霍煤宏骏铝电公司火电厂复合式除尘器开发设计 论文

霍煤宏骏铝电公司火电厂复合式除尘器开发设计摘要：针对火电厂锅炉烟气排放粉尘指标偏高的现状，对比分析现有除尘设备的优缺点，采用复合式除尘器方案对霍煤鸿骏铝电公司火电厂锅炉除尘系统进行改造，实践证明复合式除尘器具有明显的优越性，在今后的火电厂烟气排放系统改造中具有很高的应用价值。

关键词：粉尘排放高压静电除尘过滤式除尘复合式除尘
中图分类号：tb47 文献标识码：a 文章编号：1672-3791(2011)10(c)-0000-00
1 引言
我国燃煤电站锅炉的烟气净化，主要采用电除尘进行捕集烟气粉尘，但大多数电除尘其粉尘排放已经不能满足新颁布的环保要求。

应用布袋收尘来捕集和控制锅炉烟气细微颗粒粉尘是一种有效的技术措施，但必须配套比较复杂的保护系统，另外从布袋使用寿命和运行阻力等方面其经济技术指标也不够理想。

本文基于多座火电厂除尘系统考察成果[1,2],将静电除尘器和袋式除尘器的结构特点结和起来,组合成一种新型的高效除尘器——复合式除尘器。

由于布袋除尘技术优点是除尘效率高、可以捕集细微颗粒粉尘的布袋除尘技术，在后级收尘采用布袋除尘技术，可以更好的发挥袋式除尘的技术优势。

实践证明该除尘技术的运行以及可靠性方面可以比电除尘和布袋收尘达到更高的经济技术指标。

2 复合式除尘器基本原理
复合式除尘器即在除尘器内由一行电除尘器部件和一行滤袋相间排列而构成。

前级电除尘区秉承了电除尘器第一电场除尘优势，其除尘效率与极板有效面积呈指数曲线变化，能收集烟尘中大部分粉尘，收尘效率达到70%-80%，并使流经电除尘区未被收集下的微细粉尘电离荷电。

一方面大大降低进入布袋除尘器区含尘浓度，另一方面荷电后粉尘在滤袋成绩的粉饼呈低阻特性，从而即达到排放浓度小于50mg/nm3的环保要求[3]，有提高了除尘器整体性能的功效。

烟气通过电除尘区后在缓慢进入后级布袋除尘区，布袋除尘区捕集的粉产量仅有入口的25%。

这样滤袋的粉尘符合量大大降低，清灰周期得以大幅度延长；粉尘经过电除尘区电离荷电，粉尘的荷电提高了粉尘在滤带上的过滤特性，即滤袋的透气性能、清灰性能方面得到大大的改善。

3 霍煤宏骏铝电公司火电厂复合式除尘器开发设计
3.1火电厂除尘现状
霍煤鸿骏铝电公司火电厂锅炉形式为煤粉锅炉，锅炉燃煤量
97t/h，最大连续蒸发量410t/h，公汽预热器形式为管式，设计过剩空气系数1.39。

原有两台双室四电场的顶部振打静电除尘器，因为环保要求的提高,烟尘出口排放浓度达不到新的环保标准,需要进行改造。

3.2除尘方案对比分析
对现有的除尘系统进行改造，已达到排放的环保要求，可初步确定以下两种方案。

方案一，增加一台高压静电除尘器，提高除尘
系统除尘能力；方案二，采用复合式除尘器，即对原除尘器第一电场的电除尘器进行保留，对二、三、四电场进行改造为布袋除尘器。

从除尘效果上分析，增加高压静电除尘器，投入成本高，且从长期考虑满足99.7%的除尘效率比较难；而采用复合式除尘的设计方案，能充分合理利用原有的结构，又降低改造费用，且在多家火电厂除尘系统的考察发现，复合式除尘系统效果良好，因此本次除尘系统改造确定选用方案二为实施方案。

