【举例说明】燃煤电厂电除尘器达标提效技术研究与应用

北极星环保网讯:摘要：文章通过对静电除尘技术理论分析，结合永城煤电控股有限公司热电厂电除尘具体情况，以同类型电除尘为研究对象，在只采用静电除尘技术的前提下，适当增加电场数量和比集尘面积，综合运用静电除尘各项新技术，最大限度发挥各技术优点，可最终实现烟尘达到国家环保排放标准，为同类型电除尘器达标提效研究和应用提供借鉴和参考。

煤炭是我国的主要一次能源，据统计，2011年全国煤炭总消耗量约35亿吨，其中约50%用于燃煤电厂。煤炭的直接燃烧将产生大量烟尘，烟尘污染及雾霾问题已十分严峻，为遏制和治理日益严重的环境污染问题，近年来，国家相继修订了新《环保法》、《火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)》(以下简称《标准》)等一系列法律和标准，新《环保法》对环境保护工作提出了更高的要求，新《标准》对烟尘等污染因子的排放提出更加严格的要求，新《标准》中明确规定，自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机组执行：烟尘排放质量浓度不大于30  mg/m3。若单纯的采用常规电除尘器，已无法到达标排放。

1 国内外燃煤锅炉电除尘器应用现状

国外燃煤锅炉电除尘器的基本现状。美国应用电除尘器比例约占80%，欧盟约占85%，在日本则绝大部分采用电除尘器。欧美等西方国家经电除尘器处理后烟尘排放浓度普遍在30  mg/m3以下。欧洲暖通空调协会联盟组织认为：“干式电除尘器的排放在(10～20) mg/m3是比较平常的事情，而且还可以保证降到 5  mg/m3的极限值”。

国内燃煤锅炉电除尘器的应用现状。到目前为止，我国已投产燃煤电厂绝大部分采用电除尘器，约占火电装机容量的90%～95%(近似值)。

当前先进的电除尘器技术研究的方向，主要是围绕提高后级电场除尘效率、捕集细微烟尘、克服反电晕、达到极低排放要求的本体创新和新型电源开发。

2 电除尘实现达标排放的可行性

静电除尘技术基本原理：静电除尘是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，使粉尘获得电荷。荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，沉积在电极上，而达到粉尘和气体分离的目的。

多依奇效率公式：

η为电除尘器的效率(%);A为电除尘器的比收尘面积(m2);Q为电除尘器的处理烟气量? (m3/s);ω为带电粒子在电场中的驱进速度(m2/s)。

从式中可以看出，当电除尘器的处理烟气量Q一定时，收尘效率η与尘粒驱进速度ω及比收尘面积A成正比。据有关资料显示，燃煤性质(成分、挥发分、发热量、灰熔融性等)、飞灰性质(成分、粒径、密度、比电阻、粘附性等)、烟气成分等工况条件都是电除尘器性能的重要影响因素，这些因素直接影响电除尘器表观驱进速度ωk值的大小，ωk值是评价电除尘器对烟尘的收尘难易程度的重要数据，见表1。

据有关统计，对国内100套300 MW以上机组配套电除尘器进行测试，对于我国多数的煤种，在适当增加电场数量和比集尘面积的情况下，达到30  mg/Nm3的低排放是完全可以实现的。

3 永煤热电厂电除尘器现状分析

针对目前形势，对提高电除尘器工作效率技术进行研究和应用，大力发展高效电除尘器已势在必行，  现以永城煤电控股有限公司热电厂3#电除尘器提效工作和成效为实例进行探讨。

永城煤电控股有限公司热电厂3#电除尘器型号：IFAA3×40M-1×88-120，系浙江菲达环保科技股份有限公司生产，2001年5月投运，至提效技改前，电除尘本体及电源存在着不同程度的磨损和老化，除尘效果已无法达到新《标准》排放要求。3#电除尘器存在的主要问题有以下几方面。

3.1 本体机械方面

进出口烟道及膨胀节：因磨损和腐蚀，孔洞较多，严重漏风;

均流板：第一层均流板磨损严重，造成1#电场内烟气分布不均;

阳极板：部分阳极板存在不同程度的变形，同极间距未达到标准要求，阳极板下部磨损和锈蚀严重;

d阴极线：低温腐蚀造成阴极线断线和芒刺脱落，3#电场尤甚，1#2#电场次之;

振打系统：阴阳极振打系统磨损严重，振打锤脱落，振打轴断等问题时有发生;

灰斗：磨损严重，附属部件气化板、加热器均损坏，下灰不畅，经常出现灰斗满灰。

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