煙氣除塵及余熱回收循環系統在電廠中的應用

摘 要：本文首先介紹了燃煤鍋爐煙氣除塵技術，包括靜電除塵和袋式除塵；再闡述了煙氣余熱回收利用技術；最后分析了煙氣除塵及余熱回收循環系統的應用研究價值。

關鍵詞：煙氣除塵；余熱回收；火電廠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.175

各國經濟水平的日益增長，能源需求的日益增加，各國政府與科學家越來越關注對能源的節約，同時由于惡化的環境，煙氣中粉塵對生態環境以及人身健康造成了很大的危害，必須重視電廠煤煙污染問題并及時處理。對煙氣排放需要進行大量的人力、物力去進行治理。

1 煙氣粉塵危害及除塵設備

煙氣粉塵是對人體健康和大氣污染的有害物，越來越受重視，各國都采取了相應的限制措施。為了防止煙氣粉塵對人體健康的危害，各國制定了嚴格的控制標準，顯然要達到新標準就需要采用更高效率的除塵設備。

煙氣除塵技術近年來有了很快發展。煙氣除塵的技術包括電氣除塵器技術、袋式除塵器技術和電袋結合除塵器技術。

電氣除塵器，又稱為靜電除塵器，它是利用電暈放電，使氣體中的塵粒帶上電荷，并通過靜電場的作用使塵粒從氣流中分離出來。其特點是除塵效率高。內蒙古某熱電廠選用的電氣除塵器的型號為EEC 70@400-2x12，其除塵效率達90%。電氣除塵器按照集塵電極結構形式又分為管式電氣除塵器和板式電氣除塵器；按照在電氣除塵器中氣流的流動方向分為立式電氣除塵器和臥式電氣除塵器；按清灰方式可以分為干式電氣除塵器和濕式電氣除塵器；按電暈極和集塵極在電氣除塵器中的配置位置可分為單區電氣除塵器和雙區電氣除塵器。板式電氣除塵器的中部是兩端固定的金屬導線，作為放電極（電暈極），放電極接高壓直流電源的負極。兩邊的平板為集塵極，接電源正板。

袋式除塵器是一種高效除塵設備，它利用有機纖維和無機纖維過濾布將含塵煙氣中的固體粉塵因捕集而分離出來。其過濾材料多做成袋形，故又稱為布袋除塵器。當其結構設計和濾布選擇理想時候，可以除去99%以上的大于5微米的粉塵顆粒。袋式除塵器主要由主風機、箱體、濾袋、壓縮空氣管、排塵裝置、脈沖控制儀、控制閥等組成。濾袋是其主體部分，含塵煙氣的凈化就是通過濾袋的功能來實現的。濾袋要求過濾效果好、容塵量大、耐腐蝕、吸濕小、透氣性好。袋式除塵器的凈化效率與過濾材料有很大關系。

“RF”型袋式除塵器是控制空氣污染的一種脈沖噴吹除塵設備，從燃煤鍋爐煙氣當中清除粉塵，使潔凈煙氣通過煙囪再排入大氣中。脈沖噴吹袋室收塵器濾袋的特點是頂部開口、底部封閉。煙氣從濾袋外部進入濾袋內部，潔凈煙氣從上部開口的濾袋頂部排出，進入凈煙氣室。濾袋從花板上懸吊下來。內蒙古某熱電廠1號、2號爐安裝的是魯奇1144RF8000標準型號袋式除塵器。該熱電廠1號、2號爐安裝的袋式除塵器設計為從煙氣中清除粉塵，從煙囪排放進入大氣的煙氣含塵量不超過50 mg/Nm3。

2 排煙損失及余熱回收

我國能源消耗形勢嚴峻，國家對節能降耗的要求更加嚴格，各大電力集團都在降低煤耗、減少排放。火電廠鍋爐排煙余熱的利用是節約能源、降低能耗、減少污染排放的有效舉措。排煙熱損失是指鍋爐排出的煙氣帶走一部分熱量所造成的熱損失。鍋爐尾部排出的煙氣溫度遠遠高于環境溫度，說明燃料燃燒產生的熱量一部分被煙氣帶出而散失于大氣環境之中，從而形成了排煙熱損失。鍋爐各項熱損失（鍋爐熱損失由機械不完全燃燒熱損失、化學不完全燃燒熱損失、散熱損失、排煙熱損失和灰渣物理熱損失組成的）中排煙熱損失最大，一般在5%-8%。煙氣余熱回收根據換熱方式分為直接換熱和間接換熱。能量利用方式有一種是利用相關的能量轉換設備將相應的余熱進行轉換回收利用，另一種是通過相關的換熱設備將余熱以相應的熱能形式回收；被加熱介質的不同分為加熱凝結水、加熱熱網水；布置的位置分為除塵器前部、脫硫吸收塔前部等。

3 煙氣除塵及余熱回收循環系統在電廠中的應用

對煙氣進行高效的余熱回收的同時又能對煙氣的粉塵進行凈化的煙氣除塵及余熱回收循環系統，將有效降低機組煤耗，減少環境污染，符合國家“循環經濟”政策，是“科學發展觀”在發電行業的具體實踐。煙氣余熱回收裝置可以大大降低排煙溫度、降低煤耗，提高除塵器的效率，具有較好的經濟效益的同時，可以顯著減少煙塵排放量、改善電廠周圍的大氣環境質量、保護職工的健康，環保效益顯著。

目前國內運行的電廠鍋爐除塵系統中都解決了對環境造成的污染問題而沒有解決這部分熱量的浪費問題。尤其中小型燃煤鍋爐的煙氣除塵及余熱回收技術還有待提高。針對現有技術存在的問題，課題的目的在于設計、研究一種對煙氣進行高效的余熱回收同時又能對煙氣的粉塵進行凈化的煙氣除塵及余熱回收循環系統，對該系統在電廠中的應用進行分析研究。常規煙氣凈化技術和余熱回收是將煙氣除塵和余熱回收這兩個過程分別在不同的系統和裝置中進行，而煙氣除塵及余熱回收循環系統能夠一舉兩得地實現余熱回收和粉塵排放達標。煙氣除塵及余熱回收循環系統的應用研究是有理論意義和實際應用價值的。

參考文獻：

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基金：內蒙古自治區高等學校科學研究項目

項目類別：自然科學一般項目

項目編號：NJZY17584

項目名稱：煙氣除塵及余熱回收循環系統在電廠中的應用研究

作者簡介：銀梅（1980-），女，蒙古族，內蒙古興安盟人，本科，副教授，研究方向：熱能工程 。