論火力發電廠除塵器設備節能減排技術

李俊峰

關鍵詞：火電廠;環境保護;排放控制

引言

現階段，環境保護已經成為了世界共同面對的熱點話題，黨和政府高度關注經濟發展下的環境治理問題，尤其在火力發電廠對粉塵等顆粒物及污染物的排放控制標準不斷提高，使得污染企業排放監管更加嚴格規范，尤其在高耗能的火力發電廠，我國火電廠燃煤鍋爐煙氣除塵技術經歷了由初級到高級的發展過程。

1除塵設備在國內的應用情況

1.1除塵器的發展歷程

我國火電廠燃煤鍋爐煙氣除塵技術經歷了由初級到高級的發展過程。除塵器的選用由初期的旋風除塵器、多管除塵器、水膜除塵器（文丘里水膜除塵器）到80年代起廣泛應用的電除塵器及近年來開始有電廠采用布袋除塵器和電袋除塵器。

1.2除塵效率

近年來世界各國對粉塵等顆粒物及污染物的排放控制標準不斷提高。我國的環保標準也要求嚴格控制粉塵等顆粒物及污染物的排放總量。《煤電節能減排升級與改造行動計劃》（2014 2020）的通知（發改能源[2014]2093）的要求，煙囪出口排放濃度應低于10 mg/Nm3。

根據燃煤灰份分析，理論上，在考慮脫硫裝置的除塵效率為50%的情況下，除塵器除塵效率達到99.92%以上時，煙塵排放濃度可滿足《煤電節能減排升級與改造行動計劃》（2014 2020）的通知（發改能源[2014]2093）中煙塵10mg/Nm3的限值要求。

在實際工程實施過程中，對除塵器的除塵效率和排放濃度的要求均應考慮一定的裕量，在確定裕量時應考慮到以下因素：

1、燃煤來源不穩定，煤質的變化可能較大。

2、燃燒煙煤的鍋爐煙氣量較大，排煙溫度約為140～150℃，對灰比電阻影響很大從而影響電除塵器的除塵效率，對布袋除塵器的使用壽命影響也很大。

3、為滿足排放標準的進一步嚴格要求，達到重點地區煙塵10mg/Nm。的限值要求，需將除塵器的實際除塵效率提高至99.92%以上。

4、因而，除塵器的設計出口排放濃度建議為10 mg/Nm3。

5、根據除塵器入口正常入口粉塵濃度（10.18 g/NⅢ3）計算除塵器效率≥99.92%時可滿足10mg/Nm3的排放要求。

6、綜合考慮燃煤的飛灰特性，除塵效率等因素，除塵器型式有電除塵器、布袋除塵器和電袋除塵器。

1.3除塵器運行性能比較

1.3.1電除塵器（五電場）：

（1）運行阻力（pa）：<300;

（2）清灰頻率和周期：可采用連續振打或周期振打方式。

（3）清灰可靠性：振打清灰、機械清掃清灰，效果良好。

（4）壓縮空氣量：不需要增加壓縮空氣;

（5）技術特點及安全可靠性：優點：壓力損失小、對煙氣溫度（可經受短時350℃）及煙氣成分等影響不像袋式除塵器那樣敏感。缺點：除塵效率受煤、飛灰成分的影響。

（6）可維護性：維護，檢修周期長、費用低，供電區內部故障不可在線檢修;

（7）工程量：最大;

（8）排煙含塵量保證值：≤30mg/Nm3。

1.3.2電袋復合除塵器：

（1）運行阻力（pa）：800～1200;

（2）清灰頻率和周期：單位時間相同濾袋面積的粉塵僅為常規袋收塵的1/2，清灰頻率較小，周期較長。

（3）清灰可靠性：利用壓縮空氣進行吹灰，耗能大，清灰頻率高。

（4）壓縮空氣量：噴吹閥多，清灰頻率高，壓縮空氣耗量多。

（5）技術特點及安全可靠性：優點：不受煤、飛灰成分的影響，出口粉塵濃度低且穩定。破袋對排放的影響小于袋式除塵器。缺點：系統壓力損失較大;對煙氣溫度（瞬間190℃，通常160℃以下）、煙氣成分較敏感。

（6）可維護性：各袋室互通，可實現故障隔離，但不可實現故障袋室在線維護、換袋。檢修周期短、費用高。

（7）工程量：比較大;

（8）排煙含塵量保證值：<30mg/Nm3。

1.3.3全布袋除塵器：

（1）運行阻力（pa）：1200～1600;

（2）清灰頻率和周期：單位時間相同濾袋面積的粉塵濃度大，清灰頻率高，周期短。

（3）清灰可靠性：利用壓縮空氣進行吹灰，耗能大，清灰頻率高;

（4）壓縮空氣量：布袋數量多，噴吹閥多，清灰頻率高，壓縮空氣耗量多;

（5）技術特點及安全可靠性：優點：不受煤、飛灰成分的影響，出口粉塵濃度低且穩定;采用分室結構的能在100%負荷下在線檢修。缺點：系統壓力損失最大;對煙氣溫度（瞬間190℃，通常160～C以下）、煙氣成分較敏感;

（6）可維護性：袋室較多，各袋室相互獨立。可實現故障袋室在線維護、換袋。檢修周期短、費用高;

（7）工程量：比較大;

（8）排煙含塵量保證值：<30mg/NIm3。

2除塵器設備選型

長期以來在新建電廠規劃設計中，對較低排放要求150～200mg/Nm3時，對電除塵器一直采用3～4電場，對排放要求50mg/Nm3電除塵器較多采用4電場最多5電場布置方案。設計選用的電除塵器比集塵面積參數僅能達到80～110m2/（m3/s）左右。

同時應加強電除塵器的設計、制造、安裝與運行維護質量。由于國家沒有根據排放要求的提高（30mg/Nm3），相應提高電除塵器規劃設計要求的標準，選擇的電除塵器已突破現有國家有關電除塵器規劃設計要求的標準。

由于國家環保政策越來越完善，執行的力度越來越大，尤其是在當前，新環保標準頒布執行，所以，為了適應日益嚴格的環保要求，靜電除塵器除塵能力已到極限，長時間運行無法滿足要求。

截止到2012年底，電袋除塵器在新建機組中所占份額急速增長，己成為除塵器市場的主要力量。靜電除塵器初投資較大，占地面積較大，前后柱距達到38.4m，電袋除塵器初投資較小，節省占地面積，前后柱距僅19m，大大縮短A排到煙囪的距離。綜合以上因素，推薦采用電袋除塵器。

3結論

除塵器出口粉塵排放濃度要求不大于30mg/Nm3。從滿足排放角度看，電、電袋、布袋三種形式的除塵器均能滿足要求。針對火電廠環保建設、實踐工作存在的問題，我們應真正明確環保事業發展的重要性，樹立科技創新意識，還可以有利于發電企業的資源調節和環境保護，走可持續道路。