电袋式组合式除尘器的应用探析

2015年2月，广州沙角C电厂首台660 MW燃煤机组的超净电袋复合除尘器投运，2015年5月首台1 000 MW的超净电袋复合除尘器在河南平顶山发电分公司投运。

1）除尘原理与结构

电袋组合除尘技术是电除尘与袋式除尘相结合的一种复合除尘技术。前级电场（电区）使烟尘荷电，收集大部分烟尘，后置的滤袋区拦截剩余的烟尘，实现烟气高效除尘。电袋式除尘器（见图2-4和图2-5）按照结构型式可分为一体式、分体式和嵌入式。其中，一体式电袋除尘器性能较为成熟。

图2-4　电袋复合除尘器示意图

图2-5　电袋复合除尘器工作流程

在FE型电袋式复合除尘器中，含尘烟气流入进口喇叭，经过缓冲、扩散、均衡后低速进入电场区，在高压电晕作用下大部分烟尘被电场收集，已经荷电的少量烟尘随气流继续流向滤袋区被过滤拦截，干净的烟气通过净气室、提升阀、出风烟箱排出，其烟尘浓度不大于10 mg/Nm3。清灰系统按程序间歇工作，使沾附在极板和滤袋表面的粉尘层剥离，落入灰斗过渡仓储。其电袋技术的除尘流程如图2-5所示。

2）技术特点

超净电袋式除尘器与常规的电袋式除尘技术相比，具有如下4个特点：

（1）电场区与滤袋区为最优耦合匹配。根据煤质条件确定电场区和滤袋区的关键参数，包括最佳的入口颗粒物浓度。

（2）强化颗粒荷电及部分细颗粒的“电凝并”效果，提高电场区可靠性。其一，采用高电压、高场强的极配型式。其二，采用前后小分区供电技术，提高电场区可靠性。

（3）采用高精过滤滤料。滤料过滤精度越高，实现超低排放越可靠，适应工况变化能力越强，且中长期烟气运行阻力越低越平稳。

（4）高均匀性的气流分布。

3）案例［8］

沙角C电厂660 MW机组、平顶山分公司1 000 MW机组的烟尘浓度测定数据如表2-2所示。表中2台机组超净电袋出口及烟囱排口的颗粒物浓度均低于10 mg/Nm3，甚至小于5 mg/Nm3，满足超低排放要求。

表2-2　两电厂烟尘浓度测定数据

（1）稳定性评估 电除尘器的除尘效果受煤质、烟气成分、颗粒物成分、除尘器的技术条件与运行状况等多种因素的影响，因此，电除尘器的出口浓度往往波动较大，达标稳定性较差。(www.xing528.com)

袋式除尘器或电袋除尘器的除尘效果基本不受煤质与锅炉燃烧工况波动的影响。为了解电袋除尘器的运行稳定状况，先后收集了沙角C电厂和平顶山分公司除尘器投运初期及1年以后多月的在线监测结果，其值如图2-6、图2-7和图2-8所示。

图2-6　沙角C电厂超净电袋投运初期出口烟尘排放浓度

图2-7　沙角C电厂超净电袋投运1.5年后出口烟尘排放浓度

图2-8　平顶山分公司超净电袋除尘器投运1年后的烟尘排放浓度

（2）煤种适应性评估 沙角C电厂设计煤种为神府东胜煤，实际煤种为澳大利亚烟煤，广东珠三角地区对燃煤电厂煤质有较为严格的要求，根据电厂3个月的煤质统计，低位发热量介于21.994～23.939 MJ/kg，平均值为22.9 MJ/kg，收到基含硫量为0.28%～1.77%，平均值为0.64%，灰分介于7.66%～16.72%，平均值为12.01%，煤质总体较好。平顶山分公司设计煤质低位发热量为16.64 MJ/kg，收到基含硫量为0.26%，灰分为39.78%，煤质较差，除尘器入口设计浓度为53.8 g/Nm3。

从上述分析可知，无论是燃用劣质煤或是优质煤，超净电袋除尘器可实现烟尘超低排放。

（3）超净电袋除尘器阻力、能耗及经济性评估 沙角C电厂在投运初期及运行1.5年后3个月，超净电袋除尘器的4个通道的本体阻力在线监测数据分别如图2-9和图2-10所示。

图2-9　沙角C电厂超净电袋除尘器投运1.5年后的烟气阻力

图2-10　平顶山分公司超净电袋除尘器投运1年后的烟气阻力情况

它与常规电除尘器+湿式电除尘器实现颗粒物超低排放相比，超净电袋的能耗则明显偏低。投资与运行费用也具有明显优势。

福建龙净环保股份有限公司主持制定了电力行业标准《燃煤电厂超净电袋复合除尘器》（DL/T 1493—2016），已颁布实施。该标准中规定了超净电袋除尘器的主要技术参数，如表2-3所示。表中列出了电袋复合除尘器出口烟尘浓度不大于20 mg/Nm3的主要技术参数。

表2-3　电袋复合除尘器主要技术参数和使用效果

超净电袋除尘器的运行阻力最大值低于800 Pa，大多数阻力值稳定在450～500 Pa。其阻力、能耗较低，与五电场的电除尘器大体相当；与“干式电除尘器+湿式电除尘器”超低排放技术配置相比，具有投资省、占地少、运行费用低、不产生废水等优点。