徐少波，伍宇鵬，陳奎續(xù)，馬曉輝

（1.廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠，廣東 東莞 523936；2.廣東省粵電集團(tuán)有限公司，廣州 510000；3.福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)在燃煤電廠中的應(yīng)用

徐少波1，伍宇鵬2，陳奎續(xù)3，馬曉輝3

（1.廣東省粵電集團(tuán)有限公司沙角C電廠，廣東 東莞 523936；2.廣東省粵電集團(tuán)有限公司，廣州 510000；3.福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

通過沙角某電廠2號(hào)爐電除塵器改造的實(shí)例，介紹了采用超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)實(shí)現(xiàn)5mg/m3以下超低排放的工藝方案、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。提出超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)將成為燃煤電廠電除塵器增效改造、實(shí)現(xiàn)超低排放的首選技術(shù)之一。

超凈電袋復(fù)合除塵器；提效改造；超低排放

1 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及人民生活水平的不斷提高，對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高。我國《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》近年來經(jīng)歷三次修訂以降低各污染物的排放限值：1996年執(zhí)行粉塵濃度小于200mg/Nm3的排放限值，2005年將排放限值提高到50mg/Nm3（重點(diǎn)地區(qū)30mg/Nm3），2012年進(jìn)一步將排放限值提高到30mg/Nm3（重點(diǎn)地區(qū)20mg/Nm3），標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格程度與發(fā)達(dá)國家齊平甚至更嚴(yán)。2014年國家三部委發(fā)出（2014）2093號(hào)文件，要求在中國東部11省新建燃煤發(fā)電機(jī)組實(shí)現(xiàn)煙氣排放“50、35、10”的標(biāo)準(zhǔn)，個(gè)別地方政府和電力集團(tuán)甚至提出了超低排放要求（要求煙塵排放小于5mg/Nm3）。目前國內(nèi)火電廠的燃煤鍋爐普遍使用的是電除塵器，但受煤種和工況條件的影響，常規(guī)電除塵器較難長期穩(wěn)定滿足新的排放要求。因此必須采取有效措施對(duì)現(xiàn)有的除塵器進(jìn)行增效改造。

2 電袋復(fù)合除塵原理

電袋復(fù)合除塵器是繼電除塵器、袋式除塵器之后，通過對(duì)電除塵、袋除塵技術(shù)深入研究，開發(fā)出的一種高效除塵設(shè)備[1]。是指在一個(gè)箱體內(nèi)緊湊安裝電場(chǎng)區(qū)和濾袋區(qū)（如圖1），有機(jī)結(jié)合電除塵“荷電收塵”的機(jī)理和袋式除塵“過濾攔截”機(jī)理，利用前級(jí)1～2個(gè)電場(chǎng)除掉煙氣中80%以上的粗顆粒煙塵，大幅度降低進(jìn)入布袋除塵區(qū)煙氣的含塵濃度，剩余10%～20%的細(xì)粒子由后級(jí)濾袋過濾捕集，大大降低袋區(qū)負(fù)荷并避免粗顆粒對(duì)濾袋的沖刷磨損，同時(shí)改善濾袋表面粉餅層結(jié)構(gòu)。兩區(qū)分級(jí)除塵，提高了整體除塵效率，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。具有除塵效率高、阻力低、節(jié)能、運(yùn)行成本低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)[2-3]。

圖1 電袋復(fù)合除塵器

3 沙角C電廠改造工程

圖2 總體布置圖

主要技術(shù)參數(shù)表

3.1 工程概況

廣東沙角C電廠2號(hào)660MW燃煤機(jī)組原配套的電除塵器由ABB-CE公司設(shè)計(jì)和制造，電除塵器為臥式干式4室4電場(chǎng)四通道設(shè)計(jì)。原除塵器的比集塵面積較小、除塵效率過低、煙塵排放濃度高，因此除塵器面臨增效改造。因受現(xiàn)有場(chǎng)地、燃煤及運(yùn)行等條件限制，經(jīng)電廠多方調(diào)研，最終決定采用超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)改造方案。

3.2 改造方案

該改造方案是采用超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)對(duì)原有電除塵器進(jìn)行改造，不加長柱距，不加寬跨距，保留原支架、殼體、灰斗、進(jìn)口喇叭等。第一電場(chǎng)陰陽極系統(tǒng)、振打系統(tǒng)全部更換。陰極系統(tǒng)采用前后分區(qū)供電方式，原整流變利舊。第二、三、四電場(chǎng)空間改造為長袋中壓脈沖行噴吹袋式除塵區(qū)。改造范圍包括前至電除塵器進(jìn)口喇叭前煙道直段（包含煙氣隔離擋板門及預(yù)涂灰系統(tǒng)），后至出口水平煙道末端（與垂直段交界處），上至頂部起吊設(shè)備，下至輸灰系統(tǒng)為界，配套電氣控制系統(tǒng)及相應(yīng)土建工程。

