除塵器維修改造技術(shù)方案介紹

一、為保護(hù)環(huán)境，大氣質(zhì)量，防治大氣污染物排放造成的污染，2011年7月29日環(huán)保部對(duì)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行了修訂，調(diào)整了大氣污染物排放濃度限值，規(guī)定了現(xiàn)有火電鍋爐達(dá)到嚴(yán)格的排放濃度限值的時(shí)限，增設(shè)了大氣污染物特別排放限值，該標(biāo)準(zhǔn)自2012年1月1日起施行。2012年9月27日國(guó)務(wù)院批復(fù)了環(huán)境保護(hù)部、發(fā)展和改革委員會(huì)、財(cái)政部聯(lián)合編制的《區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》，將規(guī)劃區(qū)域劃分為控制區(qū)和一般控制區(qū)，對(duì)控制區(qū)，執(zhí)行行業(yè)污染物特別排放限值，采取更有力的污染治理措施?？刂茀^(qū)共47個(gè)城市，將河北省的石家莊、保定、唐山、廊坊四城市列為地區(qū)，地區(qū)煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)為20mg/Nm3，一般地區(qū)的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)為30mg/Nm3。同原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg/Nm3，現(xiàn)有除塵設(shè)施無(wú)法滿足新排放要求，經(jīng)過(guò)改造才能滿足要求。本文通過(guò)對(duì)幾種除塵器的介紹和比較結(jié)合公司現(xiàn)有除塵設(shè)備的狀況提出一些改造建議。

二、除塵設(shè)備的幾種

現(xiàn)除塵器的主要有：余熱利用降溫、增設(shè)WESP、機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)、高頻電源、零風(fēng)速關(guān)斷振打、煙氣調(diào)質(zhì)、電凝聚?，F(xiàn)將使用較多的四種除塵器技術(shù)從工作原理、除塵效果及工況適用性加以分析說(shuō)明。

1、低低溫除塵器技術(shù)：a.調(diào)溫原理：采用汽機(jī)冷凝水與熱煙氣換熱降溫，除塵煙溫由通常的120—160℃降為90—110℃低低溫狀態(tài)。b.電除塵器提效原理：煙溫降低，煙塵比電阻降低至108～1010Ω˙cm;煙溫降低煙氣量降低、電場(chǎng)風(fēng)速也得以降低;煙溫降低，電場(chǎng)擊穿電壓升高;煙溫降低，氣體粘滯性降低。主要特點(diǎn)：余熱利用，降低發(fā)電煤耗1.0—3.5克∕每度電，降低煙塵比電阻、降低電場(chǎng)風(fēng)速，電降塵;換熱面采用膜式+復(fù)合翅片/銷釘管排技術(shù)，煙溫調(diào)節(jié)及余熱利用效果好;三氧化硫去除率高，其被濃度粉塵顆粒包裹吸附后被電除塵捕集，解決三氧化硫腐蝕難題。

2、旋轉(zhuǎn)極板除塵器技術(shù)，將電場(chǎng)原固定極板改為轉(zhuǎn)動(dòng)極板，轉(zhuǎn)動(dòng)極板一般設(shè)在電除塵器末級(jí)電場(chǎng)。極板平行煙氣布置，鏈條傳動(dòng)，極板清灰不是依靠振打，而是憑借設(shè)置在極板下端的清灰刷。當(dāng)極板旋轉(zhuǎn)到電場(chǎng)下端時(shí)，清灰刷在遠(yuǎn)離氣流的位置對(duì)板面的粘灰實(shí)行刷除。作用：a.轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以二次揚(yáng)塵;b.轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以避免反電暈，反電暈現(xiàn)象往往會(huì)造成末級(jí)電場(chǎng)功能喪失，由于轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以清灰，極板表面潔凈，在同一極板兩次刷灰的時(shí)間間隔里，極板表面不會(huì)形成厚的連續(xù)的粉塵層，便了由于氣隙擊穿所引發(fā)的反電暈，這對(duì)提效率起到了決定性作用;c.轉(zhuǎn)動(dòng)極板可以獲得的電場(chǎng)環(huán)境，由于轉(zhuǎn)動(dòng)極板采用了大平板結(jié)構(gòu)，與常規(guī)電除塵器的波形極板相比，可以創(chuàng)建更均勻的電場(chǎng)環(huán)境，減少紊流影響，這樣的電場(chǎng)和氣流環(huán)境能加速灰塵驅(qū)極，提高收塵效率。

