燃煤電廠煙塵超低排放改造技術分析

閆俊北

（山西漳山發(fā)電有限責任公司，山西 長治 046021）

燃煤電廠煙塵超低排放改造技術分析

閆俊北

（山西漳山發(fā)電有限責任公司，山西 長治 046021）

為了實現(xiàn)燃煤電廠煙塵的超低排放，有效改善空氣環(huán)境質量，通過對燃煤電廠除塵技術的充分研究和分析，結合實際情況，利用協(xié)同治理技術來實現(xiàn)燃煤電廠煙塵的超低排放。在原有的除塵技術上提出了新技術的改造方案，有效降低煙塵的排放，解決燃煤電廠煙塵超低排放技術問題。

燃煤電廠；超低排放；除塵技術

隨著我國城市化和工業(yè)化的發(fā)展，大氣污染物排放急劇增加，尤其是燃煤電廠中煤炭燃燒后的大量煙塵和氣體排放物，導致了霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)，大氣中的PM2.5長期超標，嚴重的損害了人們的身體健康以及正常的生活。因此，燃煤電廠要嚴格按照國家的相關要求，全面進行煙塵的超低排放升級改造，通過研究國內外燃煤電廠煙塵治理措施，對應用多種先進環(huán)保技術的方案進行了比較論證，從而選擇適宜的技術改造路線，實現(xiàn)煙穩(wěn)定達標排放塵治理，達到超低排放的目標。

1　煙氣的除塵技術

煙氣除塵是指將由燃料及其他物質燃燒過程產生的煙塵中的顆粒物分離出來，并加以捕集、回收的過程。煙氣除塵技術有以下幾種。

（1）電除塵技術。通常是利用強電場電暈放電，從而使煙氣分離、粉塵荷電，然后在電場力的作用下，將粉塵從煙氣中分離。目前，我國的絕大部分燃煤電廠都是采用電除塵器，已經占據(jù)火電裝機容量的80%。其主要優(yōu)點：除塵效率高、阻力損失小、煙氣處理量大、操作溫度范圍廣、電除塵運行可靠并且維護的費用比較低。電除塵器的主要缺點：對于高于電阻的粉塵，容易出現(xiàn)反電暈的現(xiàn)象，從而使除塵的效率下降，另外就是電除塵器的占據(jù)面積比較大。

（2）袋式除塵技術。主要使利用纖維狀編物做成的袋式過濾元件，來過濾煙塵的技術。袋式除塵技術一般適用于燃煤鍋爐，尤其是煤種波動大、煙塵比電阻高并且其排放標準要求較嚴格的鍋爐煙氣除塵。袋式除塵器的主要優(yōu)點是，首先除塵效率高并且排放濃度低；其次工況適應范圍廣；另外其運行維護較為簡單，發(fā)生故障率較低。袋式除塵器的主要缺點是，首先就是其運行阻力比較高，當入口的煙塵濃度比較大的時候，其清灰周期就比較短，從而使運行阻力過高，在運行的過程中能耗也比較高；其次濾袋使用壽命短，由于濾袋過濾煙塵的濃度比較大，其清灰的頻率就會相對高，對于一些大顆粒的煙塵以及硬度較大的煙塵對于濾袋的沖刷以及磨損比較嚴重，從而就使濾袋的使用壽命比較短。

（3）電袋復合除塵技術。將電除塵的電荷除塵和袋除塵的過濾攔截的機理進行有效結合的一種除塵技術。其工作原理為，在其前部設置一個電場的電除塵，從而能夠鋪集大量的粉塵，能夠有效的沉降高溫煙氣中的顆粒，緩沖均勻的氣流；在后面裝設濾袋，從而能夠收集細粉塵。電袋復合除塵器技術的主要特點：首先能夠長期、穩(wěn)定的保持低排放，并且不會受任何煤質變化的影響；其次運行阻力較低，濾袋的使用壽命比較長；再次其技術操作以及維護都比較的簡單快捷；此外電袋復合除塵技術其平均運行阻力較低，濾袋區(qū)清灰頻率低，能夠大幅度的節(jié)省電耗；最后，鋪集細顆粒物的效率高，電袋復合除塵器協(xié)同發(fā)揮電場區(qū)，能夠使細顆粒物發(fā)生極化捕集以及濾袋區(qū)高效過濾的作用，從而對細顆粒物具有極高的鋪集效率。

