適應(yīng)新排放標準的火電廠除塵技術(shù)

1、eview研究論文Articles )90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp:.tnet90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp:.tnet節(jié)能減排適應(yīng)新排放標準的火電廠除塵技術(shù)陳國榘中國科學院廣州能源研究所，廣州510070摘要簡要介紹歷次修訂火電廠大氣污染物排放標準寸，中國火電廠在開發(fā)和應(yīng)用電除塵器、袋除塵器、電袋復合除塵器方面的改進；指出電除塵器按傳統(tǒng)憑飛灰比電阻和化學成分確定驅(qū)進速度并進行電除塵器選型設(shè)計，其偏差頗大；提出應(yīng)更

2、重視飛灰物相組分，還要重視顯微結(jié)構(gòu) 、浸潤性、黏附性、粒徑分布和視密度 、煤的燃燒方式、爐溫、燃燒氣氛等的影響；推薦用滿足排放濃度所需要，建 ，優(yōu)先選用電除塵器；煤、灰品質(zhì)多樣或多變，比集塵面積，優(yōu)先選用電袋復合除塵器，它與袋除塵器一樣能夠有效地捕，煙氣速度場、濃度場、溫度場和漏風比較均勻時，需要比集塵面的比集塵面積數(shù)值判別不同煤質(zhì)和飛灰的電除塵難易性；比較電除塵器、袋除塵器、電袋復合除塵器的技術(shù)特點和技術(shù)經(jīng)濟性后議：煤、灰品質(zhì)較穩(wěn)定，比集塵面積 <60m2/ m3-s-1）就能達標者 160m 2/ m3-s-1）或已運行的除塵器需大幅提高除塵效率才能達標者 集PM10和PM2.5微塵

3、：燃煤硫分低，除塵器進口煙塵濃度較低 積160m2/ m3-s-1）才能達標者，優(yōu)先選用袋除塵器關(guān)鍵詞排放標準；電除塵器；袋除塵器；電袋復合除塵器；比集塵面積；煤質(zhì)；飛灰；技術(shù)特點；技術(shù)經(jīng)濟比較中圖分類號 X701.2 ,TM621.7文獻標識碼A文章編號 1000-7857 2010 ）03-0090-06Dust Control Technologies Under the New Emission Standard for Thermal Power PlantsCHEN GuojuGuan gzhouI nstitute of E nergyC on vers ion. Chin es

4、eAcademy of Scie nces,Gua ngzhou510070, ChinaAbstract The progress of dust control technologies for thermal power plants accompanying with the successive revisions of emission standards are reviewed in this paper. Electrostatic precipitator (ESP), Bag Filter (BF) and ESP-BF integration (COPAC) are a

5、mong those technologies adopted for meeting these standards. It is pointed out that to design the ESP with a migration velocity, it is not enough to consider only the dust resistivity and the chemical composition, which would involve a large error. One has to consider the influences of dust mineral

6、composition and other properties such as microstructure, infiltration, adhesion, particle size distribution and apparent density, as well as the coal combustion method, furnace temperature, and combustion atmosphere .It is recommendedto use the Specific Collection Area (SCA) of the ESP as an index o

7、f the dust precipitability for different fly ashes,produced from different coal combustions. Based on technical and economical comparisonsbetweenESP, BF and COPAC, the following suggestionsare made. (1) In case of stable coal supply, the ESP is preferred, when SCA<160m2/(m3, s-1) in order to meet

8、 the emission standard; (2) COPAC is preferred, when SCA> 160m2/(m3, s-1) is required with a variety of or changeablecoal supplies or in casewhen it is necessaryto obviously improve the existing ESP performance in order to meet the emission standard. COPAC can also collect M10 and PM2.5 fine part

9、iculates in the same manner as BF. (3) BF is preferred when SCA> 160m2/(m3, s-1) is required and in case of low sulfur coal, low inlet dust concentration, uniform gas/dust distribution and even air leakage.Keywords emission standard; electrostatic precipitator; bag filter; electrostatic precipita

10、tor and bag filter; specific collection area; coal properties; fly ash; technical features;technical and economic comparison90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp:.tnet90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp:.tnet新的 火電廠大氣污染物排放標準即將頒布實施，新建火電廠煙塵排放濃度必須執(zhí)行粉塵排放濃度C

11、o< 30mg/Nmm新標準。這對于火電行業(yè)來說，既是新的挑戰(zhàn)，更是攀登除塵技術(shù)新高峰的機遇。90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp:.tnet90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp:.tnet收稿日期：2009-12-07作者簡介：陳國榘，研究員，研究方向為煙氣凈化及其測試技術(shù)，電子信箱:chenguoju90科技導報2010 ,28 3)Publishing House. All rights reserved, htrp

