超净电袋除尘技术的研究与应用

2017-11-04李芳波

中国设备工程 2017年20期

关键词：荷电滤料除尘器

李芳波

（神华国华永州发电厂，湖南永州 425000）

超净电袋除尘技术的研究与应用

李芳波

（神华国华永州发电厂，湖南永州 425000）

对超净电袋除尘技术特征与具体应用场合进行探究。在概述超净电袋除尘技术内涵的基础上，对几种常见的超净电袋除尘技术进行探究，具体是极配型式和供电技术、高过滤精度滤料、强化颗粒荷电与电凝片技术以及高均匀性流场分布技术，最后对超净电袋除尘技术在相关领域中的应用成果进行阐述。希望在这一新兴技术协助下，我国电力企业出口排放浓度低于5mg/Nm3目标顺利达成。

超净电袋除尘；超净排放；技术研究；应用

目前“超净排放”已经成为现代电力企业发展的主要路线。超净电袋除尘技术的研制与发展始终以常规电袋复合除尘技术为基点，整合了电区袋耦合、颗粒荷电以及微粒合并、高精过滤等多样技术的优势。在环保、科学发展观以及可持续发展理念全面推行的时代中，超净电袋除尘在燃煤机组运行过程中有所应用。基于此，本文做出如下论述内容。

1 超净电袋除尘技术

目前超净排放发展模式被大力提倡，故此电袋复合除尘器应该在现有功能上实现创新发展目标。国内众多环保企业提出了研发与应用超净电袋除尘技术的设想，其宗旨在于维护除尘器出口排放始终低于10mg/Nm3，甚至是5mg/Nm3。超净电袋除尘技术可以被视为国内环保企业自主开发，获得独立型自主知识产权，以及在世界上极为高点的一类除尘技术。最近几年中，电袋复合除尘技术在应用进程中又有新的突破，凭借低排放的稳定性属性在电力行业中普及应用。中电联统计资料显示，截至2014年，我国前10名电袋生产企业在电力行业已经投入并运行的电袋复合除尘器总装机容量超出141000MW。该类电袋复合除尘器排放值多数在15～30mg/Nm3范畴中取值，可见其技术性能指标是优良的，逐渐演变成现代电力行业除尘领域中的主导技术。

2 超净电袋除尘技术的研究

2.1 极配型式和供电技术

对燃煤电厂工程项目煤种、灰分等烟气工况参数进行整体解析，选用最佳的阳极板板型与阴极线线针方式，整改最优极配类型，其宗旨在于强化电场强度以及电场区域除尘效果。在选用电晕线的环节中，选用与工况相满足的电晕线去提升线针尖端的放电效率，加大电场板电流密集程度，最终实现加大电场强度，同时使粉尘颗粒荷电整体被吸附的目标，在这样情景中电场区域对粉尘吸收效果将会大幅度增长。电晕线通常有针刺线、芒刺线与麻花线几种类型。另外，借用前后分区供电技术，实质上就是把每个机械电场都参照气流运动方向进行前后规划措施，创建两个互为独立的供电分区。该种小分区供电模式的应用，实用价值体现在强化电源对不同烟尘浓度适应性方面上，电场区域强度安稳性显著上升。

2.2 高过滤精度滤料

电袋复合除尘器出口排放值受滤袋的影响，滤袋过滤效率直接决定烟尘排放数值的高低。故此，科学设定滤料的过滤精度，是维护超净电袋复合除尘器出口排放值长时间平稳，是低于10mg/Nm3，甚至是5mg/Nm3目标实现的前提。当下，超净电袋项目选用的高精过滤滤料大概有两种类型，PTFE覆膜滤料的过滤精度最高，超细纤维梯度滤料次之。滤料过滤精度影响超净电袋的出口排放值的稳定性。

PTFE覆膜滤料可以被理解成在滤料的迎尘面上加盖一层PTFE微孔膜的加工工艺模式。PTFE滤膜可以阻断多数粉尘进入渠道，有望实现零排放目标。此外，PTFE滤膜自体摩擦系数较低，灰尘通常不会吸附其表面，故此其表皮上的粉饼层更易掉落。但是在现实应用进程中，PTFE覆膜对其覆膜工艺提出较高标准，若加工处理规范性缺乏，那么就加大其在投运期间脱膜现象出现的可能性，会有灰尘沉积在滤膜和滤料缝隙中，此时设备运转效率受到负面影响也是毋庸置疑的事实。滤袋应用PTFE覆膜后，工艺成本将会有所增加，增幅在40%左右，可见其性价比有待提升。