2　煙塵超低排放技術改造分析

根據(jù)我國的大氣環(huán)境質量標準要求，通過采取對除塵技術改造，使電廠煙塵排放達超低排放的要求，即煙塵濃度≤5 mg/m3，實現(xiàn)煙塵超低排放標準，就必須在原有除塵設施的基礎上，采用高效除塵工藝，提高除塵效率。

（1）高效除塵脫硫塔。濕法煙氣脫硫大多采用的是噴淋空塔，一般它的除塵效率是50%，而且還可以經常采用加裝托盤和聚氣環(huán)的提效方案，不僅能夠有效的提高其脫硫效率，同時還能夠有效的提高脫硫塔的除塵效率。另外，可以在脫硫塔的出口安裝高效除霧器，控制霧滴煙塵的濃度要小于20 mg /m3，從而能夠保證脫硫塔的除塵效果。如果脫硫塔是采用串塔，則也需要保證二級塔出口的除霧效果，這樣改造的工程量和難度就較小，工期短，并且在改造之后其系統(tǒng)的運行能夠更加的穩(wěn)定和可靠。

（2）加裝除高效塵除霧器。除塵除霧器主要是由分離器、導流環(huán)、筒體以及擋水環(huán)構成，并且一般是布置在脫硫塔頂部。脫硫后的煙氣在經過脫硫塔頂部除霧器時，首先通過旋分離器從而產生離心運動，然后在離心力的作用下，使霧滴能夠與粉塵向筒體壁面運動，進而在運動過程中相互碰撞，凝聚成較大的液滴，這些液滴再被拋向筒體內壁的表面之后，與壁面附著的液滴層接觸，從而一同落入泥漿，最終實現(xiàn)霧滴與粉塵的脫離。

（3）加裝濕式電除塵器。在脫硫塔的出口加裝一個濕式電除塵器，使煙氣能夠下進上出的方式，也可以布置在脫硫塔出口的煙道上，從而能夠有效的控制煙塵的排放。濕式電除塵器不僅能夠有效的控制霧滴和煙塵的排放，使除塵除霧的效率能夠高達85%以上，還能夠高效的捕集SO3。其改方案的改造難度小，改造系統(tǒng)運行比較穩(wěn)定和可靠，但改造工程量大，工期相對較長。

通過上述煙塵超低排放的改造對比分析，其技術對比特點如表1所示。

（4）電除塵器的改造。首先要增置旋轉電極，這是一種新結構的電除塵器，一般常用于電除塵器的后級電場，其主要的優(yōu)點就是能夠保持陽極板的清潔，有效的避免反電暈，同時還能夠減少二次揚塵；其次是改工頻為高頻電源，高頻電源是一種逆變式的電源，主要是通過利用高頻開關技術而形成的，并且這種高頻電源對電網具有較小的影響，沒有缺相損耗，同時與工頻電源相比的話，對于復雜多變的煙氣工況，高頻電源具有更好的適應性；最后是要采用低溫或者低低溫電除塵技術，這種技術主要是利用煙氣換熱器，從而能夠將煙氣的溫度充分的降低，溫度降低以后煙氣的比電阻就會下降，這樣就能夠達到除塵的效果并且還能夠有效的提高除塵效率。

3　煙塵超低排放改造后的效益

電廠煙塵超低排放改造后，出口煙塵濃度大幅度降低，可以解決煙囪“石膏雨”現(xiàn)象，對改善區(qū)域環(huán)境條件效果顯著。不僅會帶來明顯的環(huán)境效益，而且也會產生良好的社會效益。能最大限度地緩解粉塵污染情況，改善大氣環(huán)境質量，創(chuàng)造良好的可持續(xù)發(fā)展條件，其社會經濟效益是十分明顯。

4　結語

當前，我國最重要的環(huán)境保護的目標就是要改善大氣環(huán)境，所以對燃煤電廠的煙塵排放一定要進行改造，滿足超低排放標準的要求。通過對除塵技術的改造，從而能夠有效的降低煙塵的排放，減少對環(huán)境以及空氣的污染。另外選擇煙塵超低排放技術的時候，一定要結合當?shù)亟洕①Y源以及環(huán)境和煙氣治理設施之間的相互影響等，全面考慮，從而更好的保護大氣環(huán)境。

[1] 胡永鋒. 燃煤電廠煙塵超低排放改造方案對比分析[J].華電技術，2015,12:55~58+75.

[2] 火電廠2×300 MW機組超低排放改造工程可行性研究報告，2015,07.

表1　3種協(xié)同除塵改造方案的技術特點比較

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1671-0711（2016）09（上）-0068-02