12、:.tnet研究論文Articles )Review竹科技導報2010,28 3）91研究論文Articles )竹科技導報2010,28 3）#研究論文Articles )i 火電廠大氣污染物排放標準促進火電廠除塵技術(shù)和設(shè)備進步i.i電除塵器1980年之前，火電廠執(zhí)行 工業(yè) 三廢”排放試行標準 GBJ4 1973 ）1,煙塵排放量按煙囪高度限制，利用高煙囪排放對策除塵效率為 80%弋0%即可達標?；痣姀S主要使用高效 多管除塵器、低阻文丘里除塵器或斜棒柵除塵器都能達標。直至20世紀70年代末才有少量國產(chǎn)SHWB型和由電 力部門組織分別在福建邵武、永安電廠研發(fā)的電除塵器?；痣姀S電除塵技術(shù)落后于

13、其他行業(yè)，電除塵器在全國所占比例極 微。80年代電力部門研發(fā)的電除塵技術(shù)和設(shè)備獲長足進步。1991年的 燃煤電廠大氣污染物排放標準GB 132231991）2對火電廠太優(yōu)惠，排放標準隨燃煤灰分增加放寬，煙塵濃度2000mg/Nm甚至只要 < 3300mg/Nnii即可達標，火力 發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程 DL 5000 94）限定火電廠的電除塵器 設(shè)計除塵效率僅為 98%。1996年的火電廠大氣污染物排放標準GB 132231996）同，雖將排塵濃度限值提高到200-600mg/Nmi，但仍寬于其他行業(yè)。80年代之后，火電廠電除塵技術(shù)和電除塵器數(shù)量 都得到飛速發(fā)展。90年代中期，火電廠電除塵器

14、占全國比例 已達65.3%,1998年更是上升到75%，并催生了中國巨大的電除塵設(shè)備產(chǎn)業(yè)。2003年的火電廠大 氣污染物排放標準GB 132232003）5，規(guī)定新建火電機組排塵濃度執(zhí)行50mg/Nmnn 標準，使中國火電裝機容量在每年都大幅遞增的同時，火電廠煙塵排放卻逐年有所下降。雖然該標準僅相當于美、德等先進工 業(yè)國家20世紀80年代的水平，但卻亟大地推動了中國電除 塵技術(shù)趕上世界先進水平，也使中國成為全球最大的電除塵器生產(chǎn)國，國產(chǎn)電除塵器輸岀參與國際競爭。1.2 袋除塵器袋除塵器在火電廠中使用和研發(fā)經(jīng)歷了多次起落。1975年，在內(nèi)江、淄博、合肥等電廠的小機組開始第一代無堿玻纖 濾袋除塵器

15、研發(fā)試驗，雖然有內(nèi)濾和外濾不同過濾方式，采用分室反吹清灰，但終因結(jié)構(gòu)上仍有問題以及國產(chǎn)濾料損壞 而被迫拆除。1979年，巡檢司電廠和普坪村電廠100MW機組再次研發(fā)試用濾袋除塵器，盡管設(shè)計非常細心，安裝、施工也 很講究，采用當時最好的聚四氟乙烯/石墨/硅油處理的玻纖織成濾布并用多針縫紉機三針腳縫合成袋，殼體兩遍施焊，漏氣率僅2%但終因破袋和氣動閥門不過關(guān)等原因被迫拆除4。80年代，美、澳、加等的火電廠已因排放標準為30mg/Nm5大量使用袋除塵器 。1993年，楊樹浦電廠將一臺電除塵器拆 除。雖然全面采用澳大利亞濾料和旋轉(zhuǎn)吹清灰技術(shù)，但終因阻力太大和破袋、糊袋”而再遭拆除。這一打擊使火電廠使

16、用袋除塵器又后延許多年。2001年，呼和浩特電廠因燃用準格爾煤占70%）摻海勃灣老石旦煤，電除塵器效率很差，雖幾經(jīng)改造和擴容仍未見效。該廠擴建的豐泰電廠2 >200MW機組再次采用澳大利亞旋轉(zhuǎn)噴吹清灰濾袋除塵器，Ryton濾料，排放濃度<30mg/Nni性這一 成功試用大大鼓舞了一批火電廠采用濾袋除塵器的勇氣。如高井 電廠100MW，焦作電廠、鳥海電廠200MW，托克托電廠 2X300MW等機組都先后采用袋除塵器。在濾袋沒破損時袋除塵器的排塵濃度 <30mg/Nni。但這批除塵器中最先使用的電 廠濾袋壽命也沒超過30000h就出現(xiàn)破袋和局部糊袋”最近正計劃在其前面增加電場而改

