杂志汇节能与环保

我国“多煤少油贫气”的一次能源禀赋，决定了以燃煤发电为主的能源供应格局将长期存在，火电行业面临十分巨大的节能减排压力。2011年，环保部发布了《火电厂大气污染排放标准》，要求2014年起火力发电厂烟尘排放≤30mg/Nm3，重点地区烟尘排放≤20mg/ Nm3。2015年12月环保部等三部委联合下发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》，标志着燃煤电厂污染物减排全面进入“超低排放”阶段。与此同时下发的《关于实行燃煤电厂超低排放电价支持政策有关问题的通知》中明确，环保设备的稳定达标排放与电价补贴挂钩。因此，燃煤电厂必须采取高效、稳定的除尘技术，有效控制微量的烟尘排放。同时，为了使现有部分除尘设备在满足达标排放要求下继续稳定运行，需要使用新的除尘技术对原除尘设备进行改造。

FE型电袋复合除尘器可长期稳定高效运行，有效控制细微粉尘的排放。在相同条件下与现有的除尘设备相比，FE型电袋复合除尘器具有除尘效率高、阻力低、节能、运行成本低、占地面积小等优点，是满足上述要求的首选技术之一。

1电袋复合除尘技术应用机理

电袋复合除尘器是将静电除尘和过滤除尘机理有机结合的复合除尘技术。它充分利用前级电场收尘效率高和颗粒荷电的特点，大幅降低进入滤袋区烟气的含尘浓度，降低了滤袋烟尘负荷，避免粗颗粒对滤袋的冲刷造成磨损，并利用荷电粉尘过滤机理而提升设备的综合性能。

电除尘器提效改造工程中采用电袋复合除尘器方案时，一般优先考虑对原有电除尘器的基础和结构的利用。当烟气条件未发生大幅偏离且电除尘器的前级电场结构状态良好，仅拆除后几级电场的本体内部构件和顶部构件来增设滤袋区，使提效改造工程量低，投资少。

2 电袋复合除尘器的结构特点

2.1 老设备利用率高，工程改造量少

当电除尘器改造为FE型电袋复合除尘器时，可不加长柱距，不加宽跨距，保留原支架、壳体、灰斗和进口喇叭，保留电除尘器的第一电场阴阳极以及对应的高低压配电系统，大幅提高了设备利用率。同时电袋改造方案的施工范围小，一般仅在除尘器进出口范围内。因此，FE型电袋复合除尘器特别适用于已投产但排放不达标，场地受限的旧电除尘器提效改造，且具有改造工作量小，施工周期短，费用低等优点。

2.2 滤袋区采用小分室结构，实现全面的布袋除尘功能

FE型电袋复合除尘器后级滤袋区采用小分室结构，每个分室设置提升阀，实现系统“在线检修”、“离线清灰”等功能。

2.3 实用的预涂灰保护装置

预涂灰是指在除尘器投运前给滤袋喷涂一层干燥粉煤灰，是防止系统启动时的低温油、湿烟气沾污滤袋导致初始阻力增大或糊袋的一种保护措施，该装置采用输灰罐车与烟道联接实现涂灰功能，简单实用。

2.4 完善的检测装置与控制保护装置

FE型电袋复合除尘器还设置了多项自动控制装置，通过在除尘器进出口设置温度检测，袋区各小分室设置差压检测，压缩空气管路上设置压力检测，对烟气超高超低温进行自动判断和报警，自动打开系统保护装置，并具有离线分室检修、压力压差检测报警、定时定压超越清灰等功能。

3 电袋复合除尘器的性能优点

3.1 除尘机理科学、先进

电袋复合除尘器充分吸收“荷电收尘”和“拦截过滤”机理的优点，电区收集80%以上的大部分粉尘和粗颗粒粉尘，大大降低了滤袋区的浓度负荷和粉尘颗粒对滤袋的磨损。同时两者的结合产生了新的荷电粉尘过滤特性机理：异性电荷细颗粒电凝并形成大颗粒粉尘，提高细微颗粒捕集率；同极电荷相互排斥，迅速扩散，形成均匀分布的气溶胶悬浮状态，使到达滤袋表面的粉尘排列规则有序、蓬松，剥落性好，粉尘层孔隙率高，透气性好。荷电粉尘过滤特性使得袋区清灰容易，清灰周期长、阻力低。

3.2 除尘效率长期高效稳定

电袋复合除尘器的除尘效率不受煤种变化的影响，多个工程应用实践表明，除尘器出口粉尘排放浓度能够长期稳定地保持≤20mg/Nm3，甚至≤5mg/Nm3以下。

3.3 运行阻力低

前级电除尘区发挥了高效除尘与荷电作用，袋区粉尘浓度低，滤袋堆积粉尘厚度相对速度降低；荷电粉尘形成的“蓬松”堆积结构加大孔隙率提高透气性，降低滤袋阻力。因此，除尘器总体运行阻力大为降低，比常规布袋除尘器低500Pa以上。

