電袋復合除塵器提效改造方案及應用實例分析

關鍵詞：電袋復合除塵器；提效改造；運行穩定；低碳節能

中圖分類號：TM621.7 文獻標志碼：A 文章編號：1671-0797（2025）13-0056-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2025.13.014

0 引言

近些年來，隨著經濟不斷發展，我國對環保的重視度越來越高，因而對火力發電行業特別是火電配套設備提出了低碳節能要求。現行煙塵超凈排放的工藝路線，無論選擇哪一條，保證除塵器超凈排放且穩定運行始終是關鍵環節。而要保證除塵器的運行穩定，檢修維護尤為重要，因此對運行多年的除塵器進行提效改造成為首選方案。本文以電袋復合除塵器為例，探討提效改造方案的關鍵技術及相關成功應用實例。

1電區提效改造方案

電袋復合除塵器的電場區采用荷電收塵的原理，是收集煙氣粉塵的關鍵區域， 80% 以上的粉塵都在這里去除，通常情況下需要通過定期檢修維護來保證電場區的正常運行。運行多年后的除塵器因工況變化，陰極系統裹灰嚴重，電場高壓放電收塵受阻，除塵效率降低，此時亦無法通過清灰來保證電場的長期穩定運行。為了提高電場除塵效率，確保電場的經濟合理性、技術可靠性等，一種可靠的電場提效改造方案應運而生，即通過結合電場常規檢修和陰極換型 + 電源升級的方案，實現電場區的長期高效除塵、穩定運行及低碳節能。

1.1 電場常規檢修

平時運行過程中，可以通過除塵器電場區的運行情況來確定常規檢修的內容范圍。通常應包括陰陽極振打系統檢查及損壞件更換、進口氣流均布板檢查及修復、絕緣子檢查及清灰、陽極板清灰、陽極板校正及陰極換型后的陰陽極極距調校等。必要的電場常規檢修，有利于陰極換型工作開展，避免因常規問題導致電場運行異常。

1.2 陰極換型

目前，行業內運行的除塵器電區采用較多的陰極線形式有針刺線、RS芒刺線及大三角芒刺線。本文闡述的陰極換型，主要采用大三角芒刺線。和針刺線、RS芒刺線相比，大三角芒刺線具有芒刺更長、更寬、更尖銳，起暈電壓低，電暈干分強烈，且不易包灰等特點；大三角芒刺線其線體通常采用 ?8 實體圓鋼Q235A，不僅截面積大，而且受力均衡，安裝焊接工藝比RS芒刺線的螺紋連接更可靠牢固，不易斷線、掉線。其實物圖如圖1和圖2所示。

除塵器的工況要求，應在確保除塵效率的前提下，尋求能耗最優并實現低碳環保。電源升級為變頻電源則能達成相應目標。

變頻電源在除塵方面的優勢包括：

1）其可配套工頻變壓器或中頻變壓器運行；2）工作頻率在 50～500Hz 范圍內任意可調，可自適應負載阻抗；3）功率輸出方式多樣，在純直流供電方式或者間歇供電方式下均可采用調頻調壓方式或調幅調壓方式；4電源效率及功率因數均可達 90% 以上。變頻電源主回路原理框圖如圖3所示。

陰極換型成大三角芒刺線后，電場陰極振打只需較小的振打力即可獲得很好的清灰效果。大三角芒刺線可以增強荷電，提高粉塵的荷電率和荷電量，增加工作電流 30% 以上，同時減小袋區壓差，第一電場大三角芒刺線主要收集大部分（約 75% 的粗顆粒粉塵，剩余荷電粉塵進入第二電場或布袋除塵區，更容易荷電、捕捉、收集。且因為經過了第一電場的過程，更不容易裹灰，對于電區的二次電流提升整體效果就會很明顯，可延長濾袋使用壽命，減小風機能耗，有效提高電袋復合除塵器的整體效率。

1.3 電源升級

高壓供電電源作為除塵器電場區的主要配套設備，其性能直接影響電區的除塵效率及能耗指標[2]，因此高壓供電電源無論采用何種原理，都必須適應

2 袋區提效改造方案

電袋復合除塵器的袋區是實現除塵器出口粉塵低排放或超凈排放的終端[3]。袋區的濾袋型式和過濾面積，是影響除塵器出口排放的關鍵。袋區阻力過大，改變反吹方式或加大反吹無濟于事，濾袋糊袋板結是主因。停機檢修可采取刷袋方式來改善袋區的運行阻力，但只能實現短期效果，治標不治本；也可直接換袋，但價格昂貴。經濟效果評價較優的技術方案是采用濾袋換型或袋區擴容的方案進行提效改造。