17、造成電袋除塵器。1.3 電袋復合除塵器在中國，實際上有相當一部分電除塵器因?qū)γ嘿|(zhì)、飛灰特性認識不足，設(shè)計選型失誤，或因煤質(zhì)多變，或因除塵器受 損、失修等原因不能達標 。2001年開始，就有在原電除塵器殼 體中將電、袋兩類除塵技術(shù)的優(yōu)點互揚、缺點互補，研發(fā)岀電袋復合除塵器。其濾袋有立式圓袋、低壓脈沖清灰和臥式扁 袋、循環(huán)凈煙氣脈動清灰 問兩種型式。它們都大大提高了除塵 性能，排放濃度Co< 30mg/Nni，除塵器阻力 比袋除塵 器低 400-600Pa前者清灰周期約 30-60min 比常規(guī)的袋除塵器 長）后者清灰周期長至 6-8ho這種新型的電袋復合除塵設(shè)備 既適用于現(xiàn)有電除塵器的提效

18、改造，又可用于新建的電除塵難收粉塵項目，已經(jīng)投運的幾十臺25弋00MW機組中，最長運行時間 超過5年。目前前者也將用于中國在印度承建的 600MW火電廠工程中。2 除塵器選型2.1 電除塵器傳統(tǒng)總認為粉塵比電阻在104Q cm<p<1011Q- cm范圍內(nèi)才適合于電除塵。又常以煤中收到基硫分Sa、攵到基灰分 Aar、收到基水分Mt和飛灰中 的SQ、AI2O3、FaO3、CaO MgO、 NaaO'KQ等化學成分為依據(jù)忽視飛灰中實際存在的物相組分及其物性的影響 ）計算或確定）電除塵器最關(guān)鍵的設(shè)計 參數(shù)一一驅(qū)進速度 3或表觀驅(qū)進速度u,cm/s）再根據(jù)要求的排塵濃度或除效率，按

19、多伊奇Deutsch）公式或麥茲S. Matts）公式）計算出所需比集塵面積sca m2/ m3- s-1） ） o各供應(yīng)商都把確定3或3）視為重要技術(shù)秘密，但大量實踐表 明，這種選型方法的失誤率頗高。因為試驗室比電阻的測量方法如德國的梳型法，美國的平盤法或針尖法等）、寸量條件 德國為500V,美國為擊穿電壓的90%等）都不統(tǒng)一，不同測量方法、測量條件所獲的測 量值又相互不能換算；更重要的是實驗室在空氣介質(zhì)下測 量、而實際應(yīng)當在煙氣條件下測量總之，試驗室比電阻與實際值差別很大，亟易誤導并造成失誤 。除塵器收集的飛灰中并不是以Si8Al2O3、FeQ3、CaO MgO、NasO、KQ等各元素的氧

20、化物存在，實際的物相組分是以各種元素的硅鋁化合物融熔非晶玻璃體為主占總量的60%-70%）方石英（aSiO2）莫來石3Al262SiQ）次之，個 別煤還有剛玉Al©,如準格爾 煤）等晶體，它們都是高比電阻、電除塵特性難的物質(zhì)；還有活性氧化鈣CaO）消石灰竹科技導報2010,28 3）#研究論文Articles )Review研究論文Articles )Ca（OH）石膏 CaSQ）、亞硫酸鈣 CaSO）赤鐵礦FbO3）、 磁鐵礦 FeO4）、未燃燼碳等物相組分存在的。化學成分為FezQ，可能以赤鐵礦FezQ）或磁鐵礦 FeO4）物相存在，前者對電除塵影響不大 ，但后者卻 嚴重降低擊穿電

21、壓；化學成 分為CaO,可能以上述 消石灰、石膏、亞硫酸鈣等）更多的物相 形態(tài)存在，其電除塵性能差別很大 。由此可知，僅憑飛灰化學 成分認定其影響比電阻的高低和電除塵的難易性，確定3或并據(jù)此進行選型設(shè)計，很容易造成重大偏差或失誤。除更 三相電源輸出直流電壓平穩(wěn)、波動小、運行電壓高，功率因素可達0.9以上，但控制響應(yīng)時間較長。 恒流高壓直流電源是正反饋控制，能自動適應(yīng)工況變化，克服二次揚塵，并有抑制電暈閉塞和陰極肥大的能力，具有運行電流穩(wěn)定、運行電壓高、功率因數(shù)高、工作連續(xù)可靠等 優(yōu)點。 中頻高壓直流電源整流變壓器體積小、重量輕、移動應(yīng)重視物相組分外、顯微結(jié)構(gòu)、浸潤性、黏附性、粒徑分布和視密度；

