燃煤电厂电除尘器改造技术应用对比分析

严俊波，李小龙

(国电科学科学技术研究院，江苏 南京 210046)

燃煤电厂电除尘器改造技术应用对比分析

严俊波，李小龙

(国电科学科学技术研究院，江苏 南京 210046)

以分别采用高频电源技术、电袋复合除尘技术、旋转极板技术改造的燃煤电厂电除尘器为研究对象，进行电除尘器改造前、后的性能试验，对比分析电除尘器改造前、后的效果。通过结合试验数据分析不同改造技术的优劣，为现有的电除尘器适应新标准的改造方案选择提供参考。

高频电源；电袋除尘器；旋转极板；对比分析

0 引言

随着《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)[1]的施行，2014年7月1日起燃煤机组烟尘排放限值要求达到30mg/m3，重点地区燃煤机组烟尘特别排放限值低至20mg/m3。但近些年由于东部地区雾霾频发及环保理念的普及，人们对燃煤电厂大气污染物排放提出了更高要求，于是“超低排放”的概念被提出。2014年9月，三部委联合发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》，要求燃煤机组开展超低排放改造。传统的单一形式的电除尘器已难以满足烟尘超低排放的要求。近几年大部分燃煤电厂对电除尘器进行了升级改造，目前国内针对电除尘器改造的技术主要有三种：高频电源技术[2]、电袋复合技术[3]、旋转极板技术[4]。本文结合工程实例及实际检测数据，研究三家燃煤电厂电除尘器经过不同技术改造后的情况，并对比分析三种不同改造技术的优劣。

1 除尘器改造工程概况

1.1烟气设计参数

选取了三个采用不同的技改路线的燃煤电厂，除尘器改造前烟气参数及改造方案选择见表1。

表1 除尘器改造前烟气参数及改造方案选择

1.2改造详情

A电厂2号机组为600MW等级燃煤火电机组，配备2台双室四电场电除尘器，高压供电电源为工频电源，为实现降低烟尘排放、降低除尘器电耗的目的，电厂对电除尘器进行了改造，改造工程将原16台工频供电电源全替换成高频电源。

B电厂2号炉为330MW机组，原配套安装2台双室四电场电除尘器，受电除尘器运行时间较长、锅炉燃煤煤质较差等影响，电除尘器出口烟尘排放超标严重。后电厂对其进行了改造，改造工程保留了原电除尘器一电场，第二、三、四电场掏空内部极板极线、振打装置等设备，利用原空间布置安装滤袋，将其作为布袋除尘区，从而将电除尘和袋式除尘器有机结合在一起，形成更为高效的电袋复合除尘器。

C电厂5号炉为300MW机组，锅炉尾部配置兰州电力修造厂设计生产的三电场静电除尘器，电厂在电除尘器原三电场后增加了第四电场，末电场采用旋转极板技术，并对原干除灰系统相应的进行了增容改造。

2 除尘器性能测试

2.1测试工况

在对三个电厂的电除尘器改造前、后试验期间，锅炉负荷稳定在100%额定负荷，最大波动幅度没有超过5%；甲乙侧引风机和送风机档板开度调整较小，以保持烟气量和烟尘量均匀稳定；试验期间锅炉未进行投油、吹灰等影响烟尘浓度和烟气量的定期工作；电除尘器正常投运，振打及供电系统运行正常；燃烧煤种、煤质基本接近，测试期间入炉煤煤质工业分析见表2。

表2 测试期间入炉煤煤质工业分析结果

2.2采样与测试方法

烟尘测试参照《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996)[5]，采用网格法等速采样，除尘器进出口选取5个测试孔，每个测试孔布置6个测点。除尘器进口每个样品采集时间不低于20min，出口不低于40min。采集前后用同一台万分之一分析天平称重。电耗测试采用计量法，分别记录试验开始和结束时的除尘变电度表读数，计算得出除尘器电耗。

