超净电袋复合除尘技术在燃煤电厂中的应用

徐少波，伍宇鹏，陈奎续，马晓辉

（1.广东省粤电集团有限公司沙角C电厂，广东 东莞 523936；2.广东省粤电集团有限公司，广州 510000；3.福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）

超净电袋复合除尘技术在燃煤电厂中的应用

徐少波1，伍宇鹏2，陈奎续3，马晓辉3

（1.广东省粤电集团有限公司沙角C电厂，广东 东莞 523936；2.广东省粤电集团有限公司，广州 510000；3.福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）

通过沙角某电厂2号炉电除尘器改造的实例，介绍了采用超净电袋复合除尘技术实现5mg/m3以下超低排放的工艺方案、技术特点和优势。提出超净电袋复合除尘技术将成为燃煤电厂电除尘器增效改造、实现超低排放的首选技术之一。

超净电袋复合除尘器；提效改造；超低排放

1 前言

随着我国经济快速发展以及人民生活水平的不断提高，对环境保护的要求也越来越高。我国《火电厂大气污染物排放标准》近年来经历三次修订以降低各污染物的排放限值：1996年执行粉尘浓度小于200mg/Nm3的排放限值，2005年将排放限值提高到50mg/Nm3（重点地区30mg/Nm3），2012年进一步将排放限值提高到30mg/Nm3（重点地区20mg/Nm3），标准的严格程度与发达国家齐平甚至更严。2014年国家三部委发出（2014）2093号文件，要求在中国东部11省新建燃煤发电机组实现烟气排放“50、35、10”的标准，个别地方政府和电力集团甚至提出了超低排放要求（要求烟尘排放小于5mg/Nm3）。目前国内火电厂的燃煤锅炉普遍使用的是电除尘器，但受煤种和工况条件的影响，常规电除尘器较难长期稳定满足新的排放要求。因此必须采取有效措施对现有的除尘器进行增效改造。

2 电袋复合除尘原理

电袋复合除尘器是继电除尘器、袋式除尘器之后，通过对电除尘、袋除尘技术深入研究，开发出的一种高效除尘设备[1]。是指在一个箱体内紧凑安装电场区和滤袋区（如图1），有机结合电除尘“荷电收尘”的机理和袋式除尘“过滤拦截”机理，利用前级1～2个电场除掉烟气中80%以上的粗颗粒烟尘，大幅度降低进入布袋除尘区烟气的含尘浓度，剩余10%～20%的细粒子由后级滤袋过滤捕集，大大降低袋区负荷并避免粗颗粒对滤袋的冲刷磨损，同时改善滤袋表面粉饼层结构。两区分级除尘，提高了整体除尘效率，实现了稳定达标排放。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[2-3]。

图1 电袋复合除尘器

3 沙角C电厂改造工程

图2 总体布置图

主要技术参数表

3.1 工程概况

广东沙角C电厂2号660MW燃煤机组原配套的电除尘器由ABB-CE公司设计和制造，电除尘器为卧式干式4室4电场四通道设计。原除尘器的比集尘面积较小、除尘效率过低、烟尘排放浓度高，因此除尘器面临增效改造。因受现有场地、燃煤及运行等条件限制，经电厂多方调研，最终决定采用超净电袋复合除尘技术改造方案。

3.2 改造方案

该改造方案是采用超净电袋复合除尘技术对原有电除尘器进行改造，不加长柱距，不加宽跨距，保留原支架、壳体、灰斗、进口喇叭等。第一电场阴阳极系统、振打系统全部更换。阴极系统采用前后分区供电方式，原整流变利旧。第二、三、四电场空间改造为长袋中压脉冲行喷吹袋式除尘区。改造范围包括前至电除尘器进口喇叭前烟道直段（包含烟气隔离挡板门及预涂灰系统），后至出口水平烟道末端（与垂直段交界处），上至顶部起吊设备，下至输灰系统为界，配套电气控制系统及相应土建工程。

改造后，每台炉配套1台电袋复合除尘器，每台除尘器设4个进口烟道和4个出口烟道。电场区沿烟气方向设1个电场3个供电区，垂直烟气方向分2个分区，共计6个供电区；滤袋区沿烟气方向共设置4个烟气通道。改造后的除尘器总体布置如图2所示，主要技术参数见下表。

（1）利旧电除尘器基础和结构

该项目采用超净电袋复合除尘技术对原电除尘器进行改造。第一电场阴阳极系统、振打系统全部更换；阴极系统采用前后分区供电方式，原整流变压器利旧；阴阳振打系统采用顶部电磁振打技术，节省空间；第二、三、四电场阴阳极系统、振打系统全部拆除，并安装滤袋，改造为袋除尘区；除尘空间不向后延长，并在原

3.3 改造技术特点及优势

根据该项目烟气量大、场地小、工期短等情况，电袋复合除尘改造采用了一系列先进技术及措施，如期完工并成功实现了超低排放。其技术特点及优势具体可概括为以下几个方面：电除尘器设计基础上，各纵横跨距不发生变动；保留原钢构架、壳体、灰斗、进口喇叭口、气流均布板等；对电除尘的保留部分重新进行强度核算并进行相应处理，以降低投资费用。

