浅谈电厂燃煤机组烟气除尘改造技术的选择

2015-01-14徐菲张渝余卫鸿

河南建材 2015年1期

关键词：电袋电除尘器湿式

徐菲张渝余卫鸿

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

浅谈电厂燃煤机组烟气除尘改造技术的选择

徐菲张渝余卫鸿

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

随着国家环境保护部对电厂燃煤机组排放粉尘浓度要求不断提高，燃煤机组烟气除尘改造工作亟待展开，这里探讨了燃煤机组烟气改造的方式和效果。

除尘;湿式静电除尘器;电袋复合除尘器;电厂

0 引言

国家环境保护部于2011年7月最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）于2012年1月1日起实施。部分地区要求电厂燃煤机组粉尘排放达到20 mg/Nm3以下，甚至要求达到超净排放10 mg/Nm3以下。因此，大部分电厂都面临着除尘技术改造。选择一种合适的除尘改造方式，既能降低成本，又能可靠地实现烟气达标排放。

1 电厂烟气除尘改造常用的方式

目前,对电厂烟气除尘改造常用的两种方式为:湿式静电除尘器；电袋复合除尘器。

1）湿式静电除尘器与常规干式电除尘器原理相同，都是向电场空间输送负高压电流，通过空间气体电离，烟气通过湿式静电除尘器，烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下，收集在收尘极表面，区别在于干式电除尘器利用振打清灰的方式将收集的粉尘去除，而湿式电除尘器则是利用在收尘极表面形成连续不断的水膜将粉尘冲洗去除，除尘器内不会产生二次扬尘。每天定期冲洗收尘极和放电极，冲洗水回到脱硫系统，全厂耗水量不变。

2）电袋复合除尘器是电除尘器与袋式除尘器的有机组合，它的最大优点是不受煤种和粉尘特性的影响，保持高效的除尘效率。电袋复合除尘器的特点在于含尘气体进入除尘器后，可通过电场除去70%～80%的粉尘，减少了后部袋式除尘单元的负荷，大大降低了滤袋的清灰频率，延长了滤袋的使用寿命。但换袋的工作量仍然比较大，费用较高。

缺点在于电袋复合除尘器电区在运行过程中有可能产生臭氧O3[1],而O3在高温下对滤袋中的PPS成分有强烈的腐蚀作用，因此要求烟气温度必须控制在150℃以内，烟气含氧量不超过6%，要求滤袋具有耐高温、抗氧化、抗腐蚀的性能。

两种除尘方式改造方案对比见表1。

表1 除尘改造方案比选一览表

综合投资、能耗、维护费用及设备运行稳定等各方面因素的基础上，增加湿式静电除尘器较为合适。2013年国家环保部给浙江省环保厅的《关于开展湿式静电除尘技术示范工作的复函》中指出:“引进消化并示范湿式静电除尘技术，对于进一步提高行业污染物排放控制水平具有积极意义。”湿式电除尘技术作为烟尘治理的新路径正逐渐在国内燃煤电厂推广。

2 湿式静电除尘器工作原理

湿式静电除尘装置的阳极板和阴极线之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，电晕线周围产生电晕层，高速电子不断撞击周围的气体分子、粉尘，气体分子被撞击后失去电子带正电[2]。在电场力的作用下，带正电的气体分子快速向电晕线移动过程中与粉尘粒子相撞，使粉尘带负电。带负电的粉尘粒子受到高压静电场库仑力的作用，向阳极板移动，到达阳极后，将其所带的电荷释放掉，尘（雾）粒子就被阳极（集尘级）所收集，在水膜的作用下靠重力自流向下而与烟气分离；极小部分的尘（雾）粒子本身附着在阴极线上形成小液滴靠重力自流向下随水排出。

湿式静电除尘装置处理的是脱硫后的湿烟气，一般布置在除尘脱硫系统的尾部或后部。其与干式电除尘器的不同点在于:

1）湿式静电除尘装置在饱和湿烟气条件下工作，尘雾粒子荷电性能好，电晕电流大，脱硫微细颗粒物和除雾效率高。

2）湿式静电除尘装置借助水力清灰，没有阴阳极振打装置，不会产生二次飞扬，确保出口粉尘达标。

3）湿式静电除尘装置对于微细颗粒以及SO3、NH3等气溶胶有很好的去除效果。

4）湿式静电除尘装置采用更高的设计烟气流速，体积更小。

传统静电除尘器对高比电阻和微细粒子脱除率不高;湿式静电除尘装置处理的是饱和湿烟气，尘粒荷电性能好，电晕电流大，对湿烟气中粉尘比电阻没有要求，特别适用于脱除湿烟气中的微细粒子及气溶胶。湿式静电除尘装置的运行效率可达到99%以上，烟羽林格曼黑度等级可小于1，烟囱进口粉尘浓度可满足最新标准中最严格要求。

3 湿式静电除尘器运行效果

单独湿式静电除尘装置的运行效率可达到99%以上，烟羽林格曼黑度等级可小于1，烟囱进口粉尘浓度可满足最新标准中最严格要求。湿式静电除尘装置一般安装在脱硫塔后面，处理的是脱硫后的饱和湿烟气，尘粒荷电性能好，电晕电流大，对湿烟气中的粉尘的比电阻没有要求，特别适用于脱除湿烟气中的微细粒子及气溶胶。目前电厂燃煤烟气的处理工艺基本为:低氮燃烧器→SCR反应器→传统静电除尘器→脱硫吸收塔，一般情况下，经过以上处理，烟尘排放浓度为20～30 mg/m3。在脱硫吸收塔之后设置湿式静电除尘器，对低浓度的烟尘处理效率可达70%以上。烟尘排放浓度可以稳定达到10 mg/m3以下，实现超净排放。安装湿式静电除尘器可省去GGH系统，大大节省投资,降低厂用电率，提高设备运行稳定性，同时可以消除石膏雨、浓白烟现象。