浅谈电厂锅炉烟气除尘工程的应用

王龙

久泰能源内蒙古有限公司内蒙古鄂尔多斯市017100

摘要：锅炉是燃煤电厂三大主机之一，它是煤转化成电的主要设备之一，燃煤锅炉又有很多种炉型，如：链条锅炉、循环流化床锅炉、煤粉锅炉等。锅炉燃烧过程中不可避免地会产生烟气和粉尘，锅炉除尘就是把粉尘从烟气中分离出来，从而减少粉尘污染，并且有利于烟气后续脱硫、脱硝等处理效率及运行成本。随着社会的发展，环保越来越受到人们的重视，各大中小型火力发电厂的锅炉烟气必须经过除尘处理后达标排放，要做到即发电造福人类、又做到绿色环保不破坏环境，锅炉的烟气除尘是锅炉烟气净化最基本的要求，烟气中除有大量的粉尘需要除尘外，还有SO2、氮氧化物、重金属（如：汞）等多种污染物都需要脱除，这样才能真正做好燃煤电厂的绿色发电。

关键词：电厂锅炉；烟气除尘工程；

随着我国环保要求的日益严格，特别是对烟气中s02的强化控制，许多燃煤电厂锅炉开始燃烧低硫煤，烟气中粉尘的比电阻升高，现役电除尘器的排尘浓度显著增加，难以达到火电厂烟尘排放新标准（<50mg／N3）和总量控制的环保要求。而袋式除器对烟尘适应性强、不受粉尘比电阻的影响、除尘效率高、运行可靠，使得电厂燃煤锅炉应用袋式除尘设备成为合理的选择。

一、燃煤电厂常用锅炉分类及烟气粉尘的产生

电厂常用锅炉分类有：塔型锅炉、箱型锅炉、以及D型锅炉等。塔型锅炉是电站锅炉最常见的一种炉型，几乎适用于各种容量和不同燃料。塔型锅炉更适用于多灰分烟煤和褐煤，德国此种炉型较多。箱型锅炉和D型锅炉主要燃用重油和天然气。目前大型发电厂大都使用煤粉锅炉，它的燃烧效率高。它的燃烧过程是，燃煤经制粉设备干燥、磨制成煤粉，并用热风或磨煤乏气将煤粉通过燃烧器送入锅炉炉膛，在悬浮状态下进行沸腾燃烧的。煤粉锅炉在炉膛的燃烧过程是，通过给氧设备（给氧器）鼓入大量的空气与煤粉进行沸腾燃烧，燃烧过程中会产生大量细微的粉尘随烟气排出，一般烟气中的粉尘浓度为30-100g/NM3，目前国家要求的排放浓度为10-30mg/NM3（不同类别地区要求不同），这样就需要选择高效率的除尘设备（一般除尘效率要求达到99.8%以上）进行除尘。

二、电厂锅炉烟气除尘工程的管理

电厂锅炉烟气除尘工程主要包括：除尘器本体、电气控制设备、上位机集中控制系统等，一个除尘工程设备是否能够长期稳定运行，保证烟囱出口达标排放，就要求严格科学管理好除尘工程各个设备的完好率。控制室要有专人值班，一般通过电气仪表的观察就可以大致判断设备的运行情况，一有故障及时报修；要定期进行巡检，有故障及时排查维修，一般要求一年一小修、三年一大修。现在环保要求严格，一般烟囱都有装设粉尘浊度仪进行在线监测，并且与环保局联网监督，一旦烟囱出口排放超标，当地环保局就会知道进行处罚，因此电厂在设备投用前必须制定一套严格的科学管理制度进行管理，以确保除尘设备长期完好运行，锅炉烟囱稳定达标排放。

三、电厂锅炉烟气除尘工程中除尘设备的选择

1.电除尘器。电除尘器从80年代开始在电力行业的锅炉除尘工程上大量应用，更早时期由于锅炉容量及烟气量小，除尘效率要求不高，一般选用旋风离心除尘、麻石水磨除尘，这些除尘器的优点是结构简单投资少、对烟尘的适应性强，缺点是处理烟气量小（一般适用于35t/h以下锅炉）、除尘效率低、烟气阻力大、水磨除尘器还会造成二次的水污染及除尘下来的粉尘污泥处理费用高等。

2.袋式除尘器。随着越来越严格的环保要求，而电除尘器的使用又有一些极限性，不能满足日益严格的环保要求（如：≤20mg/NM3），或者超高除尘效率的电除尘器造价太高，性价比低，没有适用性。随着布袋滤料技术的重大创新进步，从2000年开始袋式除尘器应用到大型电厂锅炉除尘工程中又被广泛认可和采纳。袋式除尘器具有除尘机理和结构简单、除尘效率高、对烟尘适应性强；缺点是烟气阻力大（约1500Pa）、烟气阻力波动大不利于锅炉稳定运行、需定期更换布袋维修费用高。