3.3复合式除尘器设计
本次设计采用的电除尘器部分为干式、卧式、板式电除尘器；布袋除尘器部分为干式除尘低压脉冲反清灰，每台炉所配台数为1 台，每台除尘器入口烟气量为850000m3/h，除尘器入口烟气温度为139 ℃，除尘器入口含尘浓度为53.8g/nm3，除尘器出口含尘浓度≤161.4mg/nm3，保证效率≥99.7 %。

在规划设计中充分利用了静电除尘器和布袋除尘器的优势，前面一电场采用电除尘器，因为由刚开始进入除尘设备的烟气含尘浓度很高，颗粒大，入口浓度高达53.8g/nm3。

根据已往的经验及相关规定[4]，在第一电场我们通常选用放电强烈，起晕电压低的线型，目的是使粉尘尽可能充分荷电，本方案采用的线型为新型鱼骨针线（原有设备中保留下来的），该线除了具有放电强烈的优点外，还具有强度大，刚性好，不断线，运行稳定等优点；阳极板采用双峰板（原有设备中保留下来的），该板最大优点是在工厂内即完成整体组装，安装速度快、精度高。

这样，高浓度粉尘通过前级电除
尘后，大约有68.4%以上的粉尘被除掉，剩余31.6%荷电粉尘进入后面的布袋除尘器，此时粉尘的性质发生了很大的变化，浓度越来越低，颗粒变得越来越细，比电阻越来越高，对电除尘器来讲越来越不利，但对布袋基本没有影响。

同时由于荷电粉尘均带有负电荷，覆盖在布袋表面之后，由于粉尘带有同极电荷，粉尘之前产生相斥的作用力，这就使覆盖在布袋表面的粉尘结合力大大减弱，同时使微小粉尘之间产生一定的间隙，使清灰变得容易，同时减少设备阻力上升，对除尘器后面的引风机有一定的保护作用，相对的压力损失也要比全布袋除尘器低。

布袋除尘器也称过滤式除尘器，是利用纤维编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。

其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截，滤布材料是布袋除尘器的关键，性能良好的滤布除特定的致密度和透气性外，还应有好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。

在本方案的设计中，滤料选用耐高温的滤料“ptpe”。

清灰采用低压脉冲喷吹清灰，喷吹压力为0.2mpa～ 0.3mpa，气源由电厂提供。

设备有离线保护装置，主要由差压装置、料位计、测温仪、脉冲控制仪、压差表等组成，当锅炉起炉时或低负荷时需要喷洒燃油，将产生大量的含油燃气，此烟气直接进入布袋除尘器，将造成滤袋布粉层板结，使系统阻力增高，影响正常运行。

此时，启动旁路系统，使烟气直接通过旁路烟道而不经过布袋除尘器从而达到保护布袋的作用。

4 结束语
采用复合式除尘技术，对现有的电除尘系统进行改造，有一定的技术基础和突出的技术优势，有广泛的市场应用前景。

主要表现在以下几方面：
①改造实施便利，改造的工程量小，在多数情况下可以做到保留原电除尘器的宽度和长度，投资较小，改造周期较短；②技术性能优越，改造效果好，技术指标可以达到有效地捕集细微颗粒粉尘和新环保要求，可以达到很高的环保排放要求；③随着环保标准的提高，改造要求越来越迫切，对细微颗粒粉尘排放控制，更显得复合式除尘技术的优越性。

综上，为了对细微颗粒的捕集和保证新的环保要求，复合式除尘具有广阔的市场前景，其推广应用具有很高的现实意义和价值。

参考文献
[1] 单志栩,尹铁路.电布复合除尘器在200 mw机组上的应用[j].上海电力学院学报.2009.25(2):113-117
[2] 周忠鲲.电袋复合式除尘器在火力发电厂的应用及推广[j].科技信息.2009.19:387-389
[3] dl/t514-93，燃煤电厂除尘器技术条件[s]
[4] gb12625，袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件[s]。