采样仪器：崂应3012H自动烟尘(气)测试仪、S型皮托管。

3 测试结果

3家电厂电除尘器改造前、后性能试验结果见表3。

从表3可以看出，在电除尘器进口烟尘质量浓度及处理烟气量相近的情况下，经过高频电源改造后的除尘器出口烟尘质量浓度由原79.4mg/m3(标干态、6%O2)降至40.3mg/m3，烟尘排放浓度降低了49.2%， 除尘效率得到了一定的提升；同时电除尘器高压供电能耗也由改前的489kW/h降至301kW/h，节约了38.4%的能耗。可见高频电源技术改造对电除尘器的节能减排起到了较好的效果。

表3 电除尘器性能试验结果

B电厂电除尘器改造采用了电袋复合技术，改造前、后试验期间锅炉负荷、除尘器进口烟气参数接近，电除尘器除尘效率由99.54%提升至99.95%，出口烟尘浓度由217.9mg/m3降至22.6mg/m3，烟尘排放浓度降幅达到89.6%，解决了改前除尘器出口烟尘浓度严重超标的问题，取得了良好的减排效果。但同时我们看到除尘器本体压力降有了大幅的增加，由改前的175Pa增加至875Pa，根据电厂改造后对电袋除尘器电耗的统计，为了克服新增的700Pa左右的阻力，电袋除尘器年运行电耗较原先需增加费用约600万元。C电厂电除尘器通过增设旋转极板结构的四电场，除尘效率由原99.57%提升至99.87%；出口烟尘质量浓度由原98.7mg/m3降至30.0mg/m3，烟尘排放浓度降幅达到69.6%。受增设了旋转极板结构的四电场的影响，除尘器本体压力降和运行电耗均有所增加。

4 改造技术对比分析

结合试验数据，对比高频电源技术、电袋复合技术、旋转极板技术三种不同除尘器改造技术，其分析结果见表4。

表4 三种不同除尘器改造技术对比

5 结语

(1)三家电厂电除尘器采用不同的技术改造后出口烟尘质量浓度分别为40.3mg/m3、22.6mg/m3、30.0mg/m3(标干态、6%O2)，烟尘排放指标达到了改造预期的要求。

(2)三种电除尘器改造技术按减排指标由高到低排序为：电袋复合技术、旋转极板技术、高频电源技术；三种电除尘器改造技术按电能消耗指标由低到高排序为：高频电源技术、旋转极板技术、电袋复合技术。高频电源技术兼顾了节能与减排；电袋复合技术改造能极大的提升除尘效率，但电能消耗也最大；旋转极板改造电能消耗略有增加，能较大幅度的降低烟尘排放。

(3)随着超低排放改造的推行，国家对烟尘排放的要求越来越严。除尘器作为燃煤电厂烟尘处理的重要设备，对其性能的要求也愈来愈高。为满足环保和经济性的要求，现有的除尘器除尘效果仍需要改进提高，选择合适的除尘器改造技术无疑对燃煤电厂节能减排起着至关重要的作用。高频电源技术、电袋复合技术、旋转极板技术等除尘技术均有各自的优势和各自的适用范围，电厂在选择时需结合自身情况及设备运行状况，综合考虑，以满足新的环保排放要求。

[1]GB13223-2011,火电厂大气污染物排放标准[S].

[2]陈 多.高频电源在发电厂电除尘器上的应用与节能分析[J].自动化应用,2011(7)::8.

[3]李 杰,王丽萍,田立江,等.电袋复合除尘器技术在燃煤电厂中的应用[J].环境工程,2011,29(4):72.

[4]赵建芳,满昌平,朱容光.旋转电极除尘器除尘效果分析[J].发电技术,2014(6):42-43.

[5]GB/T16157-1996,固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法[S] .

Comparison and analysis of ESP transformation technologies used in coal-fired power plants

Taking ESP of coal-fired power plants which using high-frequency power, electric-bag filter technology, rotating plates technology respectively as research objects, to test the performance and analyze the effect of ESP before and after the transformation. Through analyzing the advantages and disadvantages of different technological transformations combined with experimental data, provided references for the existing ESP adapted for the new standards.

high-frequency power supply; electric-bag filter; rotating plates; comparison and analysis

X701.2

：B

：1674-8069(2017)04-026-03

2017-01-25；

：2017-02-19

严俊波(1987-)，男，江苏南京人，工程师，主要从事燃煤电厂环保设备质量性能检验工作。E-mail：522483063@qq.com