22、煤的燃燒方式、爐溫、燃燒氣氛 甚至制粉系統(tǒng)）等不方便。它比可控硅變壓器體積小1/3,且安裝方便，輸出/輸入功率比大于0.95,比可控硅電源有更高的電能利用率。2）煙氣調(diào)質(zhì)劑同，其電除塵性能也不同這些都是選型設(shè)計者必須認真考慮的10。呼和浩特電廠、托克托電廠、宣威電廠、禹州電廠、漳山電廠、烏海電廠、霍林河坑口電廠，以及中國在印度承建的Balco電廠、JSG電廠等無不都是按傳統(tǒng)的選型設(shè)計方法：根據(jù)比電阻、煤質(zhì)的Sar、Aar、Mt和灰的化學成分計算或確定）3或3，再根據(jù)要求的排塵濃度或除塵效率，按多伊奇公式或麥茲公式）計算岀所需SCAo他們的實際除塵效率嚴重低于設(shè)計值；例如在印度承建的 SD、A3

23、座電廠都是300MW機組，排塵濃度都 要求50mg/Nm3,就其煤質(zhì)和飛灰的電除塵易難程度排序，應(yīng)該是從S往A排列；如選型以電場煙速度 v m/s）、比集塵面積 SCA表示，某設(shè)計者選型結(jié)果的排序竟正好相反。S電廠，=0.62m/sSCA=288.6m/ mS1） D 電廠，v=0.78m/sSCA=208.9m/ms-1） A 電廠，v=0.97m/sSCA=183.8n mS1）;這 3 座電廠 的電除塵器都已運行，S電廠排放達標，而D、A電廠卻冒濃煙；又烏海電廠3臺12MW循環(huán)流化床鍋爐燒當?shù)氐男?窯煤，配76m2 3臺電場除塵器，v=0.71m/sSCA=73.6m2/m3s-1）11

24、,長期看不到排煙；而2臺200MW煤粉爐燒同樣的 煤，電除塵器 6電場,v=0.96m/s、SCA=119.89nf/伯3.£嚴,排 塵濃度高達 8007 500mg/Nm。究其原因，主要是前者循環(huán)流 化床鍋爐的爐內(nèi)燃燒溫度低于900 C、氧化氣氛而且粒徑粗，粉塵的物相組分、顯微結(jié)構(gòu)都比煤粉爐的粉塵容易除塵。然而在印度K電廠的135MW循環(huán)流化床鍋爐同樣燒印度煤,設(shè)計者卻認為屬于難收粉塵而配電袋除塵器。上述工程實踐表明，偏差很大的重要原因是現(xiàn)行的選型設(shè)計對煙塵的電除塵特性及其影響因素認識不足；選型設(shè)計參數(shù)有疏漏；驅(qū)進速度或表觀驅(qū)進速度）計算依據(jù)不充分 、 偏差大 o隨著環(huán)保和節(jié)能降耗

25、意識的增強、排放標準的提高，電除塵技術(shù)也有新發(fā)展 。實用技術(shù)如下。1）先進的電控設(shè)備 智能化控制系統(tǒng)，在單相電源的節(jié)能、提效方面成效顯著。 高壓開關(guān)電源是電除塵器高壓供電的新動向，具有輸岀紋波小、平均電壓電流高，重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、成套 設(shè)備集成一體化，三相負載對稱、對電網(wǎng)影響小，轉(zhuǎn)換效率與 功率因數(shù)高，以及有較高收塵效率等優(yōu)點 。煙氣調(diào)質(zhì)劑主要有 HQ、SQ、NH3等，以SC3調(diào)質(zhì)效果最 好，但環(huán)保者對它有保留看法 。實踐結(jié)果表明，并不是所有煙 塵都有效果。例如，在托克托電廠、登封電廠SQ的調(diào)質(zhì)效果 顯著，但在霍林河坑口電廠和印度JSG電廠則效果不明顯這可能與粉塵的物相組分和顯微結(jié)構(gòu)如

