燃煤電廠除塵技術探討

摘要：目前，火電廠開始燃燒更多的煤來生產電能，由于煤炭的燃燒會形成大量的污染，我國的環保形勢開始不斷嚴峻。為了更好地解決這一問題，必須采用科學、合理的方法對燃煤電廠進行除塵。電袋復合除塵器憑借其性能、結構以及其經濟優勢，被現行的大多數燃煤電廠視作是一種理想高效的除塵技術，被廣泛應用于各個燃煤電廠。

關鍵詞：燃煤電廠;PM2.5;除塵技術;空氣污染;電袋復合除塵器 文獻標識碼：A

中圖分類號：X513 文章編號：1009-2374（2016）04-0074-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.04.038

煤炭資源是我國主要的能源，我國的煤炭資源約占世界總儲量的11%。我國既是世界上第一大產煤國，又是世界上第一大煤礦消費國。據有關部門統計，我國的燃煤發電廠每年消耗的煤炭資源已經占到了我國煤炭總消費量50%以上，造成了嚴重的環境污染。據環保部門研究顯示，我國的PM2.5等一系列的大氣污染主要來自燃燒煤炭、燃燒石油以及大規模的基建工作，燃燒煤炭帶來的污染居所有污染之首，而在我國煤炭的燃燒主要是用于火電廠的發電，因此為了解決各類環境問題，我們必須強化火電廠的除塵技術。

1 傳統除塵技術

電除塵器是我國目前大多數大型火電廠通常采用的除塵設備，而布袋除塵器則是我國熱電廠燃煤鍋爐通常采用的除塵設備。由于這兩種除塵裝置具有各自的特點，很多地方在實際應用時都受到了一定的限制。為此，人們研究出了電袋復合除塵器，它把電除塵器與布袋除塵器的所有優點都綜合起來，不但提高了除塵的實際工作效率，而且大大降低了火電企業的除塵成本。在火電廠應用電袋除塵器后，不但能滿足環保部門提出的新的排放標準，而且能提高火電廠除塵的可靠性、經濟性，因此，這種除塵裝置不僅在新建的火電廠中得到了應用，而且一些現役電廠的除塵裝置也正在向這個方向改造。

1.1 電除塵器

我國電力行業應用電除塵器進行除塵比較早，到目前為止已應用了十多年時間。電除塵器的基本工作原理是：通過除塵器內部的高壓電場，使粉塵獲得離子而荷電，在電場力的作用下荷電粒子會移向集塵極，并在集塵極上吸附。吸附在集塵極上的粉塵在水或機械振動的作用下，便會從集塵極上脫離下來，最終起到除塵的效果。阻力小、除塵能耗低、設備經久耐用是電除塵裝置的主要優點，其缺點是除塵效率低并且受煤的品種影響較大，很難達到燃煤廠的除塵新標準，即使達到了燃煤廠的除塵新標準，除塵效果也難以長時間保證。

1.2 布袋除塵器

布袋除塵器主要是通過對粉塵氣體進行過濾來最終達到除塵的目的，它是一種過濾除塵裝置。除塵效果好、性能穩定是其主要的優點，無論燃燒什么樣的煤種都可以保證布袋出口粉塵濃度在國家規定的允許范圍之內。布袋除塵器的缺點是對風體的阻力大，在運行過程中要消耗大量的能源，并且濾袋的使用壽命也不長。布袋除塵器在國外的應用非常普遍，它適用于對粉塵排放量要求比較嚴格的地區。我國的鋼鐵行業以及水泥行業應用布袋除塵器的時間也比較長。由于近幾年我國環保意識的增強，制定了新的電廠煙氣排放標準，布袋除塵器也開始被一些電廠采用。

2 高效除塵技術

2.1 來源與構造

隨著社會的發展、科技的進步，為了使電廠的除塵效果達到最佳，人們綜合了電除塵器與布袋除塵器的優點設計出了一種電袋復合除塵器，這種除塵器大致可分為以下兩種：一種叫做COHPAC電袋復合除塵器，這種除塵器率先由美國國家電力研究所研發成功，我國火電廠除塵器大多采用的就是這種形式;另一種叫做AHPC除塵器，這種復合除塵器的結構相比于第一種除塵器結構復雜，人們應用的很少。COHPAC除塵器是一種“前電后袋”的除塵器，其基本結構是前級是電場，后極是布袋，燃煤電廠中的煙塵通過煙道進入這種除塵器后，煙氣中80%的粉塵被前極的高壓電廠預收了，殘余的細小粉塵由后級布袋來捕集。由于此結構可以使濾袋的粉塵量大大降低，因此布袋區的阻力會明顯降低，加之同種電荷的荷電量又可以疏松粉餅層，這就使得在相同粉塵負荷下，同種電荷的粉屏層阻力會更小。電袋復合除塵器可以增長濾袋的清灰周期，電袋復合除塵器不但可以使除塵器的能耗大大降低，而且可以把濾袋的使用壽命延長。但是由于電廠容易除去大顆粒的粉塵，到達布袋除塵器的粉塵大多都是小顆粒的粉塵，這也會造成除塵器阻力的上升，因此預除塵的作用也是正反兩方面的，但是從總體看來這種電袋復合除塵器的整體除塵效果還是比較好的。