工況適應(yīng)性：轉(zhuǎn)動(dòng)極板除塵器是常規(guī)靜電除塵器的技術(shù)延伸，保留了傳統(tǒng)電除塵器、耐高濕、，運(yùn)行費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

3、靜電除塵器改造電袋復(fù)合除塵技術(shù)：先由前級(jí)電除塵收集煙氣中80%以上煙塵，少量煙塵再通過(guò)后級(jí)布袋除塵區(qū)過(guò)濾捕集，從而穩(wěn)定地達(dá)到30mg/Nm3以下排放的煙氣凈化。、合理地發(fā)揮前端電除塵的性、后級(jí)袋除塵捕集高比電阻等細(xì)微粉塵的容易性和穩(wěn)定性，結(jié)合兩種除塵優(yōu)勢(shì)，使除塵器達(dá)到、低阻、節(jié)能性能。充分發(fā)揮電除塵的除塵與荷電作用，是電袋復(fù)合除塵的重要機(jī)理。

主要性能特點(diǎn)：a.除塵性能長(zhǎng)期穩(wěn)定,出口排放不受煤種、煙氣工況、煙塵成分及比電阻值的影響，可長(zhǎng)期穩(wěn)定地達(dá)到30mg/Nm3以下值,荷電作用提高設(shè)備捕集PM2.5級(jí)細(xì)微顆粒效率;b.運(yùn)行阻力低, 實(shí)踐表明，在不同入口濃度值的情況下，電袋復(fù)合除塵同比布袋除塵減小300-1000Pa阻力;c.節(jié)能：相同條件下，電袋同比其它除塵;d.從物理特性上延長(zhǎng)濾袋使用壽命。 進(jìn)入袋區(qū)煙塵濃度只有除塵器入口的20%以下，濾袋運(yùn)行阻力小，延緩濾袋疲勞破損。延長(zhǎng)濾袋清灰周期，降低濾袋清灰頻率，延緩濾袋應(yīng)力交變破損。適用于要求10-50mg/Nm3以下排放要求場(chǎng)合。

電袋同比布袋，其增加電場(chǎng)后濾袋的粉塵工況條件，捕集細(xì)微顆粒的除塵效率，濾袋阻力更小，物理?xiàng)l件方面更利于延長(zhǎng)袋壽命。電袋與布袋除塵選用的濾材相同，受煙氣化學(xué)成分影響因素相同。布袋除塵所擁有的優(yōu)點(diǎn)在電袋除塵中不會(huì)改變，而電袋除塵所擁有的優(yōu)勢(shì)布袋除塵卻沒(méi)有。因此在燃煤鍋爐煙氣中能選用布袋除塵的，使用電袋除塵器達(dá)到的綜合性能只有。

4、高頻高壓電除塵原理：用整流設(shè)備通過(guò)地使用新材料和新型電力半導(dǎo)體器件，綜合應(yīng)用電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的能變換和控制，包括電壓、電流、頻率和波形的變換，從而滿足電除塵的供電特性和要求。

高頻電源三類典型應(yīng)用情況：a.與本體改造項(xiàng)目配套，經(jīng)常是采用“黃金組合”方式，即高頻電源用于第1電場(chǎng)，后一個(gè)電場(chǎng)采用機(jī)電多復(fù)式雙區(qū)結(jié)構(gòu)電除塵器;b.純高頻電源提效改造，在本體不做改造情況下用高頻電源替代原第1電場(chǎng)工頻電源。電袋除塵器配套用電源;c.用作電場(chǎng)區(qū)的富能式供電電源，電場(chǎng)區(qū)荷電效果和提高電場(chǎng)區(qū)的除塵效率。

