超凈電袋除塵技術的研究與應用

李芳波

（神華國華永州發電廠，湖南 永州 425000）

超凈電袋除塵技術的研究與應用

李芳波

（神華國華永州發電廠，湖南 永州 425000）

對超凈電袋除塵技術特征與具體應用場合進行探究。在概述超凈電袋除塵技術內涵的基礎上，對幾種常見的超凈電袋除塵技術進行探究，具體是極配型式和供電技術、高過濾精度濾料、強化顆粒荷電與電凝片技術以及高均勻性流場分布技術，最后對超凈電袋除塵技術在相關領域中的應用成果進行闡述。希望在這一新興技術協助下，我國電力企業出口排放濃度低于5mg/Nm3目標順利達成。

超凈電袋除塵；超凈排放；技術研究；應用

目前“超凈排放”已經成為現代電力企業發展的主要路線。超凈電袋除塵技術的研制與發展始終以常規電袋復合除塵技術為基點，整合了電區袋耦合、顆粒荷電以及微粒合并、高精過濾等多樣技術的優勢。在環保、科學發展觀以及可持續發展理念全面推行的時代中，超凈電袋除塵在燃煤機組運行過程中有所應用。基于此，本文做出如下論述內容。

1 超凈電袋除塵技術

目前超凈排放發展模式被大力提倡，故此電袋復合除塵器應該在現有功能上實現創新發展目標。國內眾多環保企業提出了研發與應用超凈電袋除塵技術的設想，其宗旨在于維護除塵器出口排放始終低于10mg/Nm3，甚至是5mg/Nm3。超凈電袋除塵技術可以被視為國內環保企業自主開發，獲得獨立型自主知識產權，以及在世界上極為高點的一類除塵技術。最近幾年中，電袋復合除塵技術在應用進程中又有新的突破，憑借低排放的穩定性屬性在電力行業中普及應用。中電聯統計資料顯示，截至2014年，我國前10名電袋生產企業在電力行業已經投入并運行的電袋復合除塵器總裝機容量超出141000MW。該類電袋復合除塵器排放值多數在15～30mg/Nm3范疇中取值，可見其技術性能指標是優良的，逐漸演變成現代電力行業除塵領域中的主導技術。

2 超凈電袋除塵技術的研究

2.1 極配型式和供電技術

對燃煤電廠工程項目煤種、灰分等煙氣工況參數進行整體解析，選用最佳的陽極板板型與陰極線線針方式，整改最優極配類型，其宗旨在于強化電場強度以及電場區域除塵效果。在選用電暈線的環節中，選用與工況相滿足的電暈線去提升線針尖端的放電效率，加大電場板電流密集程度，最終實現加大電場強度，同時使粉塵顆粒荷電整體被吸附的目標，在這樣情景中電場區域對粉塵吸收效果將會大幅度增長。電暈線通常有針刺線、芒刺線與麻花線幾種類型。另外，借用前后分區供電技術，實質上就是把每個機械電場都參照氣流運動方向進行前后規劃措施，創建兩個互為獨立的供電分區。該種小分區供電模式的應用，實用價值體現在強化電源對不同煙塵濃度適應性方面上，電場區域強度安穩性顯著上升。

2.2 高過濾精度濾料

電袋復合除塵器出口排放值受濾袋的影響，濾袋過濾效率直接決定煙塵排放數值的高低。故此，科學設定濾料的過濾精度，是維護超凈電袋復合除塵器出口排放值長時間平穩，是低于10mg/Nm3，甚至是5mg/Nm3目標實現的前提。當下，超凈電袋項目選用的高精過濾濾料大概有兩種類型，PTFE覆膜濾料的過濾精度最高，超細纖維梯度濾料次之。濾料過濾精度影響超凈電袋的出口排放值的穩定性。

PTFE覆膜濾料可以被理解成在濾料的迎塵面上加蓋一層PTFE微孔膜的加工工藝模式。PTFE濾膜可以阻斷多數粉塵進入渠道，有望實現零排放目標。此外，PTFE濾膜自體摩擦系數較低，灰塵通常不會吸附其表面，故此其表皮上的粉餅層更易掉落。但是在現實應用進程中，PTFE覆膜對其覆膜工藝提出較高標準，若加工處理規范性缺乏，那么就加大其在投運期間脫膜現象出現的可能性，會有灰塵沉積在濾膜和濾料縫隙中，此時設備運轉效率受到負面影響也是毋庸置疑的事實。濾袋應用PTFE覆膜后，工藝成本將會有所增加，增幅在40%左右，可見其性價比有待提升。

