論影響超低濃度排放電除塵器除塵效率的因素

譚靜海 趙 萍

沈陽隆達環保節能集團有限公司

論影響超低濃度排放電除塵器除塵效率的因素

譚靜海 趙 萍

沈陽隆達環保節能集團有限公司

要保持電除塵器長期高效、穩定運行，電除塵器的設計、制造、安裝、調試、運行管理和維護都必須正確合理，其中一個或多個環節欠缺，勢必對電除塵器性能產生影響。運行中的電除塵器少數處于良好狀態，大多數存在這樣或那樣的問題。今天我們分析從電除塵器總體設計、鍋爐運行及電除塵器安裝、運行中暴露出來的不足，使之長期高效率、低能耗運行。

超低濃度排放電除塵器；火電機組；除塵效率；煤的成份；除塵發展趨勢

1 前言

我國發電裝機容量中火電裝機容量占80%以上，火電機組又以燃煤機機組為主，是大氣污染物的主要來源之一。國家環保總局和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了新修訂的國家污染物排放標準《火電廠大氣污染物排放標準》對于火力發電鍋爐煙塵最高排放濃度將執行30mg/m3的標準。由于環保要求的日趨嚴格，原來電除塵器的總體設計已不符合現有標準的要求。

電除塵器是一種高效除塵器。電除塵器在火電機組中得到廣泛應用，使其除塵效率得到顯著提高，煙塵排放濃度和排放量大大降低，這對保護環境和火電行業形象起了不可替代的作用。

電除塵器除塵效率主要因素有三個方面，第一體現在除塵器的總體設計階段，第二鍋爐運行對電除塵器除塵效率的影響，第三是除塵器安裝、運行、維護對除塵器的影響。

2 在除塵器的總體設計階段要考慮以下主要因素：

2.1 設備選型因素

現有的電除塵器多在幾年甚至十幾年前建成投產，由于當時環境保護的投資大而經濟效益低，對環境保護的投資是被動的等各種因素的影響和條件的限制，電除塵器選型普遍比較偏小，電除塵器通流面積選得小，集塵面積小，煙氣在電場中的流速高，電除塵器電場數少，加之原料變化大。這些都是造成除塵器效果不好的因素。

2.2 煙塵排放標準變化因素

我國1996年發布、1997年1月1日開始執行的火電廠大氣污染物排放標準規定：對于火力發電鍋爐煙爐煙塵最高允許排放濃度最高允許為200mg/m3；國家環保總局和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了新修訂的國家污染物排放標準《火電廠大氣污染物排放標準》對于火力發電鍋爐煙塵最高排放濃度將執行30mg/m3的標準。據此，對于在新標準實施期間內需運行的部分現有機組將面臨除塵器改造的問題，但經過改造而未達到新排放標準要求的除塵器卻將面臨二次改造。此外還要考慮未來對排放的進一步要求，預留相關設備及工藝設備的安裝空間。

2.3 煤種、飛灰特性的影響

煤、灰特性對電除塵效率的影響往往被人們忽略，其粒徑分布、密度、熱值、灰分、硫分、水分、灰中的SiO2、Al2O3、CaO的含量等等對電除塵器的運行影響是很大的。

煤中的元素分析成分不同，除了產生的煙氣成分和粉塵特性不同外，產生的煙氣量也不同。煙氣量的大幅度波動會使電場風速增加，除塵效率除低。

3 鍋爐運行的影響

運行參數偏離設計值的原因是多方面的，如設計時資料提供不準，設備負荷變化，設備運行狀況等。

3.1 除塵器入口煙溫的影響

進入除塵器的煙溫高低對電除塵的運行性能有較大影響。一方面，煙溫上長，煙氣量增加，使電場風速提高，除塵效率降低；另一方面，煙溫增加，會使火花電壓下降，對除塵不利。另外，煙溫的高低還直接影響到飛灰比電阻的大小，進而影響除塵效率。

3.2 漏風的影響

人們往往忽視漏風率這個除塵器基本性能參數，除塵器要求嚴格的漏風率是因為如果鍋爐煙道漏風，則進入除塵器的煙氣量增加，電場風速提高，除塵效率下降。爐膛出口過量空氣系數控制過高可鍋爐各受熱面漏風以及電除塵器前面煙道上的測試孔未蓋好，都會使漏風量加大，煙氣量上升，除塵效率下降。

如果電除器本身漏風不僅使漏風處電場風速增加，更嚴重的是產生粉塵的二次飛揚，使電除塵器的除塵效率下降。

4 除塵器安裝、運行、維護對除塵器的影響

4.1 安裝調試對除塵效率的影響

電除塵器講究“三分制作、七分安裝”，電除塵器安裝調試是十分重要的環節。只有具備相當經驗的隊伍才能承擔電除塵器的安裝和調試，使極線平面和極板平面平整，極板與極板框架的連接可靠、振打力傳遞良好，同極距和異極距滿足要求。

電除塵器的驗收目前是薄弱環節。往往對此部分驗收較差。電除塵器投產前，很少有進行分布試驗和振打試驗，只進行了冷態伏安特性試驗。

4.2 振打清灰制度的合理選擇

電除塵器普遍采用振打方式清灰。在振打力度和均勻性都滿足要求時，振打制度是否合理，對電除塵器除塵效率影響極大。振打過頻，收集在陽極板上的粉塵不能成塊狀落入灰斗，二次飛揚嚴重，尤其末級電場的二次飛揚，將大大降低除塵效率。反之，振打間隔時間過長，陽極板上積灰太厚，使空間電場電壓下降，二次電流降低，電暈功率減小，除塵效率下降；陽極板嚴重積灰甚至形成反電暈，使已經被收集在陽極板上的粉塵再次進入氣流。

4.3 加強運行監督、管理，提高除塵效率

盡管電除塵器做為輔機，已是主要設備之一，但出于電除塵器性能、運行水平與并不直接威脅系統運行，加之有些地方環保部門對環保設施的運行監督不力，電除塵器在生產過程中往往被忽視。

各廠都有各自的電除塵器運行監督制度，但監督儀表配備不完善，只有最基本的配置，一些儀表同時用于運行控制，因而對其適用性及可靠性的要求則更高。加強運行監督管理，合理調整運行參數，充分發揮除器面臨不同工況時的除塵效率。

5 結論

綜上所述，影響火力發電機組的因素主要除了除塵器的設計選型外，與煤種、飛灰特性的影響及鍋爐的運行，設備的安裝、運行、管理是分不開的。

由于影響除塵器總體運行的因素很多，各因素之間又存在著相互影響，在設計時要根據實際工況綜合考慮，又要考慮經濟效益，使方案達到最優。此外還要考慮未來對排放的進一步要求，預留相關設備及工藝設備的安裝空間。

[1](美)S.小奧格爾斯比，G.B尼科爾斯著，潭天佑譯，王勵前校.《電除塵器》。水利電力出版社，1983.8

[2]楊勇等《影響電除塵器總體設計主要因素的分析研究》第12屆全國電除塵學術會議論文集，2007.10

[3]原永濤等《準格爾煤灰物化特性的實驗分析》第12屆全國電除塵學術會議論文集，2007.10