2.2 電袋復合除塵器的技術特點

電袋復合除塵器的技術優勢大致可以總結為以下四點：

2.2.1 具有穩定可靠的除塵效果。電袋復合除塵器除繼承了布袋除塵器受煤種影響小的優點外，還具有受鍋爐負荷變化影響小、煙氣量波動影響小的優點，使其最終的除塵效果更好。

2.2.2 電袋復合除塵器阻力小、壓降小、壽命長。電廠的煙氣從煙筒出來，進入電袋復合除塵器后，要經過電除塵區的高壓電廠除塵分離，由電除塵區的工作原理我們可得出，經過電除塵區除塵后的煙氣以帶負電的粉塵為主，這些帶負電的粉塵進入布袋除塵區后，由于電荷效應在濾袋表面沉積的粉塵結構會比較松散，其阻礙氣流的力會很小，因此其運動阻力會很小，這也使得電袋復合除塵裝置的清灰周期變長，并且清灰時所用的噴吹壓力也不需要很大，從側面也可以使濾袋的使用壽命得到延長。

2.2.3 電袋復合除塵器相比于同容量的電除塵器與布袋除塵器，運行阻力小，消耗能源少，濾袋的使用周期比較長，長時間不用更換濾袋，可以明顯降低電廠的除塵費用，提高電廠的經濟效益。

2.2.4 復合濾袋除塵器的除塵效果比較好，這主要是由于火電廠的煙氣出來后經過了兩次除塵，首次經過高壓電廠的除塵，其次又經過了布袋除塵裝置的除塵，最終排入空氣中的煙氣一般都能達到規定的標準。

電袋復合式除塵技術綜合了電除塵技術和布袋除塵技術的除塵優點，通過合理分配除塵負荷，可以把電除塵技術與布袋除塵技術有機地結合起來;在布袋裝置除塵的過程中可以采用一些新型濾料，這樣會使除塵效果更好，可以克服常規濾料清灰后除塵效率降低以及濾袋易破損的缺點。電袋復合式除塵器在保持高效穩定除塵的同時還有很好的節能效果，并且粉塵排放濃度可達到30mg/m3以下，能滿足國家新的電力行業煙塵排放要求，具有很好的發展前景。

3 結語

電袋復合除塵技術有機地結合了電除塵器與布袋除塵器的優點，這使得這種除塵器具有了穩定可靠的除塵效能，其對PM2.5的脫除效果最為顯著，電袋復合除塵技術已成為今后我國火電廠高效除塵技術的重要發展方向，把電袋復合除塵器中的煙氣過濾速度提高，可以有效降低電袋復合除塵器的運行成本，若想在布袋過濾網清灰周期不變的情況下把煙氣的過濾速度提高，必然會增大電袋復合裝置的運行阻力。因此今后我們需要重點解決的一個課題就是：在電袋復合除塵設備的設備成本與性能之間找到一個合適的平衡點。只有找到了這個最佳的平衡點，才能使今后電袋復合除塵技術的除塵效能發揮到最大，提高火電廠除塵的綜合經濟效益。

參考文獻

[1] 高志東.電一袋復合除塵器在燃煤電廠的應用[J].電力設備，2007，8（12）.

[2] 何國良，趙錫勇，姚宇平.電力行業中電除塵器與布袋除塵器的應用分析[J].能源環境保護，2007，21（6）.

[3] 張秀棍，鄭剛.新型電袋復合除塵器在電廠的研究與應用[J].上海電力學院學報，2007，23（3）.

[4] 李杰，王麗萍，田立江，等.電袋復合除塵技術在燃煤電廠中的應用[J].環境工程，2011，（4）.

[5] 朱法華.袋式除塵技術的發展及其在燃煤電廠煙氣處理中的應用[J].中國電力，2002，（8）.

作者簡介：王曉敏（1978-），男，山西太原人，國電太原第一熱電廠除灰分場工程師，研究方向：鍋爐與除塵設備檢修。

（責任編輯：秦遜玉）