燃煤电厂除尘设施在新标准下的技术改造方案研究

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1、燃煤电厂除尘设施在新标准下的技术改造方案研究【摘要】为了让更好地实现可持续发展，我国环保标准日益严格，国家《火电厂大气污染物排放标准》（G13223一2011）要求2014年7月1日起全国火电厂烟尘排放浓度需达到30mg/m3,重点区域达到烟尘特别排放限值20mg/m3；2014年9月12日国家发展和改革委员、环境保护部和国家能源局（发改能源［201412093号）文件关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）》的通知要求，新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘排放浓度不高于10毫克/

2、立方米）。在如此严格的排放标准要求下，很多燃煤电厂的除尘设备已不能满足新标准的要求，燃煤电厂配备的电除尘器80%以上面临提效改造。【关键词】燃煤电厂，静电除尘器，技术方案中图分类号：TV文献标识码：A引言：我国燃煤电厂锅炉配套的除尘设备以静电除尘器为主，目前情况来看，由于我国燃煤电厂煤种多变，加之运行维护等方面的原因，现役静电除尘器大多很难达到设计效率。近年来，随着我国环保标准的进一步提高，对烟尘的排放要求和二氧化硫的控制力度不断加大，燃煤电厂改用低硫煤或釆用烟气脱硫装置（如炉内喷钙等）等措施，致使飞灰比电阻增加，静电除尘器的除尘效率急剧下降，很难达到新的排

3、放标准要求。分析造成静电除尘器效率低的原因，提出效率低、投资少的改造方案十分必要。一.静电除尘器的工作原理及发展现状静电除尘器是利用电场产生的电力使尘粒从气流中分离的设备。静电除尘内设置高压电场，随着电压的逐渐升高,导致空气电力分解成正、负离子。空气电离后由于连锁反应,在极间运动的离子数大大增加，使极间电流急剧增大，形成电晕。电晕区内的空气电离后，正离子很快向负极移动，负离子则向阳极运动。含尘气体通过静电除尘器时，由于电晕的范围很小，只有少量离子在电晕区通过，获得正电荷，沉积在电晕极上；大多数尘粒在电晕区外通过，获得负电荷，最后沉积在集尘极上，被除尘器捕集。

4、从国际范围来看，电除尘无疑能够满足10mg/m3乃至更严格的排放标准；对于大部分中国煤种，直接使用电除尘器也可以满足新的排放标准，电除尘器不仅具备优越的经济性和安全可靠性，且不存在二次污染。但是高比电阻粉尘引起的反电晕、振打引起的二次扬尘及微细粉尘荷电不充分等常规电除尘器固有的技术瓶颈，在很大程度上影响了电除尘器的除尘效率。面对新标准，对现役电除尘器的改造提出了新的要求［1］。一.燃煤电厂静电除尘器效率较低的原因1.设计除尘效率不高和静电除尘器设备老化由于以前燃煤电厂污染物排放标准不严格，早期设计和制造的除尘器一般为二电厂或三电厂，设计除尘效率一般在95%〜

5、99%［2］。再加上长期运行及维护管理不善，静电除尘器设备老化，致使除尘器效率降低。这些问题主要体现在静电除尘器本体内部各构件发生腐蚀、磨损、变形以及电气原件老化及设备短缺等方面。随着环保标准的提高，这类静电除尘器已不能满足排放标准的要求。2.锅炉运行工况导致除尘效率降低如锅炉燃用的煤种、粉尘特性，特别是飞灰比电阻，灰中Si、Al、Fe、Na的质量分数对静电除尘器的效率影响很大。3.煤的含硫量对静电除尘器的效率影响当煤中S的质量分数高于1.5%时，烟气中S03可起到调质作用，增强飞灰的表面可导性，有利于静电除尘器除尘；而当S的质量分数低于1%时，烟气中S03

6、的调质作用非常微弱。硫的质量分数越低，静电除尘器反电晕程度越强烈，收尘难度越大，静电除尘效率也越低［3］。此外，采取烟气脱硫措施，如炉内喷钙、循环流化床等,也会引起飞回特性的变化导致静电除尘器的除尘效率降低。二.静电除尘器的改造方案1•增加静电除尘器电场根据Deutsch效率计算公式，要提高收尘效率就要增加静电除尘器收尘板面积，目前对已投运的静电除尘器提高除尘效率有两个方案可供选择：1)将原静电除尘器加宽；2)在原静电除尘器的基础上增加电场。二者相比，采取增加电场的方案效果要比采用原静电除尘器加宽的方案效果好。这是由于粉尘的荷电特性及被收集的难以程度决定的，

7、不同粒径的粉尘在不同的电压等级和电场强度下，才能保证其迅速而充分荷电及有效被收集。因此同一台除尘器在收尘面积相同的条件下，采取多而小的电场要比釆取少而大的电场更有利于提高收尘效率。在静电除尘器电厂较少、设计效率较低的情况下，可以在原有的基础上，增加一个或两个电场使静电除尘器达到四个甚至五个电场，靠增加静电除尘器的收尘面积、增加串联的电场数量来提高除尘器效率，使静电除尘器除尘效率提高到99%~99.9%[4]。但由于静电除尘器除尘原理的限制，除尘效率很难再得到突破，难以长时间满足日益严格的环保要求，并且增加电场数目收到电厂原有空间规划的限制，比较难以实现。2.

8、改为布袋除尘器袋式除尘器的除尘效率不受烟气成分、含尘