2.3 強化顆粒荷電與電凝片技術

電袋復合除塵器電場區域與濾袋區兩者存有相互制約體制，電袋區域出口若要達到超低排放的目標，管控袋區入口粉塵濃度是首要步驟。這主要是因為電場區域粉塵顆粒的荷電屬性，促使電袋過濾原理發生一定變動。灰塵在經由電場區域過程中，直徑較小的顆粒物會發生極化與凝聚合并現象，進而有直徑較大的顆粒生成，極化和凝片的程度與顆粒荷電量大小之間存在正相關關系，細微顆粒物演變成大顆粒后超凈電袋對其捕集效果有所提升。借助該類方法去增強顆粒荷電，可以進一步強化電袋對細顆粒物捕集能力，特別是對細顆粒物(PM2．5)脫除效果顯著。

2.4 高均勻性流場分布技術

強化電袋復合除塵器投運期間氣流排布勻稱性的方法通常可以做出如下概述：開展1:14的實體模型試驗，將試驗結果與CFD計算實施對照措施，繼而對CFD計算的原始條件進行整改，以滿足實體模型試驗結果為基準，借此途徑達到明確CFD計算原始條件目標，接下來對工業設備全規格進行CFD計算。調整氣流流場分布狀況的渠道有以下幾種類型：（1）調整進入電袋區域正面、側面、底面規格，同時創設灰斗上側的阻流板。（2）整改袋室內空間，并適度加大閥開孔半徑。（3）整改凈氣室高度，或者調整排氣管的方位。

3 超凈電袋除塵技術的應用

3.1 超凈電袋首個示范工程應用

廣東沙角C電廠2號660 MW燃煤機組，在2014年下半年行超低排放整改措施，具體是應用國內首臺超凈電袋復合除塵器。本機組原始配置為4室4電場的電除塵器，在投運期間相關人員發現該類設備與集塵面積相比較較窄小、除塵效率無法達到預設標準，故此強化對其性能整改措施是極為必要的。電廠技術人員借助對多類型技術規劃綜合解析與辨證的方法，最后決定應用超凈電袋復合除塵技術方案對初始裝備進行整改。超凈電袋除塵技術投運后，對相關指標進行檢測，例如機組負荷為659MW、煙氣量為331．7萬m3/h、進口顆粒物質量濃度為14．37g/m3、出口顆粒物質量濃度3．6mg/m3、漏風率為87%、阻力為772Pa、煙囪出口顆粒物質量濃度顆粒物質量濃度為2．67mg/m3。上述測得數據證明，超凈電袋各項性能參數均符合技術標準，特別是除塵器出口與煙囪出口顆粒物排放濃度都滿足超低排放規定的5mg/Nm3。

3.2 超凈電袋在劣質煤大型機組的應用

河南平頂山發電分公司2×1000MW機組超0低排放整改工程，為我國首臺1000MW級別超凈電袋項目，在2015年年底整改工作整體結束繼而應用進項目生產進程中。該類型超凈電袋在應用過程中燃燒的煤炭類型是由山西長治貧煤，該煤種最大的缺陷體現在灰渣含量大方面上，相關測試現實灰分超過39．0%，飛灰內二氧化硅與三氧化二鋁所占比重名列前茅，甚至大于電阻，它是劣質煤。本工程在初始建設階段應用的是3室5電場靜電除塵器，同時經由低溫電除塵途徑對其性能進行整改。但是提效改造，除塵器出口排放沒有得到有效管控，最后決定應用超凈電袋技術方案對其效能進行二次整改。

2號爐超凈電袋器運行初始階段與運營1年以后性能檢測結果：機組負荷934MW與911MW；煙氣量 439．47m3/h 與 518．69m3/h；進口顆粒物質量濃度為 46．649g/m3與與 34．780g/m3、出口顆粒物質量濃度7．945mg/m3與 8．8mg/m3、 漏 風 率 為 1．7% 與 1．38%、阻力為650Pa與553Pa、煙囪出口顆粒物質量濃度為4．37mg/m3與4．86mg/m3。上述測得數據證明，電袋運行初始時段與1年后的各項性能參數穩定化，且均符合技術標準，尤其是除塵器出口與煙囪出口顆粒物排放濃度都滿足超低排放規定的5mg/Nm3，并且投運1年后排放濃度更加平穩化，變動幅度更小。

[1]吳江華．電袋復合除塵器運行阻力升高原因分析及對策[J]．龍巖學院學報,2016,34(02):128-132．

[2]陳奎續．超凈電袋復合除塵器在劣質煤大型機組的應用[J]．中國環保產業,2016,06:20-23．

[3]唐亮,趙夢雪,鄭蘇忠,武申堂．新型電袋復合除塵器改造關鍵技術及其應用[J]．能源技術與管理,2017,4203:21-24．

[4]郭凱岳,蘇偉,宋存義,童震松,吳雪娜．燃煤電廠粉塵超凈排放控制技術研究現狀與進展[J]．現代化工,2017,37(01):14-17+19．

TM621

A

1671-0711（2017）10（下）-0105-02