燃煤电厂除尘技术应用方法杨波

杨波

摘要：近些年我国的空气质量越来越受到国民的关注，冬季北方持续的雾霾天气更是严重影响到人们的生活质量，让人们不得不重新审视环境保护的急迫性与重要性。空气中存在的大量悬浮颗粒物是形成雾霾的主要成因，而悬浮颗粒物主要来源于工业生产过程所排放的烟（粉）尘，燃煤火力发电厂及工业锅炉排放的污染物是大气污染的主要来源。燃煤电厂发电过程中，颗粒粉尘的形成在所难免，因此，除尘技术的应用已成为燃煤电厂必须要考虑的问题，并已成为我国环境污染治理的重要内容之一。

关键词：燃煤；电厂；除尘器

1国内外除尘器硏究现状

各个国家和地区对电厂除尘标准有所不同，欧美国家要求发电厂排放浓度必须控制在20-30mg/m3以内，要求极高，例如：欧盟在80EC、2001中规定排放浓度最高不超过30mg/m3；日本政府对部分地方的烟尘排放浓度要求极其严格，最高不得超过2mg/m3。在很早一段时间内，发达国家就对电除尘器开始投入了使用，其中电除尘器占除尘设备总量的80%以上，被广泛使用，且排放标准比中国的排放标准更加的严格。在西欧发达国家，除尘设备的技术较为先进，排放浓度可达到低于10mg/m3。越南、印度等发展中国家也很早就开始了除尘器的使用。可见，电除尘器己被世界所接受，并得到一致的认同，这是电除尘器具有除尘效率高、对空气污染小等优势所决定的。尽管我国对除尘器的研究起步较晚，但是发展是极其迅速的：20世纪50年代投入除尘设备的研究，80年代时引进发达国家的先进技术。经过不断的发展和进步，我国己成为生产和出口电除尘器的大国，很多国内骨干企业在世界排名也位居前列，电除尘行业已成为我国环保产业的支柱。目前国家的排放标准日趋严格，从800mg/m3，600mg/m3，400mg/m3，到现在的100mg/m3，50mg/m3，甚至30mg/m3，20mg/m3，以及设计煤种与实际煤种参数的偏离，造成了目前我国电除尘器的排放浓度无法满足新的要求。这促使了除尘技术的进一步提高，对滤袋的深入研充使得袋除尘器取得了进一步的发展，日本、美国、德国等发达国家己完成对燃煤电厂除尘设备＂电改袋＂的改造，将原有的电除尘设备改造成电袋复合式除尘设备或袋除尘设备。

我国从上世纪八十年代时开始在中小型燃煤机组投运袋除尘器，由于技术比较落后，对袋式除尘器的认识不足，并没有研发出适合我国煤种的滤袋材料。在20世纪90年代引入了发达国家的先进技术后，基于以往对国内燃煤电厂除尘设备投运工程的经验和认识，技术得到了提升，相关问题在一定程度上己经得到了解决，对我国袋式除尘器以及电袋复合式除尘设备的发展起到了一定的推进作用。

2燃煤电厂常用除尘技术

当前在燃煤电厂中普遍采用的除尘技术有：静电除尘、袋式除尘和电-袋复合除尘。

2.1静电除尘

静电除尘主要通过利用粉尘吸附空气电离出的电子与正离子后在电场中定向移动，在积尘极放电而沉积的原理达到烟气过滤目的的除尘方式。由于静电除尘中烟气运行阻力小，因此需要的配套风机功率小，从而整个除尘系统能耗较小。目前，普遍应用于发电、冶金、水泥等行业。气体放电理论表明，负电晕起晕电压低，击穿电压高。因此，在工业上一般采用负电晕，即放电极为阴极、集尘极为阳极并接地。

电除尘器通常利用直流电源在集尘极和放电极之间制造高电压，气体在电极附近发生电晕放电，电离出自由电子和正离子。含尘气体通过含有自由电子和正离子的空间时发生粉尘荷电而带电，在电场力作用下向电极极运动。遇到电极发生电荷中和，在电极放完电的微粒落在电极上。电除尘根据清灰方式的不同分为干式电除尘与湿式电除尘。干式电除尘器工作过程是：电晕放电、气体电离、粉尘荷电、尘粒捕集、振打清灰。湿式电除尘的基本荷电、除尘的原理和过程与干式电除尘类似，其主要特点是粉尘收集到除尘极后靠水流（或者均匀喷雾）排除，不需振打清灰装置，因而消除了二次扬尘，除尘效率高。由于极板表面存在一层水膜，不会产生反电晕，因而受粉尘比电阻的影响小。