3.4 滤袋使用寿命长

由于滤袋长期运行阻力低，单位面积承受拉伸力小，疲劳破损小；清灰频率低，延缓了滤袋受清灰气流冲刷引起交变应力破损；没有粗颗粒粉尘对滤袋的冲刷。因此，电袋复合除尘器的滤袋使用寿命更长。

3.5 结构紧凑、占地面积小

在同一箱体内紧凑安装了电区和滤袋区，有机结合两种除尘器的结构特点，在达到相同排放标准的前提下比电除尘器的占地面积更小。

3.6 节能效果显著

由于配套电源数量少，清灰周期长、压缩空气消耗量小、运行阻力低，使得电袋复合除尘器的综合能耗更优。

3.7 运行可靠、维护费用低

百余台成功应用工程表明，电袋复合除尘器运行稳定可靠，整体维护量少，可大幅降低除尘器配件的更换频率。

4 应用实例

4.1 机组情况

山西河曲发电厂一期工程安装2×6 0 0 M W机组，于2 0 0 5年初建成投产。一期电除尘器设计除尘效率为9 9.7%，为卧式双室五电场干式电除尘器，比积尘面积为97.86m 2/m 2/s，收尘极板采用C480型极板，极板高度15.5m；放电极线为不锈钢刺的新型RS线。收尘极板、放电极均为顶部电磁振打。由于除尘器运行一段时间后效率不能达到设计值等原因，除尘器出口烟尘排放浓度不能达到排放标准，2 0 0 6年电厂将2号机组除尘器改造为六电场，比积尘面积为114 .12 m 2 /m 2 /s，改造后除尘器出口烟尘排放浓度有所降低，但仍高达2 0 0～3 0 0 mg/Nm3，不能满足环保要求。

1、2号机组电除尘器分别于2012年12月和2013年1月完成了电袋复合除尘器的改造工作，机组煤质参数详见表1。

4.2 改造方案

本工程利用原有电除尘器的基础和结构，采用电袋复合除尘技术进行提效改造，保留1号机组的前两个电场和2号机组前三个电场的极板、极线、振打装置、电控装置等；后三个电场设计布置滤袋装置及其清灰系统。结构上电除尘与布袋除尘在同一壳体范围内，并采取气流均布措施保证两种除尘方式的气流平衡、均匀分布。同时，保留1号机组第一、二电场，2号机组第一至三电场高压整流变，拆除其他电场相应整流变压器等电控部分，根据改造需要拆除相关的振打系统、瓷套加热器等元器件。本工程1号机组电场区为利旧原电除尘器第一、第二电场，2号机组电场区为利旧原电除尘器第一、第二、第三电场。多电场运行保证了电场区稳定、安全运行，确保一个电场故障时，另外一个或两个电场能正常稳定运行。具体技术参数见表2所示。

4.3 现场测试及长期运行情况

4.4 现场测试情况

2×600MW机组电袋复合除尘器投运成功后，设备运行良好稳定，排放浓度低，阻力低，清灰周期长。山西电科院对其中1号机组配套的电袋复合除尘器进行了热态性能试验，试验结果表明：除尘器出口烟尘排放浓度为16mg/Nm3，本体阻力为853～863Pa，漏风率为1.7%～1.8%，除尘效率为99.93%，各项指标均优于设计值如表3所示。

4.5 长期运行情况

参照《固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）》（HJ/T 75 -20 07），定期将山西河曲电厂1、2号机组电袋除尘器出口烟尘排放浓度的现场测试数据与其CEMS在线数据进行比对，在满足比对标准的基础上，提取长期的CEMS在线数据进行达标性与稳定性分析表明：1、2号机组入炉煤在波动的情况下，电袋复合除尘器出口的烟尘浓度稳定在15～2 0 mg/ m 3之间，满足设计值的达标保证率为100%。

同时，定期对机组电袋除尘器的滤袋进行抽样检测，对其透气性、厚度、断裂强力、单位面积质量、干热收缩率等方面测试，结果表明：该项目的滤袋长期使用的性能保持度较好，预计该项目的滤袋寿命在5年以上。

5 结论与建议

山西河曲发电厂2×6 0 0 M W机组提效改造工程采用电袋复合除尘技术，实现了16 m g/ N m 3的低粉尘排放浓度，且各项性能指标优良，结构紧凑占地小，运行维护简单。同时，通过长期的运行效果跟踪表明：电袋复合除尘器不受煤种变化影响，排放低，阻力低，滤袋寿命长，长期高效稳定运行。在除尘器提效改造工程中具有提效显著、工程改造量小、施工工期短、技术经济性好等优势，可作为满足最新《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的有效除尘技术。在超低排放改造中，也可发挥电袋复合除尘器自身低烟尘浓度控制的技术优势，与湿法脱硫协同治理，为低成本高效率地实现燃煤电厂的烟尘超低排放提供了有效的技术途径。