2.1 濾袋換型方案

火電行業電袋除塵器配套的濾袋型式通常可分為常規布袋和覆膜布袋，其區分的臨界點為要求除塵器出口超凈排放 （10mg/Nm³） ，而覆膜布袋常用于除塵器出口為超凈排放的項目。濾袋換型方案多用于超凈改造項目，目的是實現出口超凈排放。

2.2 袋區擴容方案

袋區過濾面積偏小，則可能導致過濾風速偏大，后期袋區阻力過大，進而導致袋區破袋或風機出力不足，導致鍋爐無法正常帶載等一系列問題。這時就需要對袋區進行擴容處理，通常采用袋區預留區增加濾袋方案、除塵器后墻板擴容增加濾袋方案等。袋區擴容后，袋區整體空間加大，濾袋數量增加，過濾風速降低，從而降低了除塵器進出口壓差，提高了袋區粉塵的過濾效率，可有效降低袋區阻力，起到保護濾袋的作用，實現除塵器長期穩定運行，保證出口超凈排放的效果。

3 電區提效改造應用實例分析

華能某發電有限責任公司#5爐電袋除塵器技改項目，電場區為雙室四電場結構，板極距 400mm ，極線為針刺線。提效改造方案是將原8臺 1.0A/72kV 工頻電源更換為同容量的變頻電源，配套中頻變壓器，電場陰極針刺線全部更換為大三角芒刺線，同時進行本體檢修。

完成檢修 + 陰極換型 + 電源升級的提效改造方案后，電區各電場參數對比情況如表1所示。

電場穩定運行一段時間后，通過開啟智能變頻功能，實現電源與除塵器電場阻抗的動態匹配，變頻電源輸出二次電壓值有一定提高，放電閃絡時二次運行參數穩定，無明顯變化[4]。

經測試，電場輸入電暈功率提高 60% ，電暈電壓由 50kV 提高至 58kV ，除塵器出口粉塵排放穩定在6mg/Nm³ ，滿足 10mg/Nm³ 排放標準限值規定。電場運行輸出功率相同時，變頻電源比單相工頻電源節電約 23%^[4] ，實現了除塵器電場運行的低碳節能。

4袋區提效改造應用實例分析

安徽某發電有限責任公司1#電袋除塵器濾袋擴容改造項目，原設計過濾風速 （?1.09m/min） 過高且濾袋接近壽命期，造成本體阻力大。現要求保持原基礎尺寸，除塵器長度及寬度不變，利用原設計改造拆除空置的第二電場的空間增設布袋區，合計增加2080條布袋，保證#1機BMCR工況煙氣量下過濾風速 ?0.925m/min ，除塵器本體總阻力 1 100Pa （濾袋壽命終期）。

改造后工藝結構示意圖如圖4所示。

本項目于2022年11月完工投運，經測試，#1機BMCR工況煙氣量下過濾風速 ，除塵器本體運行阻力平均 ，除塵器出口排放7mg/Nm³（lt;10mg/Nm³） 。運行一年后，于2023年12月測試，除塵器本體運行阻力平均 790Pa ，實現了除塵器穩定低阻運行。擴容改造前后除塵器運行阻力數據跟蹤如表2所示。

5 結束語

電袋復合除塵器技術應用在我國已有20年左右歷史，目前已較為成熟。諸多火電鍋爐機組配套的電袋復合除塵器經過多年運行后，通常會出現電場區除塵效率降低或布袋區運行阻力高的問題。本文介紹的電袋復合除塵器電區改造方案、袋區改造方案的成功運用，實現了電袋復合除塵器電場低碳節能運行及除塵器穩定低阻運行，可為電袋復合除塵器的技改提供技術指導，必將成為電袋復合除塵器提效改造的主流方案之一。

[參考文獻]

[1]闕昶興.FE型電袋復合除塵器在大型燃煤機組上的應用[J].中國環保產業，2011（5）：50-53.

[2]鄧立鋒.電袋復合除塵器在提效改造中的要點分析[J].科學中國人，2016（14）：5-6.

[3]陳奎續.電袋復合除塵器在提效技改工程中的應用及分析[J].科技傳播，2012（7）：44-46.

[4]陳穎，謝小杰，黃炬彩.變頻電源在非電行業除塵器應用分析[C]//第十七屆中國電除塵學術會議論文集，2017：540-543.