26、浸潤性）有關(guān)。3）機電多復式雙區(qū)電除塵器在電場結(jié)構(gòu)上，不僅將粉塵荷電區(qū)與收塵區(qū)分開，而且采用連續(xù)的多個小雙區(qū)進行復式配置獨立電源分別對荷電區(qū)與收塵區(qū)供電 的電氣運行條件最佳化。雙區(qū)的陰;同時在配電上，采用，使荷電與收塵各區(qū)段、陽極板有效收帶陽、陰極性的粉塵，既有利于擴大 比電阻適 應(yīng)范圍，又減少了二次揚 塵，相當于增加收塵面積提高除塵效率。4）移動電極電除塵器移動電極電除塵器是將收塵極做成可以上下移動的形 式，再用安裝在灰斗中即非電場區(qū)域的旋轉(zhuǎn)刷子刷掉被捕集 的粉塵，可以有效清除常規(guī)清灰方式難以清除的粉塵，始終保持收塵極表面相對清潔，防止反電暈的產(chǎn)生、解決了振打引起的二次揚塵。5）煙道凝聚器含

27、塵氣體進入除塵器前，先對其進行分列荷電處理，使相鄰兩列的煙氣粉塵帶上正、負不同極性的電荷 ，然后，通過擾流裝置的擾流作用，使帶異性電荷的不同粒徑粉塵有效凝 聚,形成大顆粒后進入除塵設(shè)備。徹底清灰既克服反電暈又解決了振打二次揚塵問題 、有效提高除塵效率。其中，先進的電控設(shè)備 、煙氣調(diào)質(zhì)、機電多復式雙區(qū)電技 術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)成熟 ，已有數(shù)家公司自主開發(fā)了此類技術(shù)，并在一些項目上使用，情況好，正在進一步改進和完善。移動電極電除塵器、煙道凝聚器技術(shù)在國外已經(jīng)相當成熟，國內(nèi)幾家公司也正在研發(fā)此項技術(shù)?，F(xiàn)在排放標準是 50mg/Nm新的標準要求 30mg/Nn?。對 于大部分煙塵而言，應(yīng)該通過采用新的成熟電除

28、塵技術(shù)既保 證達標又提高技術(shù)經(jīng)濟性。采用這些新技術(shù)后，為了達標其 比集塵面積仍需 160-180m2/ m3s-1 ）的，不能只在電除塵器上 求岀路。建議采用電袋復合除塵器方案 。電除塵器部發(fā)揮初級除 塵和對透過粉塵與荷電器雙重作用 。電除塵器部分應(yīng)有兩電 場,其中第一電場配高頻高壓開關(guān)電源，盡量增強電場強度竹科技導報2010,28 3）93研究論文Articles )eview竹科技導報2010,28 3）95研究論文Articles )和電暈電流，強化高濃度粉塵荷電；第二電場為第一電場如 因故失效的備用電場，可配備常規(guī)電源。電除塵器后直接連 袋除塵器，保證粉塵濃度已降低，大于90%的已荷電

29、粉塵的電荷不再丟失，再由袋除塵器進一步除塵,達到 50mg/Nmf。袋區(qū)的氣流分布均勻性不宜用槽型板，多孔板或?qū)Я靼逯惢蚓紵熛涞葌鹘y(tǒng)機械式均流措施而可以通過優(yōu)化濾袋布置和組合方式解決 。以求能節(jié)能、降耗、延長濾袋壽命、保證 穩(wěn)定達標的目標。由于影響驅(qū)進速度或表觀驅(qū)進速度 ）的因素非常多，計算 確定）方法又屬各商家的核心技術(shù)，不可能公開也不可能統(tǒng)一。故建議采用電場煙速度、比集塵面積作為選型設(shè)計的 關(guān)鍵參數(shù)；把滿足排放濃度和所需比集塵面積作為評價煤質(zhì) 和粉塵電除塵難易性的指標。表1給出了煤質(zhì)和粉塵的電除塵難易性”評價，排放濃度為30mg/Nm所需比集塵面積 極距400mm計）。表1煤質(zhì)和粉塵的

30、電除塵難易性評價Table 1 Coal properties and the evaluation of fly ash removal ability of electrostatic precipitatorSCA/ m2, m3, s-1)> 200> 170，<200> 140，<70> 110，<40< 110難易性難較難一般較容易容易2.2 袋除塵器總結(jié)火電廠袋除塵器和國外或國內(nèi)其他行業(yè)相比，道路曲折、多次受挫的原因，分析中國火電廠煙塵與他們的區(qū)別、找出特點、對癥下藥，定能讓這一高效除塵技術(shù)發(fā)揮出更好 的作用。中國火電廠燃煤多樣、煤

