試論火力發電廠除塵器提效改造技術選擇和應用

劉麗英

摘 要：論述了火力發電廠電除塵提效改造的必要性，介紹了多種電除塵器提效改造技術，分析了各項技術的適用條件，并闡述了各項技術在某些電廠的應用情況進行。電廠選擇電除塵器提效改造技術時需因廠制宜，保證機組煙塵超低排放改造的成功。

關鍵詞：超低排放；煙塵；電除塵器；提效改造

2014年9月，國家發展和改革委員會，環境保護部和國家能源局聯合下發了“關于印發煤礦節能減排行動計劃的通知”（發改辦能源[2014]2093號） （2014 - 2020年）。明確要求東部地區積極推進30萬千瓦及以上公用火力發電機組和30萬千瓦公用火力發電機組的環境保護，大氣污染物排放水平基本達到燃氣排放限值渦輪機組。參考氧含量為6%。在此條件下，煙塵，二氧化硫和氮氧化物的排放濃度分別不高于10，35和50 mg / Nm3，鼓勵其他地區分別達到或接近排放限值。2015年12月2日，國務院常務會議提出，2020年國家火電機組全面實施超低排放，東部和中部地區應提前到2017年和2018年。

1 電除塵器提效改造的必要性

火電廠煙氣的超低排放控制技術可以從技術路線歸納為兩種：一是終端處理技術，煙氣首先通過干燥的粉塵，然后用吸收塔清洗，最后通過一個吸收塔濕式靜電除塵器進行深度凈化。一般轉化后，干洗塔出口處的粉塵濃度達到<30-40 mg / Nm3，濕法脫硫后粉塵濃度小于20 mg / Nm3，濕塵去除率<5 mg / Nm3，被排入煙囪；加工工藝中，煙氣首先通過干粉塵，同時結合高效脫硫和濕法脫硫，同時控制泥漿的夾帶，干粉收集器轉化后的粉塵濃度達到<20mg / Nm3，然后通過脫硫深度除塵裝置達到煙氣<5mg / Nm3，排入煙囪。靜電除塵器的效率和出口處的粉塵濃度直接影響煙塵的超低排放，因此有必要提高靜電除塵器的效率。

2 電除塵器提效技術及其應用情況介紹

2.1 氣流均布技術

空氣分布不均勻主要影響靜電除塵器的運行[1][2]：（1）不同風速不同區域采集的塵埃量不同。由于風量減少，速度不同。它不能彌補由于風速過高而導致的灰塵收集量減少，從而導致總的除塵效率顯著降低；（2）當局部空氣流速很高并且已經沉積在收集板和料斗上時發生沖刷。大量灰塵會再次上升，并產生二次粉塵。（3）渦流可能在高流量區域局部產生。（4）在低流量區域，過多的灰分可能積聚在陰極線上，造成反電暈現象。為了提高氣流的均勻性，必須首先對現有集塵器和入口流場進行流場數值模擬。根據集塵器的結構特點和原始狀態下的流場特性，分析了煙囪內部的導流器。氣流的影響以及進氣道中的偏轉器的寬度，角度，數量和安裝位置對流場的影響最終優化了偏轉器的布局。

對多個電廠除塵器提效改造技術的調研，大家在選擇各種改造技術的同時往往會忽略除塵器最本質的一些部分，而除塵器入口煙氣的均布工作就是除塵器最本質的部分之一，是提高除塵器效率的重要工作之一，建議電廠對該部分進行一些工作，較少的投入可以取得較大的效果。

2.2 低溫電除塵技術

低溫電除塵技術是指在電除塵器入口煙道上布置低溫省煤器，使得除塵器入口煙氣溫度降低，可以：（1）降低粉對比電阻，提高粉塵荷電效果；（2）減少煙氣量，增大比集成面積；（3）若將煙溫降低到酸露點以下，可使煙氣中的SO2析出，吸附大量煙塵，而且可以除去大量SO2。通過以上幾點，加裝低溫省煤器可進一步提高電除塵器除塵效率。針對鍋爐目前排煙溫度情況和余熱利用情況，低溫省煤器的改造也有兩種方案：（1）純低溫省煤器改為帶暖風器的廣義回熱技術，低省分高、低溫段布置于電除塵器前后，低溫段用于加熱暖風器，高溫段用于加熱凝結水。（2）將原低省改為MGGH的升溫段，在煙囪入口增加煙氣再熱段，提高煙氣溫度至80℃左右。所以加裝低溫省煤器的有附帶效果，對于方案（1），低溫省煤器可以節省電廠能耗，節能效果可觀，許多電廠作為自己的節能項目來進行改造；對于方案（2），可以提高排煙溫度，消除石膏雨、煙羽、大白煙等視覺效果，對于電廠的社會效益有正面影響。

2.3 高頻電源技術

將常規電源改為高頻電源（或脈沖電源）：（1）高頻電源輸出直流電壓比工頻電源平均電壓高約20%，電流提高近一倍，增加粉塵荷電量，從而提高電除塵器效率。高頻電源尤其適合于在前電場應用，由于前電場煙塵濃度較高，大量的粉塵需要快速荷上電荷，配上高頻電源，提高了電流，在煙氣流動下粉塵荷電效率大幅提高，避免了因粉塵濃度高而產生的電暈封閉。（2）可以為電除塵器提供從純直流到窄脈沖的各種電壓波形，可根據電除塵器的工況，提高最佳電壓波形，達到節能的效果。

2.4 導電濾槽技術

導電濾槽技術是近年來發展起來的一種靜電除塵器技術。這是一個集塵裝置，可以在陽極板后面增加垂直氣流。它可以在不對原靜電除塵器造成重大影響的情況下使用。有效抑制二次粉塵，增加集塵面積，提高靜電除塵器的除塵效率。其原理是：當粉塵剛剛進入靜電除塵器的電場時，流動截面的粉塵濃度分布基本相同，但到了電場末端，由于電場力的作用，循環部的粉塵濃度分布發生較大變化。趨勢是在集塵板和放電電極之間的空間中，集塵板附近的粉塵濃度較高，并且放電電極附近的粉塵濃度較低。盡管大部分灰塵靠近集塵板，但由于灰塵的相互排斥以及灰塵的存在而導致缺乏動力，部分灰塵不能被灰塵收集板捕獲并隨著灰塵收集板電場。

該技術已在多個電廠應用，起到一定的提效效果，而且導電濾槽技術改造工作量較小，投資少，工期較短，比較適合于受場地限制的除塵改造項目，而且基本不增加運行阻力。

3 總結

本文對目前應用較多的火力發電廠電除塵器提效改造技術進行了介紹，并且分析了各項技術的適用條件以及介紹了部分電廠的應用情況。當然，電除塵器提效改造技術不僅只有以上的技術。

參考文獻：

[1]楊衡.提高電除塵器效率的氣流流型優化與數值模擬[D].西安：西安建筑科技大學，2004：1-34.

[2]楊文生，趙心夏.改進氣流分布板是提高電收塵器收塵效率的有效途徑[J].西南民族大學學報，2003，29（3）.