2.3 强化颗粒荷电与电凝片技术

电袋复合除尘器电场区域与滤袋区两者存有相互制约体制，电袋区域出口若要达到超低排放的目标，管控袋区入口粉尘浓度是首要步骤。这主要是因为电场区域粉尘颗粒的荷电属性，促使电袋过滤原理发生一定变动。灰尘在经由电场区域过程中，直径较小的颗粒物会发生极化与凝聚合并现象，进而有直径较大的颗粒生成，极化和凝片的程度与颗粒荷电量大小之间存在正相关关系，细微颗粒物演变成大颗粒后超净电袋对其捕集效果有所提升。借助该类方法去增强颗粒荷电，可以进一步强化电袋对细颗粒物捕集能力，特别是对细颗粒物(PM2．5)脱除效果显著。

2.4 高均匀性流场分布技术

强化电袋复合除尘器投运期间气流排布匀称性的方法通常可以做出如下概述：开展1:14的实体模型试验，将试验结果与CFD计算实施对照措施，继而对CFD计算的原始条件进行整改，以满足实体模型试验结果为基准，借此途径达到明确CFD计算原始条件目标，接下来对工业设备全规格进行CFD计算。调整气流流场分布状况的渠道有以下几种类型：（1）调整进入电袋区域正面、侧面、底面规格，同时创设灰斗上侧的阻流板。（2）整改袋室内空间，并适度加大阀开孔半径。（3）整改净气室高度，或者调整排气管的方位。

3 超净电袋除尘技术的应用

3.1 超净电袋首个示范工程应用

广东沙角C电厂2号660 MW燃煤机组，在2014年下半年行超低排放整改措施，具体是应用国内首台超净电袋复合除尘器。本机组原始配置为4室4电场的电除尘器，在投运期间相关人员发现该类设备与集尘面积相比较较窄小、除尘效率无法达到预设标准，故此强化对其性能整改措施是极为必要的。电厂技术人员借助对多类型技术规划综合解析与辨证的方法，最后决定应用超净电袋复合除尘技术方案对初始装备进行整改。超净电袋除尘技术投运后，对相关指标进行检测，例如机组负荷为659MW、烟气量为331．7万m3/h、进口颗粒物质量浓度为14．37g/m3、出口颗粒物质量浓度3．6mg/m3、漏风率为87%、阻力为772Pa、烟囱出口颗粒物质量浓度颗粒物质量浓度为2．67mg/m3。上述测得数据证明，超净电袋各项性能参数均符合技术标准，特别是除尘器出口与烟囱出口颗粒物排放浓度都满足超低排放规定的5mg/Nm3。

3.2 超净电袋在劣质煤大型机组的应用

河南平顶山发电分公司2×1000MW机组超0低排放整改工程，为我国首台1000MW级别超净电袋项目，在2015年年底整改工作整体结束继而应用进项目生产进程中。该类型超净电袋在应用过程中燃烧的煤炭类型是由山西长治贫煤，该煤种最大的缺陷体现在灰渣含量大方面上，相关测试现实灰分超过39．0%，飞灰内二氧化硅与三氧化二铝所占比重名列前茅，甚至大于电阻，它是劣质煤。本工程在初始建设阶段应用的是3室5电场静电除尘器，同时经由低温电除尘途径对其性能进行整改。但是提效改造，除尘器出口排放没有得到有效管控，最后决定应用超净电袋技术方案对其效能进行二次整改。

2号炉超净电袋器运行初始阶段与运营1年以后性能检测结果：机组负荷934MW与911MW；烟气量 439．47m3/h 与 518．69m3/h；进口颗粒物质量浓度为 46．649g/m3与与 34．780g/m3、出口颗粒物质量浓度7．945mg/m3与 8．8mg/m3、漏风率为 1．7% 与 1．38%、阻力为650Pa与553Pa、烟囱出口颗粒物质量浓度为4．37mg/m3与4．86mg/m3。上述测得数据证明，电袋运行初始时段与1年后的各项性能参数稳定化，且均符合技术标准，尤其是除尘器出口与烟囱出口颗粒物排放浓度都满足超低排放规定的5mg/Nm3，并且投运1年后排放浓度更加平稳化，变动幅度更小。