超低排放下电除尘提效技术及改造

尹记雷 刘敏

摘 要：随着我国国民经济的高速发展，以煤炭为主的能源需求日趋加大，煤电行业在取得高效能的同时，对大气环境的污染也愈加严峻。如何实施燃煤电厂节能减排，促进超低排放技术升级改造。一些能源企业以此制定了燃煤超低排放指标，即烟尘质量浓度排放限值为5mg/m3，由此形成了“超低排放”概念。在此标准要求下，燃煤行业超低排放技术改造成为必然趋势，对电除尘器改造升级成为节能减排的核心内容。

关键词：超低排放;电除尘;除尘效率;烟尘浓度;

1常规电除尘器存在的问题

1.1煤、灰成分分析

对该项目实际燃烧的煤质、处理的烟气、粉尘特性进行了分析，具体如下。

（1）煤中含硫量为0.45%，灰份为25.5%。含硫量低，Na2O含量偏低，CaO和SiO2含量偏高，导致粉尘比电阻较高、黏性较大，不利于电除尘收尘;由于灰份较高，对电除尘器出口粉尘浓度的降低不利。

（2）飞灰成份中Al2O3含量为25.96%，Al2O3是一种极细的高岭土粉尘，也是一种高绝缘体材料，这种粉尘的特性为比电阻高，荷电粉尘吸附到极板后不易释放電荷，从而更易发生反电晕现象;粉尘的比重轻，更易飘灰，在高烟气流速下易引起二次扬尘;粉尘的黏性大，放电极尖端易结灰，易产生电晕封闭，影响放电性能。这种煤、灰对电除尘器的高效收尘比较困难。

1.2烟气流速

实际运行烟气量为2258600m3/h，烟气流速达1.34m/s，过高的烟气流速极易产生二次扬尘，二次扬尘进一步增加了电除尘器的负担，导致出口粉尘排放变高，必须将烟气流速降至合理范围内。

1.3收尘极系统

部分阳极板存在腐蚀现象，振打传力板变形严重，螺栓有松动，导致振打力不能有效传递，影响阳极板再收尘。

1.4振打系统

振打系统可靠性差，阳极板上积灰较多，粉尘黏性较大，需要有可靠的振打系统、足够的振打力，使吸附的粉尘层有效脱离极板表面，从而降低粉尘层上的电势差，有效提高电场内用于吸附粉尘区间的电场强度，从而提高收尘效率。

1.5放电极系统

运行二次电流偏小，主要原因是阴极线上有积灰现象。阴极线尖端积灰导致放电点电子不能顺利逸出，影响粉尘荷电，二次电流较低，影响收尘效果。

1.6电控系统

原采用工频高压电源，对实际工况变化适应性较差，对高比电阻粉尘的适应性更差，需选用与本工况相匹配的新型控制电源，从而提高电除尘效率，并节约电能。结合现场实际情况，合理的选型、高效的极配型式、选用先进的新型电控系统是本次改造的关键点。

2电除尘器超低排放新技术

2.1低温电除尘器

在静电除尘器入口增加烟气换热设备，一般采用低温省煤器或热煤体换热装置（MGGH），并将电除尘器入口烟气温度降到酸露点温度以下，使烟气中的SO3冷凝成硫酸雾，吸附到粉尘表面，从而减少烟气量，降低比电阻，提高除尘效率。由于烟气温度降低，导致烟气量减少，除尘效果明显增加。低温电除尘器的不足是由于粉尘比电阻下降，导致二次扬尘现象比原有电除尘器增加;增加烟气换热设备后，引起电除尘器入口烟箱的气流分布及烟气量分配的偏差，同时造成本体内部局部的冲刷。