改造后，每臺(tái)爐配套1臺(tái)電袋復(fù)合除塵器，每臺(tái)除塵器設(shè)4個(gè)進(jìn)口煙道和4個(gè)出口煙道。電場(chǎng)區(qū)沿?zé)煔夥较蛟O(shè)1個(gè)電場(chǎng)3個(gè)供電區(qū)，垂直煙氣方向分2個(gè)分區(qū)，共計(jì)6個(gè)供電區(qū)；濾袋區(qū)沿?zé)煔夥较蚬苍O(shè)置4個(gè)煙氣通道。改造后的除塵器總體布置如圖2所示，主要技術(shù)參數(shù)見下表。

（1）利舊電除塵器基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)

該項(xiàng)目采用超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)對(duì)原電除塵器進(jìn)行改造。第一電場(chǎng)陰陽極系統(tǒng)、振打系統(tǒng)全部更換；陰極系統(tǒng)采用前后分區(qū)供電方式，原整流變壓器利舊；陰陽振打系統(tǒng)采用頂部電磁振打技術(shù)，節(jié)省空間；第二、三、四電場(chǎng)陰陽極系統(tǒng)、振打系統(tǒng)全部拆除，并安裝濾袋，改造為袋除塵區(qū)；除塵空間不向后延長，并在原

3.3 改造技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

根據(jù)該項(xiàng)目煙氣量大、場(chǎng)地小、工期短等情況，電袋復(fù)合除塵改造采用了一系列先進(jìn)技術(shù)及措施，如期完工并成功實(shí)現(xiàn)了超低排放。其技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)具體可概括為以下幾個(gè)方面：電除塵器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，各縱橫跨距不發(fā)生變動(dòng)；保留原鋼構(gòu)架、殼體、灰斗、進(jìn)口喇叭口、氣流均布板等；對(duì)電除塵的保留部分重新進(jìn)行強(qiáng)度核算并進(jìn)行相應(yīng)處理，以降低投資費(fèi)用。

（2）強(qiáng)化顆粒荷電，提高電區(qū)可靠性

通過改善電區(qū)極配型式，提高顆粒荷電以及電場(chǎng)區(qū)除塵效率。放電極采用高放電性能的芒刺電極，有效增加針端放電性能，增加板電流密度，提高電場(chǎng)強(qiáng)度，增加顆粒的荷電量，強(qiáng)化了電區(qū)顆粒荷電效果，提高了電區(qū)的收塵效率。同時(shí)采用前后小分區(qū)供電技術(shù)，提高電區(qū)的可靠性，即將每一個(gè)機(jī)械電場(chǎng)分為三個(gè)小分區(qū)，并分別對(duì)三個(gè)獨(dú)立的電力分區(qū)供電，這樣每一個(gè)機(jī)械電場(chǎng)的平均工作電壓可升高，顆粒荷電量相應(yīng)也得到提高，尤其對(duì)細(xì)顆粒荷電與電凝并發(fā)揮了重要

的作用。分區(qū)供電方式可使電場(chǎng)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)退出的工作區(qū)域少1/3，可靠性至少提高了1倍。

（3）合理的氣流分布

大型機(jī)組配套的除塵器處理煙氣量大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此電袋復(fù)合除塵器袋區(qū)的氣流分布是一個(gè)難點(diǎn)。該項(xiàng)目應(yīng)用多維流場(chǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)，采用CFD氣流模擬分布實(shí)驗(yàn)來指導(dǎo)除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，通過采取多項(xiàng)措施：包括凈氣室采用大室結(jié)構(gòu)、合理設(shè)計(jì)凈氣室高度、合理布置濾袋等技術(shù)措施來保證除塵器袋區(qū)的氣流分布合理性，使得進(jìn)入袋區(qū)各分室的流量偏差小于5%。

（4）采用密閉式高凈氣室結(jié)構(gòu)

電袋復(fù)合除塵器采用高凈氣室結(jié)構(gòu)。每個(gè)凈氣室僅在頂部設(shè)置1個(gè)人孔門，濾袋的安裝和更換工作可以在凈氣室內(nèi)部完成，確保了在惡劣氣候條件下，也能順利完成濾袋、袋籠的拆裝工作。而且高大的凈氣室結(jié)構(gòu)可以使凈氣室內(nèi)的煙氣流速降低，有利于袋區(qū)的氣流分布，同時(shí)降低了除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的機(jī)械阻力。