2.2袋式除尘

过滤式除尘器通过引导含尘气体进入纤维物或者滤料层构成的过滤层，气体可以通过过滤层，而将颗粒物留在过滤层的除尘技术。袋式除尘器是过滤式除尘器的一种，是一种高效除尘器，尤其对细粉尘较好的吸收效果，除尘效率可达99%以上。

袋式除尘器主要发挥主要作用的滤袋是由滤布编织而成。滤布是用纤维织成的比较薄而致密的材料，主要是表面过滤作用。含尘烟气通过滤布时，粉尘被阻留在滤布上，净化后的气体通过除尘器出风口排除。新滤布在开始时粉尘被补集，沉积于纤维之间，产生架桥的作用，使滤布空隙更加缩小并均匀化。随着粉尘的聚集，滤布上开始出现一个初始粉尘层，初始粉尘层的空隙小而均匀，对烟气中的粉尘有更强的补集作用。形成初始粉尘层后除尘器效率有很大提高，继续沉积粉尘效率仍有提高，振打清灰后为了保持较高的除灰效率需要继续保持初始粉尘层。随着沉积粉尘的加厚，烟气经过滤袋的阻力也有所增加，阻力增加将使风机工作风量减少，并且能使已经附着在滤袋上的灰尘重新被吹走，因而降低了除灰的效率。因此，袋式除尘中需要把阻力控制在一定范围内，一般为1000Pa~2000Pa。为此，需要经常对已收集的灰尘进行清理，称为清灰。清灰的目的：一是清理沉积的粉尘层，使过滤阻力大大降低；二是保留初始粉尘层，使滤袋保持较高的粉尘补集效率。

2.3电-袋复合除尘

20世纪90年代，综合了电除尘器与袋式除尘器优点的电-袋复合除尘器被研制出来。串联型电-袋复合除尘器由电场除去烟气中的大部分烟尘，漏过的烟尘和电除尘产生的二次扬尘经过滤袋进一步进行滤除。由于有电场除去了大部分的烟尘，所以相对于袋式除尘器来说，烟气流通的阻力减小了，滤袋的使用寿命也增加了。增强型电-袋除尘器利用电场对粉尘进行荷电从而利于在滤袋中被吸收。电袋一体化的除尘器在滤袋内布置电场，布局紧凑，气体运行路径短、本体阻力小。电-袋复合除尘器也需要像袋式除尘器那样及时清灰保持滤袋的通透性，减少气体压力损失。相对于单独的袋式除尘器，电-袋复合除尘器滤袋两端气体压力损失小，滤袋使用寿命略长。此外，电-袋复合除尘器存在一些不确定性，它的很多优势在实际运行中并不凸显，反而由于电区的增加出现了很多问题。

3结语

我国近些年经济迅猛发展，GDP总量逐年提高，然而过快的经济增长又给我国的生态环境带来了非常严重的影响。党的十七大和十八大均指出环境保护与经济发展同等重要，在发展经济的同时还要贯彻执行节能减排的方针政策。本文主要对燃煤电厂除尘技术的应用进行了简要的分析，希望能够起到一定的借鉴意义。

参考文献：

[1]蔡伟龙，胡恭任，罗祥波.我国燃煤电厂除尘技术路线选择问题分析[J].环境工程，2015，33（05）：100-103+113.

[2]聂孝峰，李强，李东阳，刘源，张超.燃煤电厂湿式电除尘（雾）技术研发与应用[J].电力科技与环保，2015，31（04）：28-30.

[3]汤茜.我国燃煤电厂除尘系统存在的问题及对策[J].科技经济市场，2007（07）：101-102.

[4]王娴娜，朱林，王东歌，王康.湿式静电除尘技术在燃煤电厂中的应用[J].中国电力，2016，49（06）：157-160.

[5]曹作旺，李云涛.燃煤电厂湿式电除尘技术[J].科技创新与应用，2014（19）：47-48.