31、質(zhì)多變、鍋爐煙氣煙量大、 煙溫、濕度和成分波動較大除塵器進口前的煙道平直段短、漏風較大且不均勻，除塵器內(nèi)煙塵速度場、濃度場、溫度場、濕度場不均勻狀況較明顯。在以往遭挫折的袋除塵器上常有同時存在局部破袋、燒袋和糊袋的現(xiàn)象。這不是采用更 高級濾料就能解決的，需要有相應(yīng)措施才行。袋除塵器的選型設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)：根據(jù)粉塵性狀 形狀、粒徑，附著、凝聚性，吸濕、潮解性，磨啄性，可燃、爆炸性）煙 氣溫度、濕度、煙氣成分選擇濾料、過濾速度。評價袋除塵器的主要技術(shù)指標有：過濾速度v m/min）、壓力損失 p Pa）dp Pa）限值下的清灰周期t min）及濾袋壽命、性價比。2.3 電袋復合除塵器電袋復合式除塵器

32、是在一臺除塵器內(nèi)有機集成了電除 塵和布袋除塵兩種技術(shù)，二者結(jié)構(gòu)上有機結(jié)合，以達到最佳配置。電袋復合除塵器的 設(shè)計思路是讓含塵煙氣先在電場區(qū) 中除去大部分粉塵利用電除塵效率按指數(shù)變化的規(guī)律）然后讓帶電粉塵進入袋區(qū)。這樣，便可有效地降低袋區(qū)的阻力，達到低排放、節(jié)能的目的。為此，粉塵在電場中的荷電效果至 關(guān)重要。粉塵荷電充分，在電場力作用下會有更多的粉塵沉積到極板上；此外從電場逃逸的荷電粉塵，荷電量多，進入袋區(qū)后，其過濾阻力也低。電袋復合除塵器的選型設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)：根據(jù)煙氣溫度、濕度、煙氣成分選擇濾料、過濾速度。電袋復合除塵器由于前置有電除塵區(qū)，既降低了進袋除塵區(qū)粉塵濃度又予荷電，故濾袋的過濾速度可

33、比袋除塵高約 20%,濾袋壓力損失下降約15%，清灰周期延長一倍以上。實踐表明，濾袋壽命延長 25%以上。袋區(qū)能與袋除塵器一樣有 效地捕集PM10、PM2.5微塵。一體式電袋除塵器的濾袋有立式圓袋、低壓脈沖清灰和臥式扁袋、循環(huán)凈煙氣清灰兩種型式。前者與常規(guī)長袋低壓 脈沖清灰袋除塵器 ”相同，依靠0.2MPa以上壓縮空氣脈沖噴 吹造成圓濾袋變形、附著在袋上的粉塵層破裂脫落。圓濾袋因變形要求濾料的抗折性好，為此火電廠不用價廉但抗折性差的玻纖材料，而用PPS材料抗氧化性較差）。對于臥式扁 袋，清灰不依賴濾袋變形，而是如同斜槽氣力輸灰原理，由小于15kPa低壓循環(huán)凈煙氣將粉塵層脫離濾袋并清除。濾袋不變

34、形，故可以用玻璃纖維材質(zhì)，優(yōu)點是 價廉、抗氧化性好、耐腐蝕、適應(yīng)溫度濕度范圍廣。已有多臺投運超過5年而沒破袋的實績。更可取的是其體積很緊湊，通常用電除塵器一個電場的空間可以布置過濾速度為0.8T.0m/min的濾袋 立式圓袋需要約 3個電場的空間），而且濾袋排布置與原電除塵 集塵板排完全相同，更有利于改善前面電場區(qū)的氣流分布和 保持袋區(qū)粉塵予荷電，故阻力損失更小 p©00Pa） 清灰周期更長6-8h）o尤其適合原來只有 2-3個電場的電除塵器提 效改造。分體式電袋除塵器嚴格地區(qū)分）不能算電袋復合除塵器，只是電、袋串聯(lián)組合除塵器 。在進袋區(qū)的粉塵予荷電、氣流分布、阻力損失、占地和投資等

35、方面均比一體式的差。3 除塵技術(shù)的選擇原則選擇除塵技術(shù)的原則是： 滿足排放標準、技術(shù)性能好；可靠安全性、穩(wěn)定性好； 節(jié)約能耗；設(shè)備費用與運行 費用低：占地小；操作簡單、維護容易?？傊?，要因煤、灰性質(zhì)；因燃燒方式：因地制宜；以技術(shù)特 點、技術(shù)經(jīng)濟綜合比較結(jié)果擇優(yōu)選用除塵技術(shù)和除塵設(shè)備。要把握好電力生要求安全、高效、降耗、減排等特點。4 3類除塵設(shè)備的技術(shù)特點和技術(shù)經(jīng)濟比較4.1 技術(shù)特點比較表2比較了 3類除塵設(shè)備的技術(shù)特點同。1） 在達到相同排放濃度前提下，將5個電場的電除塵器與袋除塵器、含2個電場的）電袋復合除塵器包括一體式和分體式）進行技術(shù)經(jīng)濟性9綜合比較，如表3所示。2） 設(shè)備費用與年運

