譚靜海 趙 萍

沈陽隆達(dá)環(huán)保節(jié)能集團(tuán)有限公司

論影響超低濃度排放電除塵器除塵效率的因素

譚靜海 趙 萍

沈陽隆達(dá)環(huán)保節(jié)能集團(tuán)有限公司

要保持電除塵器長(zhǎng)期高效、穩(wěn)定運(yùn)行，電除塵器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、運(yùn)行管理和維護(hù)都必須正確合理，其中一個(gè)或多個(gè)環(huán)節(jié)欠缺，勢(shì)必對(duì)電除塵器性能產(chǎn)生影響。運(yùn)行中的電除塵器少數(shù)處于良好狀態(tài)，大多數(shù)存在這樣或那樣的問題。今天我們分析從電除塵器總體設(shè)計(jì)、鍋爐運(yùn)行及電除塵器安裝、運(yùn)行中暴露出來的不足，使之長(zhǎng)期高效率、低能耗運(yùn)行。

超低濃度排放電除塵器；火電機(jī)組；除塵效率；煤的成份；除塵發(fā)展趨勢(shì)

1 前言

我國發(fā)電裝機(jī)容量中火電裝機(jī)容量占80%以上，火電機(jī)組又以燃煤機(jī)機(jī)組為主，是大氣污染物的主要來源之一。國家環(huán)?？偩趾蛧屹|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了新修訂的國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)于火力發(fā)電鍋爐煙塵最高排放濃度將執(zhí)行30mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。由于環(huán)保要求的日趨嚴(yán)格，原來電除塵器的總體設(shè)計(jì)已不符合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的要求。

電除塵器是一種高效除塵器。電除塵器在火電機(jī)組中得到廣泛應(yīng)用，使其除塵效率得到顯著提高，煙塵排放濃度和排放量大大降低，這對(duì)保護(hù)環(huán)境和火電行業(yè)形象起了不可替代的作用。

電除塵器除塵效率主要因素有三個(gè)方面，第一體現(xiàn)在除塵器的總體設(shè)計(jì)階段，第二鍋爐運(yùn)行對(duì)電除塵器除塵效率的影響，第三是除塵器安裝、運(yùn)行、維護(hù)對(duì)除塵器的影響。

2 在除塵器的總體設(shè)計(jì)階段要考慮以下主要因素：

2.1 設(shè)備選型因素

現(xiàn)有的電除塵器多在幾年甚至十幾年前建成投產(chǎn)，由于當(dāng)時(shí)環(huán)境保護(hù)的投資大而經(jīng)濟(jì)效益低，對(duì)環(huán)境保護(hù)的投資是被動(dòng)的等各種因素的影響和條件的限制，電除塵器選型普遍比較偏小，電除塵器通流面積選得小，集塵面積小，煙氣在電場(chǎng)中的流速高，電除塵器電場(chǎng)數(shù)少，加之原料變化大。這些都是造成除塵器效果不好的因素。

2.2 煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)變化因素

我國1996年發(fā)布、1997年1月1日開始執(zhí)行的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：對(duì)于火力發(fā)電鍋爐煙爐煙塵最高允許排放濃度最高允許為200mg/m3；國家環(huán)?？偩趾蛧屹|(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了新修訂的國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)于火力發(fā)電鍋爐煙塵最高排放濃度將執(zhí)行30mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)此，對(duì)于在新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施期間內(nèi)需運(yùn)行的部分現(xiàn)有機(jī)組將面臨除塵器改造的問題，但經(jīng)過改造而未達(dá)到新排放標(biāo)準(zhǔn)要求的除塵器卻將面臨二次改造。此外還要考慮未來對(duì)排放的進(jìn)一步要求，預(yù)留相關(guān)設(shè)備及工藝設(shè)備的安裝空間。

2.3 煤種、飛灰特性的影響

煤、灰特性對(duì)電除塵效率的影響往往被人們忽略，其粒徑分布、密度、熱值、灰分、硫分、水分、灰中的SiO2、Al2O3、CaO的含量等等對(duì)電除塵器的運(yùn)行影響是很大的。

煤中的元素分析成分不同，除了產(chǎn)生的煙氣成分和粉塵特性不同外，產(chǎn)生的煙氣量也不同。煙氣量的大幅度波動(dòng)會(huì)使電場(chǎng)風(fēng)速增加，除塵效率除低。

3 鍋爐運(yùn)行的影響

運(yùn)行參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值的原因是多方面的，如設(shè)計(jì)時(shí)資料提供不準(zhǔn)，設(shè)備負(fù)荷變化，設(shè)備運(yùn)行狀況等。