（5）采用高精度過濾材料

濾袋是電袋復(fù)合除塵器的關(guān)鍵部件，濾料的選型設(shè)計(jì)會(huì)直接影響除塵器的整體性能，濾袋的過濾精度直接關(guān)系到煙塵排放值。綜合考慮該項(xiàng)目的煙氣含氧量、煙氣溫度、出口煙氣濃度等參數(shù)，在濾袋選型上提出了更高的要求，濾料選用50%PPS + 50%PTFE+PTFE（基布）材質(zhì)，并在濾袋表面進(jìn)行了PTFE熱熔覆膜處理，提高了濾料的過濾精度，同時(shí)在完成縫制后，在針孔處增加涂膠工藝，即使用耐溫的密封膠封堵針孔，杜絕煙塵的滲透、逃逸，確保除塵器能長期穩(wěn)定超低排放。

（6）改造效果

該項(xiàng)目是電除塵技改的一個(gè)典范，該廠原靜電除塵器配置四個(gè)電場(chǎng)，隨著除塵設(shè)備使用年限的增加，除塵效率逐步下降，在煤種灰分波動(dòng)的情況下，除塵器的出口煙塵濃度在60～80mg/m3，煙囪出口煙塵排放濃度也大幅超過新標(biāo)準(zhǔn)的排放限值。該超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)方案改造完工后，2015年4月經(jīng)南京電力設(shè)備質(zhì)量性能檢驗(yàn)中心測(cè)定，除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度為3.70mg/m3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），煙囪入口煙塵質(zhì)量濃度為2.66mg/m3（標(biāo)態(tài)、干基、6%O2），提效顯著，實(shí)現(xiàn)了小于5mg/m3的超低排放。

4 結(jié)論及展望

當(dāng)前，在電力行業(yè)中，由于舊電除塵器的排放很難滿足新標(biāo)準(zhǔn)，面臨著改造的要求，采用超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)進(jìn)行改造，可保持原除塵器的殼體，利舊或更新第一電場(chǎng)的陰陽極，拆除后級(jí)電場(chǎng)內(nèi)部構(gòu)件改造為袋除塵區(qū)，原來的空間結(jié)構(gòu)和土建設(shè)施都不變，對(duì)縮短工期、降低改造費(fèi)用都有明顯的效果。沙角C電廠2號(hào)爐的成功投運(yùn)并且實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放，充分體現(xiàn)了采用超凈電袋對(duì)電除塵器改造的技術(shù)已趨于成熟。超凈電袋復(fù)合除塵器實(shí)現(xiàn)煙塵超低排放，必將成為燃煤電廠各種機(jī)組電除塵器增效改造超低排放的首選技術(shù)，該技術(shù)也代表了新一代除塵技術(shù)的發(fā)展方向。

[1]修海明，朱召平，鄧曉東，等. 電袋復(fù)合除塵器在燃煤鍋爐大型機(jī)組上的應(yīng)用[J]. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2013（8）：20-24.

[2]黃煒，林宏，修海明，等.電袋復(fù)合除塵技術(shù)的試驗(yàn)研究[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2011（7）：30-35.

[3]聶孝峰，李東陽，郭斌.燃煤電廠電袋復(fù)合除塵器技術(shù)優(yōu)勢(shì)[J].電力科技與環(huán)保，2013，29（1）：24-27.

XU Shao-bo, WU Yu-peng, CHEN Kui-xu, MA Xiao-hui

((1.Sha Jiao C Power Plant of Guangdong Yuedian Group Co., Ltd, Guangdong Dong Guan 523936, China; 2.Guangdong Yuedian Group Co., Ltd, Guangzhou 510000, China; 3.Fujian Longjing Environment Technology, Co., Ltd., Fujian, Longyan , 364000, China)

Application of Extra Electrostatic Bag and Compound Precipitating Technology in Power Plant

Based on the example of electric precipitator reform of No.2 boiler in a certain power plant of Sha Jiao, the paper presents the technology program, technical characteristics and advantages in adopting extra electrostatic bag and compound precipitating technology to realize extra low emission under 5mg/m3. The paper assesses that the extra electrostatic bag and compound precipitating technology will be one of the first choosing technologies in the efficiency-raising reform and extra low emission of electric precipitators in coal-fired power plant.

extra electrostatic bag and compound precipitator; efficiency-raising reform; extra low emission

X701.2

A

1006-5377（2015）12-0061-03