36、行費用比較如下9:設(shè)備費用：袋除塵器 V六電場電除塵器V體式電袋V分體式電袋。竹科技導報2010,28 3）#IeviewArticles )總#科技導報2010 ,28 3）血I總#科技導報2010 ,28 3）血I表2除塵設(shè)備的技術(shù)特點比較Table 2 Comparison of technical features of various dust collecting equipment3除塵器分體式電袋優(yōu)點：不受煤種、煙氣工況、灰特性影響，出口排放低且穩(wěn)定；能在負荷下分室在線檢修；在點爐、高溫煙氣等惡劣工況下可正常使用電除塵器但濾袋不受影響；設(shè)備對高溫煙氣、爆管等突發(fā)性事故的適應(yīng)性較

37、好 袋對排放的影響小于袋式除塵器缺點：阻力損失大。對煙氣溫度、濕度、煙氣成分較敏感 ，但小于袋除塵器100%。破設(shè)備費用高；年運 行費用較高；經(jīng)濟性 差較大項目電除塵器袋除塵器電袋復合除塵器一體式分體式排放濃度按煤質(zhì)選型可保證排放達標煤質(zhì)變化，排放均達標煤質(zhì)變化，排放均達標煤質(zhì)變化，排放均達標平均阻力損失200300Pa<1200Pa<800Pa<1000Pa最終阻力損失200300Pa<1500Pa<1100Pa<1300Pa安全性對煙氣溫度影響和煙氣成分高溫煙氣通過旁通煙高溫煙氣由分旁通煙道外排，高溫煙氣通過旁通煙道不敏感道外排，濾袋不受影響濾袋不受影響

38、，但其他負荷加大外排，濾袋不受影響檢修停爐檢修能夠在線分室檢修能夠在線分通道檢修但不能 在線分室檢修能夠在線分室檢修表3 除塵設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟性比較Table 3 Comparison of technical and economic features of various dust collecting equipment類別比較條款具體內(nèi)容備注技術(shù)特點技術(shù)優(yōu)點技術(shù)缺點排塵濃度、阻力損失、適用范圍等設(shè)備費用設(shè)備初始投資費用經(jīng)濟性電耗費用所有設(shè)備功耗總和所對應(yīng)的電耗費用可以根據(jù)需要增加煙塵排放費用比較等年運行費用電耗費用與每年維護費用之和總費用設(shè)備費用與年運行費用之和耐受煙氣溫度、濕度、酸堿度

39、變化的能力，保證重點考慮工況改變或發(fā)生故障情況安全可靠性安全和可靠性連續(xù)運行時間的長短占地面積本體占地面積長X寬達到相同除塵效率時的占地面積年運行費用:六電場電除塵器V一體式電袋 分體式電袋。袋袋除塵器。綜合以上分析，3類除塵設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟性綜合比較如 總費用：電除塵器V袋除塵器v一體式電袋 分體式電表4所示。表4 除塵設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟性綜合比較Table 4 Comprehensive technical and economic comparisons of dust collecting equipment序號分項技術(shù)特點和安全可靠性比較經(jīng)濟性比較占地面積比較優(yōu)點：除塵效率高、阻力損失最小

40、、適用范圍廣、使用方便且無二次污染、設(shè)備費用較低；年1電除塵器對煙氣溫度及煙氣成分等影響不敏感；設(shè)備安全可靠性好運行費用低；經(jīng)濟性大缺點：除塵性能受煤質(zhì)、飛灰成分、物相組成、顯微結(jié)構(gòu)等的影響敏感好優(yōu)點：不受煤、灰特性影響，出口排放低且穩(wěn)定；采用分室結(jié)構(gòu)的能在設(shè)備費用低；年運2袋除塵器100%負荷下在線檢修缺點：系統(tǒng)阻力損失最大 ；對煙氣溫度、濕度、煙氣成分敏感；若使用不當行費用高；對電除塵 器難收粉塵”的經(jīng)小濾袋容易破損并導致排放超標或糊袋濟性較好一體式電 電袋 袋優(yōu)點：不受煤種、煙氣工況、灰特性影響，出口排放低且穩(wěn)定；設(shè)備對高溫煙氣、爆管等突發(fā)性事故的適應(yīng)性較好。破袋對排放影響小于袋式除塵器