3.1 除塵器入口煙溫的影響

進(jìn)入除塵器的煙溫高低對(duì)電除塵的運(yùn)行性能有較大影響。一方面，煙溫上長(zhǎng)，煙氣量增加，使電場(chǎng)風(fēng)速提高，除塵效率降低；另一方面，煙溫增加，會(huì)使火花電壓下降，對(duì)除塵不利。另外，煙溫的高低還直接影響到飛灰比電阻的大小，進(jìn)而影響除塵效率。

3.2 漏風(fēng)的影響

人們往往忽視漏風(fēng)率這個(gè)除塵器基本性能參數(shù)，除塵器要求嚴(yán)格的漏風(fēng)率是因?yàn)槿绻仩t煙道漏風(fēng)，則進(jìn)入除塵器的煙氣量增加，電場(chǎng)風(fēng)速提高，除塵效率下降。爐膛出口過量空氣系數(shù)控制過高可鍋爐各受熱面漏風(fēng)以及電除塵器前面煙道上的測(cè)試孔未蓋好，都會(huì)使漏風(fēng)量加大，煙氣量上升，除塵效率下降。

如果電除器本身漏風(fēng)不僅使漏風(fēng)處電場(chǎng)風(fēng)速增加，更嚴(yán)重的是產(chǎn)生粉塵的二次飛揚(yáng)，使電除塵器的除塵效率下降。

4 除塵器安裝、運(yùn)行、維護(hù)對(duì)除塵器的影響

4.1 安裝調(diào)試對(duì)除塵效率的影響

電除塵器講究“三分制作、七分安裝”，電除塵器安裝調(diào)試是十分重要的環(huán)節(jié)。只有具備相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍才能承擔(dān)電除塵器的安裝和調(diào)試，使極線平面和極板平面平整，極板與極板框架的連接可靠、振打力傳遞良好，同極距和異極距滿足要求。

電除塵器的驗(yàn)收目前是薄弱環(huán)節(jié)。往往對(duì)此部分驗(yàn)收較差。電除塵器投產(chǎn)前，很少有進(jìn)行分布試驗(yàn)和振打試驗(yàn)，只進(jìn)行了冷態(tài)伏安特性試驗(yàn)。

4.2 振打清灰制度的合理選擇

電除塵器普遍采用振打方式清灰。在振打力度和均勻性都滿足要求時(shí)，振打制度是否合理，對(duì)電除塵器除塵效率影響極大。振打過頻，收集在陽極板上的粉塵不能成塊狀落入灰斗，二次飛揚(yáng)嚴(yán)重，尤其末級(jí)電場(chǎng)的二次飛揚(yáng)，將大大降低除塵效率。反之，振打間隔時(shí)間過長(zhǎng)，陽極板上積灰太厚，使空間電場(chǎng)電壓下降，二次電流降低，電暈功率減小，除塵效率下降；陽極板嚴(yán)重積灰甚至形成反電暈，使已經(jīng)被收集在陽極板上的粉塵再次進(jìn)入氣流。

4.3 加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督、管理，提高除塵效率

盡管電除塵器做為輔機(jī)，已是主要設(shè)備之一，但出于電除塵器性能、運(yùn)行水平與并不直接威脅系統(tǒng)運(yùn)行，加之有些地方環(huán)保部門對(duì)環(huán)保設(shè)施的運(yùn)行監(jiān)督不力，電除塵器在生產(chǎn)過程中往往被忽視。

各廠都有各自的電除塵器運(yùn)行監(jiān)督制度，但監(jiān)督儀表配備不完善，只有最基本的配置，一些儀表同時(shí)用于運(yùn)行控制，因而對(duì)其適用性及可靠性的要求則更高。加強(qiáng)運(yùn)行監(jiān)督管理，合理調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，充分發(fā)揮除器面臨不同工況時(shí)的除塵效率。

5 結(jié)論

綜上所述，影響火力發(fā)電機(jī)組的因素主要除了除塵器的設(shè)計(jì)選型外，與煤種、飛灰特性的影響及鍋爐的運(yùn)行，設(shè)備的安裝、運(yùn)行、管理是分不開的。

由于影響除塵器總體運(yùn)行的因素很多，各因素之間又存在著相互影響，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)實(shí)際工況綜合考慮，又要考慮經(jīng)濟(jì)效益，使方案達(dá)到最優(yōu)。此外還要考慮未來對(duì)排放的進(jìn)一步要求，預(yù)留相關(guān)設(shè)備及工藝設(shè)備的安裝空間。

[1](美)S.小奧格爾斯比，G.B尼科爾斯著，潭天佑譯，王勵(lì)前校.《電除塵器》。水利電力出版社，1983.8

[2]楊勇等《影響電除塵器總體設(shè)計(jì)主要因素的分析研究》第12屆全國電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2007.10

[3]原永濤等《準(zhǔn)格爾煤灰物化特性的實(shí)驗(yàn)分析》第12屆全國電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2007.10