高頻電源能提供的輸出電壓，可達(dá)工頻電源的1.3倍。高頻電源能提供的輸出電流，可達(dá)工頻電源的2倍。高頻電源可增大電暈功率，提效率。

三、除塵器維修改造現(xiàn)狀及對(duì)策

公司現(xiàn)有除塵器大多數(shù)是在近幾年建成投產(chǎn)的或剛剛經(jīng)過(guò)改造，其除塵效率較高，達(dá)到27-37 mg/Nm3。在新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，大多數(shù)除塵器離新標(biāo)準(zhǔn)差距并不大。我們認(rèn)為從理性的角度分析，電除塵器的改造方式切不可千篇一律。應(yīng)從設(shè)備現(xiàn)狀、工況特性、現(xiàn)場(chǎng)條件等進(jìn)行的分析，針對(duì)各電廠的不同情況，提出性價(jià)比、為的改造方案。

現(xiàn)有除塵器大部分都采用靜電除塵器，部分電除塵器未達(dá)標(biāo)的主要原因分析及建議：

1、除塵器由于自身設(shè)計(jì)或安裝運(yùn)行缺陷造成除塵效率未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2、原有設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低，除塵器達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。

3、由于煤質(zhì)波動(dòng)偏離設(shè)計(jì)值較大，加之市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)使得除塵器設(shè)計(jì)值比較臨界，不足以應(yīng)付煤質(zhì)波動(dòng)，導(dǎo)致除塵效率不達(dá)標(biāo)。

針對(duì)以上原因，建議各電廠認(rèn)真分析除塵效率不達(dá)標(biāo)的原因，有針對(duì)性的提出調(diào)整方案：

1、由于自身設(shè)計(jì)或安裝運(yùn)行缺陷造成除塵效率未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，建議應(yīng)維護(hù)好電除塵器，使其發(fā)揮出應(yīng)有性能。

2、認(rèn)真分析各自燃燒煤種、工況條件，從機(jī)理上選擇適合的除塵方式，是電除塵還是袋除塵。

3、結(jié)合電廠現(xiàn)有除塵器的規(guī)格、場(chǎng)地、投資，選擇的除塵方式。

由于新標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)大幅度提高了二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定為50mg/Nm3，現(xiàn)有脫硫設(shè)施已無(wú)法滿足該要求，全部進(jìn)行改造，而且循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)噴鈣脫硫已無(wú)法滿足該要求，采用濕法脫硫才可能做到達(dá)標(biāo)排放，濕法脫硫?qū)焿m濃度有50%的去除效率，因此，除塵器改造要與脫硫改造相結(jié)合，可做到事半功倍的效果。

針對(duì)除塵改造建議：根據(jù)燃燒煤種、工況條件適宜采用電除塵技術(shù)的項(xiàng)目，由于原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較低、設(shè)計(jì)集塵面積比較臨界、安裝調(diào)試不到位、或燃料工況小變動(dòng)所造成除塵器排放在100mg/Nm3左右的情況建議如下：首先考慮采用余熱利用、高頻、雙區(qū)、煙氣調(diào)質(zhì)等特色技術(shù)來(lái)滿足新標(biāo)準(zhǔn);場(chǎng)地條件允許時(shí)，電除塵器也可采用擴(kuò)容方式擴(kuò)容加其它特色技術(shù)組合來(lái)共同實(shí)現(xiàn)超低排放;對(duì)于場(chǎng)地條件不允許并且采用電除塵器仍無(wú)法滿足新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，可采用電袋復(fù)合除塵技術(shù)改造。

若原設(shè)計(jì)集塵面積過(guò)小、燃料條件過(guò)差造成除塵器現(xiàn)排放濃度大于300mg/Nm3且無(wú)場(chǎng)地?cái)U(kuò)容的情況，建議采用袋式除塵設(shè)備。

四、結(jié)束語(yǔ)

以上簡(jiǎn)單介紹了幾種新的除塵技術(shù)，各種技術(shù)各有特點(diǎn)，在實(shí)際工作中要根據(jù)各單位的實(shí)際情況，選擇有針對(duì)性的方案進(jìn)行改造，達(dá)到煙塵排放新標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)兼顧脫硫、脫銷設(shè)施改造整體考慮，做到投資少，效果好。