41、缺點：系統(tǒng)阻力損失較大；對煙氣溫度、濕度、煙氣成分較敏感，但小于袋和分體式電袋除塵器設(shè)備費用較高；年 運行費用較低；經(jīng)濟 性較差較小總#科技導報2010 ,28 3）血I總#科技導報2010 ,28 3）血I注：經(jīng)濟性比較”未考慮不同除塵設(shè)備所配用的風機差價Note: In the column "economic comparison of", the different price of the fans used in different dust removal equipment is not considered.總#科技導報2010 ,28 3）血研究論文Ar

42、ticles )eview竹科技導報2010,28 3）97研究論文Articles )eview4.2經(jīng)濟性比較結(jié)論1） 在不考慮各除塵設(shè)備所配用的風機差價時，采用節(jié)能運行方式的5電場、SCAW 110m2/ m3-s1）電除塵器其總費用 最低采用普通運行方式的6電場電除塵器其總費用與袋除塵器相當）且使用方便、安全可靠性更高。采用節(jié)能技術(shù)運 行方式的6電場、SCA 140m2/ m3-s-1） 電除塵器其總費用與電袋復合除塵器相當。2）對于難收粉塵和較難收粉塵，電除塵器需SCA>160m2/ m3 - s-1）時,建議優(yōu)先采用電袋復合除塵器或待積累更 多經(jīng)驗教訓的基礎(chǔ)上采用袋除塵器。5

43、結(jié)論對電除塵、袋除塵、電袋復合除塵3類除塵技術(shù)和設(shè)備的技術(shù)特點、技術(shù)經(jīng)濟性綜合比較結(jié)果如下。1） 執(zhí)行新排放標準，火電廠仍選擇電除塵技術(shù)為主。電除塵設(shè)備仍是適合中國火電廠采用的主流除塵器。以往存在未達標現(xiàn)象主要是現(xiàn)行的選型設(shè)計對煙塵的電除塵特性認識不足；選型設(shè)計參數(shù)有疏漏；驅(qū)進速度或表觀驅(qū)進速 度）計算依據(jù)不充分、偏差大；加之煤質(zhì)多樣且多變，選用的比集塵面積偏小所致。2） 電除塵器對煤質(zhì)、飛灰的理化特性較敏感，可以用滿足新排放標準所需要的比集塵面積值區(qū)分煙塵的電除塵難易性。多種實用新技術(shù)能有效提高電除塵器的節(jié)能、降耗和性價比。3） 滿足新排放標準所需比集塵面積SCA> 160m2/ m&

44、#174; s-1）時，建議優(yōu)先采用電袋復合除塵器。一體式電袋復合除塵器包括立式圓濾袋和臥式扁濾袋）很適合現(xiàn)役電除塵器提效改造。4） 袋除塵技術(shù)可滿足新排放標準要求，但在火電廠應(yīng)用已幾遭起落，宜積累更多經(jīng)驗教訓后再推廣似更為穩(wěn)妥。電力生產(chǎn)要求安全、高效、降耗、減排。具體建議如下。1）煤、灰品質(zhì)較穩(wěn)定、SCAV160m2/ m3-s-1）即能達標者，優(yōu)先選用配節(jié)能設(shè)施的電除塵器。2） 煤、灰品質(zhì)多樣或多變、SCA160m2/ m3s-1）及已運行的電除塵器需大幅提效）才能達標者，優(yōu)先選用供 電區(qū)2電場）配節(jié)能設(shè)施的電袋復合除塵器，與袋除塵器一樣能有效捕集 PM10、PM2.5微塵。3） 煤硫分低

45、、除塵器進口煙塵濃度也較低 、煙氣速度場、 濃度場、溫度場及漏風又較均勻的 ，需要SCA> 160m2/ m3-s-1） 才能達標者，優(yōu)先選用袋除塵器。參考文獻 References ）1 工業(yè)三廢”排放試行標準GBJ 4 1973S.北京：中國標準出版社, 1973.Industrial "three wastes" discharge trial standard GBJ 4 1973 S. Beijing: China Standard Press, 1973.2 燃煤電廠大氣污染物排放標準GB 13223 1991 S.北京：中國標準出版社,1991.Coal

46、-firepower plant emission standards for air pollutantsGB 13223 1991S. Beijing: China Standard Press, 1991.3 GB 13223 1996火電廠大氣污染物排放標準S.北京：中國標準出版社,1996.GB 13223 1996 Thermal power plant air pollutant emission standards S. Beijing: China Standard Press, 1996.4 王勵前，張德軒.火電廠的煙塵治理和排放標準C/第十屆全國電除塵/第二屆脫硫?qū)W術(shù)會議論文集.廣州：中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員 會,2003: 74.Wang Liqian, Zhang Dexuan. Thermal power plant dust control and emissions standards C/The 10th National Electrostatic Precipit