2.2电除尘器高频电源改造

供电电源是影响静电除尘器除尘效率的因素之一，电除尘器高压电源的核心原理是根据电除尘器的电场和电源种类，综合考量燃煤性质、烟气性质以及电除尘器运行工况，以此为依据，选择相匹配电源运行模式和运行参数。从供电电源工作频率方面看，可分为三相工频高压电源和高频电源。现阶段常规电除尘器供电电源以工频电源为主。工频电源除尘具有效率高、处理烟气量大、运行费用低、维护简单等特点，但存在转换效率低，耗能大;功率因数低，对电网造成电磁干扰;在高比电阻工况下效率低;变压器体积大，重量重，消耗大量原材料;发生闪络等工况时无法立即调整输出电压，动态响应速度慢等缺点。以上这些不足使得工频电源已经不能适应现在环保标准的要求。而高频脉冲电源能够很好地解决这些问题，通过电压波形的变化，能够灵活调整，根据电除尘器实际状况选取可匹配的电压波形，既能提升除尘效率，又能实现低耗能，成为现阶段电除尘器技术升级改造的研究热点。

2.3湿式电除尘器

湿式电除尘器是在干式电除尘器的基础上发展而来的，具有相同的工作原理。与干式电除尘器采用振动、声波清尘方式不同，湿式电除尘器采用的是液体冲洗集尘极表面上的灰尘，根据阳极类型的差异可分为金属极板湿式电除尘器、导电玻璃钢湿式电除尘器与柔性阳极湿式电除尘器。与常规电除尘器相比较，湿式电除尘器的除尘效率高，受到粉尘比电阻以及煤、灰性质的影响明显要小，避免了由于振动清灰环节造成的二次扬尘现象，在高温和湿度大的烟气处理上除尘效果好。但湿式电除尘器的不足之处在于在高粉尘质量浓度及高SOx质量浓度下，容易引起运行参数不佳，导致除尘效果减弱;安装在排烟设备的入口处，占地面积加大，由于需要一定的工业水，必须设计污水排放储存设施，导致前期成本加大。作为一项新型电除尘器，湿式电除尘器设计风格多样化，除尘器型号不统一，缺乏统一的技术参数标准，导致在烟气性质相同的情况下，由于参数不一致，无法进行设计参数的技术对比和吸尘效率比较。

2.4电袋除尘器

电袋除尘器是在吸取干式电除尘器优点的基础上，选取用覆膜或超细纤维复合滤料制成的滤袋，进行除尘的新型电除尘器。电袋除尘器的原理是通过过滤来去除烟气中的灰尘，当烟气通过滤袋时，灰尘被吸附在滤袋表面。随着除尘时间的增加，吸附在滤袋上的灰尘越来越多。因此，采用喷吹压缩空气的技术来处理覆盖在滤袋上的灰尘。这项技术的优势在于，除尘效率高，施工场地小，投入成本较低，对不同煤种均能取得很好的除尘效果。

3未来展望

3.1精细化提效技术将是电除尘技术未来的发展趋势之一。电除尘技术将从“通用技术”向“难、特、协同”技术转型，如特殊煤种超低排放技术，SO3、PM2.5、气溶胶、汞等多种污染物协同脱除技术;从“粗放”向“效能”转型，如节能技术改造;从传统行业向相关行业延伸，如非电行业、生物质发电、工业炉窑烟尘处理等。

3.2电除尘技术在多煤种、宽负荷、变工况下实现超低排放的研究应用。

3.3高压电源作为电除尘器的核心装置，将向控制的智慧化、运维的智能化、能耗的节约化发展。

3.4充分利用大数据、智能学习等手段对技术数据进行归纳与模拟，推动电除尘器合理选型，实现运行的精准控制和智慧节能。

4结语

综上所述，在超低排放标准的制约下，电除尘器节能减排技术升级改造势在必行，不断进行技术改造，合理控制烟尘排放浓度，成为当下电力行业现代化的首要目标。现阶段，电除尘器的升级改造必须解决常规电除尘器的弊端，避免二次污染，提升除尘效果，在技术突破上下功夫。在进行原电除尘器升级中，要充分考虑原电除尘器的实际状况，在进行新型电除尘器技术研发中，要加大创新力度，开拓技术研发思路，转变生产观念，实现电除尘器低能耗、低排放、低污染，为实现我国节能减排战略目标作出贡献。

参考文献

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