论火力发电厂除尘器设备节能减排技术

李俊峰

关键词：火电厂;环境保护;排放控制

引言

现阶段，环境保护已经成为了世界共同面对的热点话题，党和政府高度关注经济发展下的环境治理问题，尤其在火力发电厂对粉尘等颗粒物及污染物的排放控制标准不断提高，使得污染企业排放监管更加严格规范，尤其在高耗能的火力发电厂，我国火电厂燃煤锅炉烟气除尘技术经历了由初级到高级的发展过程。

1除尘设备在国内的应用情况

1.1除尘器的发展历程

我国火电厂燃煤锅炉烟气除尘技术经历了由初级到高级的发展过程。除尘器的选用由初期的旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器（文丘里水膜除尘器）到80年代起广泛应用的电除尘器及近年来开始有电厂采用布袋除尘器和电袋除尘器。

1.2除尘效率

近年来世界各国对粉尘等颗粒物及污染物的排放控制标准不断提高。我国的环保标准也要求严格控制粉尘等颗粒物及污染物的排放总量。《煤电节能减排升级与改造行动计划》（2014 2020）的通知（发改能源[2014]2093）的要求，烟囱出口排放浓度应低于10 mg/Nm3。

根据燃煤灰份分析，理论上，在考虑脱硫装置的除尘效率为50%的情况下，除尘器除尘效率达到99.92%以上时，烟尘排放浓度可满足《煤电节能减排升级与改造行动计划》（2014 2020）的通知（发改能源[2014]2093）中烟尘10mg/Nm3的限值要求。

在实际工程实施过程中，对除尘器的除尘效率和排放浓度的要求均应考虑一定的裕量，在确定裕量时应考虑到以下因素：

1、燃煤来源不稳定，煤质的变化可能较大。

2、燃烧烟煤的锅炉烟气量较大，排烟温度约为140～150℃，对灰比电阻影响很大从而影响电除尘器的除尘效率，对布袋除尘器的使用寿命影响也很大。

3、为满足排放标准的进一步严格要求，达到重点地区烟尘10mg/Nm。的限值要求，需将除尘器的实际除尘效率提高至99.92%以上。

4、因而，除尘器的设计出口排放浓度建议为10 mg/Nm3。

5、根据除尘器入口正常入口粉尘浓度（10.18 g/NⅢ3）计算除尘器效率≥99.92%时可满足10mg/Nm3的排放要求。

6、综合考虑燃煤的飞灰特性，除尘效率等因素，除尘器型式有电除尘器、布袋除尘器和电袋除尘器。

1.3除尘器运行性能比较

1.3.1电除尘器（五电场）：

（1）运行阻力（pa）：<300;

（2）清灰频率和周期：可采用连续振打或周期振打方式。

（3）清灰可靠性：振打清灰、机械清扫清灰，效果良好。

（4）压缩空气量：不需要增加压缩空气;

（5）技术特点及安全可靠性：优点：压力损失小、对烟气温度（可经受短时350℃）及烟气成分等影响不像袋式除尘器那样敏感。缺点：除尘效率受煤、飞灰成分的影响。

（6）可维护性：维护，检修周期长、费用低，供电区内部故障不可在线检修;

（7）工程量：最大;

（8）排烟含尘量保证值：≤30mg/Nm3。

1.3.2电袋复合除尘器：

（1）运行阻力（pa）：800～1200;

（2）清灰频率和周期：单位时间相同滤袋面积的粉尘仅为常规袋收尘的1/2，清灰频率较小，周期较长。

（3）清灰可靠性：利用压缩空气进行吹灰，耗能大，清灰频率高。

（4）压缩空气量：喷吹阀多，清灰频率高，压缩空气耗量多。

（5）技术特点及安全可靠性：优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定。破袋对排放的影响小于袋式除尘器。缺点：系统压力损失较大;对烟气温度（瞬间190℃，通常160℃以下）、烟气成分较敏感。

（6）可维护性：各袋室互通，可实现故障隔离，但不可实现故障袋室在线维护、换袋。检修周期短、费用高。

（7）工程量：比较大;

（8）排烟含尘量保证值：<30mg/Nm3。

1.3.3全布袋除尘器：

（1）运行阻力（pa）：1200～1600;

（2）清灰频率和周期：单位时间相同滤袋面积的粉尘浓度大，清灰频率高，周期短。

（3）清灰可靠性：利用压缩空气进行吹灰，耗能大，清灰频率高;

（4）压缩空气量：布袋数量多，喷吹阀多，清灰频率高，压缩空气耗量多;

（5）技术特点及安全可靠性：优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定;采用分室结构的能在100%负荷下在线检修。缺点：系统压力损失最大;对烟气温度（瞬间190℃，通常160～C以下）、烟气成分较敏感;

（6）可维护性：袋室较多，各袋室相互独立。可实现故障袋室在线维护、换袋。检修周期短、费用高;

（7）工程量：比较大;

（8）排烟含尘量保证值：<30mg/NIm3。

2除尘器设备选型

长期以来在新建电厂规划设计中，对较低排放要求150～200mg/Nm3时，对电除尘器一直采用3～4电场，对排放要求50mg/Nm3电除尘器较多采用4电场最多5电场布置方案。设计选用的电除尘器比集尘面积参数仅能达到80～110m2/（m3/s）左右。

同时应加强电除尘器的设计、制造、安装与运行维护质量。由于国家没有根据排放要求的提高（30mg/Nm3），相应提高电除尘器规划设计要求的标准，选择的电除尘器已突破现有国家有关电除尘器规划设计要求的标准。

由于国家环保政策越来越完善，执行的力度越来越大，尤其是在当前，新环保标准颁布执行，所以，为了适应日益严格的环保要求，静电除尘器除尘能力已到极限，长时间运行无法满足要求。

截止到2012年底，电袋除尘器在新建机组中所占份额急速增长，己成为除尘器市场的主要力量。静电除尘器初投资较大，占地面积较大，前后柱距达到38.4m，電袋除尘器初投资较小，节省占地面积，前后柱距仅19m，大大缩短A排到烟囱的距离。综合以上因素，推荐采用电袋除尘器。

3结论

除尘器出口粉尘排放浓度要求不大于30mg/Nm3。从满足排放角度看，电、电袋、布袋三种形式的除尘器均能满足要求。针对火电厂环保建设、实践工作存在的问题，我们应真正明确环保事业发展的重要性，树立科技创新意识，还可以有利于发电企业的资源调节和环境保护，走可持续道路。