现行电厂除尘设备技术分析

目前燃煤电厂主要采用的烟气污染控制设备包括：静电除尘、袋式除尘器、电袋联合除尘、石灰石一石膏湿法脱硫、SCR/SNCR等。
　　燃煤电厂锅炉经过除尘器后，PM2.5总粒数浓度和总质量浓度明显下降，粒数浓度由几十百万个/cm³降至几万~二十多万个/cm³，质量浓度由几百mg/m³降至零点几至几十mg/m³。
　　其一，静电除尘器。
　　电除尘器优点：能处理高温烟气，除尘器阻力小，维护费用低，可获得较效率。对一般性能的烟尘，只要有足够的收尘面积，通常可达到以上的除尘效率。缺点：粉尘性质(化学成分和颗粒级配)和烟气参数(烟气量、烟气温度、烟气化学组成)严重影响除尘效率；由于除尘机理的限制，除尘效率按指数曲线变化，后级电场的收尘量少，即对大量细颗粒物的收集效率不高。
　　电除尘的关键步骤是粉尘荷电，在电晕电场中存在两种荷电机理。一种是电场荷电，即静电力使离子做定向运动，粒子碰撞离子荷电；另一种是扩散荷电，即离子扩散令粒子荷电，离子的热能决定该过程。粒子的荷电过程主要由粒径决定，大于0.5μm的微粒以电场荷电为主；小于0.15μm的微粒以扩散荷电为主；而在0.15μm~0.5μm的粒子，是两种荷电机理都要考虑。研究表明，静电除尘器对PM2.5的脱除效果较差，主要原因是粉尘荷电对0.1μm左右的细微颗粒效果很差，导致对PM2.5的脱除效果不好。其二，袋式除尘器。
　　布袋除尘器优点：烟尘排放浓度低。袋式除尘器采用过滤式，只要滤料有足够的密集度，易实现烟尘低排放；除尘效率基本上不受烟尘性质的影响，即烟气量、烟气温度、烟气含尘浓度的波动对排放量影响不大。
　　国内燃煤电厂袋式除尘器存在的问题：(1)大型袋式除尘器入口烟气量的平衡调整。在燃煤电厂锅炉中，袋式除尘器都存在较高的进风烟气量，一般有4个通道仓室。有些除尘器4个通道的烟气流量是不平衡的，主要是由于烟道没有安装风量调节阀。造成各通道仓室负荷不均，缩短局部滤袋使用寿命。袋式除尘器与静电除尘器一样，不能过分依赖除尘器风量的自然平衡，烟气流量的调节非常重要。(2)清灰系统设计存在先天缺陷。相比钢铁、水泥、化工等行业，我国燃煤电厂袋式除尘器的应用历史较短。环保要求日益提高，越多燃煤电厂开始采用袋式除尘器，到目前为止据不统计，10万以上燃煤锅炉机组大约发展了200多台袋式除尘器，其中己经运行的将近130台。(3)气流的均匀分布和清灰系统技术高低严重造成除尘器设备的工程质量及使用中出现的酸结露问题。令人担忧的是国内燃煤电厂袋式除尘器设备的制造和安装质量问题：a.设备漏风漏水漏雨。b.除尘器花板变形(倾斜)严重，袋口密封不严，滤袋袋底相互接触磨损。c.没有做好保温，因赶工期而投入运行，造成除尘布袋酸结露的隐患。这普遍存在于国内静电除尘器改造为袋式除尘器项目中。d.除尘器入孔门因密封不严，保温不够而导致的酸结露情况。e.除尘滤袋袋头和袋底出现结露。因为这两个部分为双层滤料缝制，气流不流通，易导致烟气结露而形成球形粉尘颗粒挂袋的情况。f.脉冲喷吹管的制造或安装质量问题，易损伤滤袋袋口。g.工人在安装滤袋时，随意踩踏滤袋袋口，易损伤滤袋。
　　脉冲布袋除尘器总的说除尘效果是不错的，尤其是相对电除尘器对细颗粒物的脱除来说。但它的使用寿命较短；设备投资大、消耗钢材多、安装工作量也大；同时袋式除尘器比电除尘器阻力高，能耗大，它约比三电厂除尘器高20%~30%。随着对环保要求的提高，电厂要燃用低硫煤，其灰的比电阻值比较高，使用电除尘器的费用由此增大；另一方面，滤袋的质量、袋式的设计及运行水平的提高，传统滤袋的使用寿命己大为延长。
　　其三，电袋联合除尘。
　　电袋复合除尘器是一种集静电除尘与布袋除尘两种除尘技术于一体较为的除尘设备。电袋除尘器就是充分利用静电除尘器电场除尘效率较高的特性，将电厂作为除尘单元，剩余烟气由级除尘单元布袋进行吸附，这样可降低布袋除尘的负荷，并且适当加大过滤速度，减小除尘压降，这样也能使得布袋除尘器的整体规模有所降低；可以说电袋复合除尘器充分利用了布袋除尘器对粒径较小颗粒物捕集的特点和荷电粉尘的过滤除尘机制优势，地捕集细微颗粒。
　　烟气的流过路径：烟道→烟箱→静电除尘区→布袋除尘区→净气室→出口烟道→风机。
　　近几年来，国内有关的企业和院所相继开展了电袋复合除尘技术的研究与，主要着重于前电后袋串联式及其改进型的研究，在实际燃煤电厂应用的实例也日趋增多。电袋联合除尘器主要技术特点：机理，；除尘效率稳定且比单独的电除尘和袋除尘，对微细粉尘的脱除；运行阻力低，滤袋寿命长；结构紧凑，投资和运行费用低。