（2）强化颗粒荷电，提高电区可靠性

通过改善电区极配型式，提高颗粒荷电以及电场区除尘效率。放电极采用高放电性能的芒刺电极，有效增加针端放电性能，增加板电流密度，提高电场强度，增加颗粒的荷电量，强化了电区颗粒荷电效果，提高了电区的收尘效率。同时采用前后小分区供电技术，提高电区的可靠性，即将每一个机械电场分为三个小分区，并分别对三个独立的电力分区供电，这样每一个机械电场的平均工作电压可升高，颗粒荷电量相应也得到提高，尤其对细颗粒荷电与电凝并发挥了重要

的作用。分区供电方式可使电场内发生故障时退出的工作区域少1/3，可靠性至少提高了1倍。

（3）合理的气流分布

大型机组配套的除尘器处理烟气量大，内部结构复杂，因此电袋复合除尘器袋区的气流分布是一个难点。该项目应用多维流场设计技术，采用CFD气流模拟分布实验来指导除尘器内部结构的设计，通过采取多项措施：包括净气室采用大室结构、合理设计净气室高度、合理布置滤袋等技术措施来保证除尘器袋区的气流分布合理性，使得进入袋区各分室的流量偏差小于5%。

（4）采用密闭式高净气室结构

电袋复合除尘器采用高净气室结构。每个净气室仅在顶部设置1个人孔门，滤袋的安装和更换工作可以在净气室内部完成，确保了在恶劣气候条件下，也能顺利完成滤袋、袋笼的拆装工作。而且高大的净气室结构可以使净气室内的烟气流速降低，有利于袋区的气流分布，同时降低了除尘器结构设计的机械阻力。

（5）采用高精度过滤材料

滤袋是电袋复合除尘器的关键部件，滤料的选型设计会直接影响除尘器的整体性能，滤袋的过滤精度直接关系到烟尘排放值。综合考虑该项目的烟气含氧量、烟气温度、出口烟气浓度等参数，在滤袋选型上提出了更高的要求，滤料选用50%PPS + 50%PTFE+PTFE（基布）材质，并在滤袋表面进行了PTFE热熔覆膜处理，提高了滤料的过滤精度，同时在完成缝制后，在针孔处增加涂胶工艺，即使用耐温的密封胶封堵针孔，杜绝烟尘的渗透、逃逸，确保除尘器能长期稳定超低排放。

（6）改造效果

该项目是电除尘技改的一个典范，该厂原静电除尘器配置四个电场，随着除尘设备使用年限的增加，除尘效率逐步下降，在煤种灰分波动的情况下，除尘器的出口烟尘浓度在60～80mg/m3，烟囱出口烟尘排放浓度也大幅超过新标准的排放限值。该超净电袋复合除尘技术方案改造完工后，2015年4月经南京电力设备质量性能检验中心测定，除尘器出口烟尘质量浓度为3.70mg/m3（标态、干基、6%O2），烟囱入口烟尘质量浓度为2.66mg/m3（标态、干基、6%O2），提效显著，实现了小于5mg/m3的超低排放。

4 结论及展望

当前，在电力行业中，由于旧电除尘器的排放很难满足新标准，面临着改造的要求，采用超净电袋复合除尘技术进行改造，可保持原除尘器的壳体，利旧或更新第一电场的阴阳极，拆除后级电场内部构件改造为袋除尘区，原来的空间结构和土建设施都不变，对缩短工期、降低改造费用都有明显的效果。沙角C电厂2号炉的成功投运并且实现烟尘超低排放，充分体现了采用超净电袋对电除尘器改造的技术已趋于成熟。超净电袋复合除尘器实现烟尘超低排放，必将成为燃煤电厂各种机组电除尘器增效改造超低排放的首选技术，该技术也代表了新一代除尘技术的发展方向。

[1]修海明，朱召平，邓晓东，等. 电袋复合除尘器在燃煤锅炉大型机组上的应用[J]. 中国环保产业，2013（8）：20-24.

[2]黄炜，林宏，修海明，等.电袋复合除尘技术的试验研究[J].中国环保产业，2011（7）：30-35.

[3]聂孝峰，李东阳，郭斌.燃煤电厂电袋复合除尘器技术优势[J].电力科技与环保，2013，29（1）：24-27.

XU Shao-bo, WU Yu-peng, CHEN Kui-xu, MA Xiao-hui

((1.Sha Jiao C Power Plant of Guangdong Yuedian Group Co., Ltd, Guangdong Dong Guan 523936, China; 2.Guangdong Yuedian Group Co., Ltd, Guangzhou 510000, China; 3.Fujian Longjing Environment Technology, Co., Ltd., Fujian, Longyan , 364000, China)

Application of Extra Electrostatic Bag and Compound Precipitating Technology in Power Plant

Based on the example of electric precipitator reform of No.2 boiler in a certain power plant of Sha Jiao, the paper presents the technology program, technical characteristics and advantages in adopting extra electrostatic bag and compound precipitating technology to realize extra low emission under 5mg/m3. The paper assesses that the extra electrostatic bag and compound precipitating technology will be one of the first choosing technologies in the efficiency-raising reform and extra low emission of electric precipitators in coal-fired power plant.

extra electrostatic bag and compound precipitator; efficiency-raising reform; extra low emission

X701.2

A

1006-5377（2015）12-0061-03