3.电袋复合式除尘器。电袋复核式除尘器，是集中电除尘和袋式除尘技术优点的一种新型复合型除尘设备，其最大的优点，就是在旧电除尘器的提效改造工程上使用。由于早期电除尘器的除尘效率已不能满足现在严格的环保要求，要对原电除尘器进行提效改造，如何选择合理低价的改造方案非常重要。如把原电除尘器全部拆除改装成纯袋式除尘器，则造成费用太高，且原电除尘器全部拆除造成太大的浪费；若用电袋复合式除尘器进行改造，可以保留原电除尘器的1-2个电场、壳体、灰斗、进出喇叭等部件，淘空后极电场的阴阳极系统，装上布袋除尘器部件，这样改造可最大限度地利用原电除尘器设备，是比较经济科学的改造方案之一。电袋复合式除尘器作为一种新型的除尘设备，从2005年起大量应用于电厂锅炉烟气除尘工程上，深受用户的欢迎和好评，并且得到了快速推广，目前约有10台以上1000MW机组、50台以上600MW机组、100台以上300MW机组锅炉烟气除尘工程使用电袋复合式除尘器。其主要优点是除尘效率高、对烟尘适应性强、布袋使用寿命较长（比纯布袋除尘器长1年以上）、阻力较小（约800Pa）、改造旧电除尘器优势显著，缺点是气流均匀性分布较难、烟气阻力波动大不利于锅炉稳定运行、存在布袋更换费用高（与电除尘器相比）等问题。

4.湿式电除尘器。随着国家对环保日益严格的要求，特别是对PM2.5等超细粉尘排放和湿法脱硫后烟雾的处理有了非常严格的要求，这样传统的干式电除尘器、布袋（或电袋复合式）除尘器都无法满足要求，目前电厂锅炉烟气脱硫后的除尘采用湿式电除尘器进行处理还是比较科学和可行的。湿式电除尘器主要采用在电场收尘极板喷上水膜及时清除吸附在收尘极板上的粉尘及对烟气进行调质处理，有利于提高电除尘器的电气性能，以及减少由于振打清灰造成的二次扬尘，从而大大提高了除尘效率（排放可达≤10mg/Nm3）。湿式电除尘器对收集PM2.5等超细粉尘效果非常显著，可以讲是治理PM2.5的利器，将湿式电除尘器应用在湿法脱硫后的除尘意义非常重大，效果也非常显著，现在大多数经过湿法脱硫后的烟囱会排放出大量含粉煤灰和石膏粉尘的白雾烟气，烟气的粉尘排放严重超标，同时烟囱效果也很不好看，急需对湿法脱硫后烟气进行除尘除雾处理，这种湿法脱硫后的除尘采用湿式电除尘器来处理是非常合理科学的，除尘后的污水直接进入湿法脱硫塔排出，无需新增污水处理设备，节省投资。由于早期建设的湿式脱硫设备脱硫率较低，不能满足现在的环保要求，需要进行改造，这样在进行脱硫塔的改造中就可以同时进行新增湿式电除尘器的改造，一举两得，将原来的GGH和机械式挡板除雾器拆除，新增湿式电除尘器进行脱硫后的最终除尘除雾（水雾和酸雾）处理把关，从而减少烟囱腐蚀和确保烟尘达标排放，烟囱基本看不到烟雾，效果非常好。对于中小锅炉原来采用水膜除尘器进行除尘的改造也非常经济适用。保留原水膜除尘器，在水膜塔后面再加装湿式电除尘器，在水膜塔中加入碱性溶液可以起到脱硫效果，烟气经过水膜塔除尘脱硫后，再进入湿式电除尘器进行最终的除尘和除雾处理把关，确保排放达标（可以达到≤10mg/M3）。利用原水膜除尘器的污泥沉淀池，无需另行新建沉淀池，可以节省投资；利用污泥沉淀池沉淀后的水再抽到湿式电除尘器进行循环利用，减少湿式电除尘器的用水量。

电厂锅炉烟气除尘工程选择科学合适的除尘工程方案非常重要，对于改造工程尤为重要，科学经济的改造方案可以达到即节省投资又缩短改造工期的良好效果，要根据锅炉燃烧的煤质、锅炉类型、所在地区环保标准等多方面因素进行综合考虑选择。

参考文献：

[1]姚鸣瑞，王志炜，刘方程.大型火电厂锅炉烟气袋式除尘技术与应用.2016.

[2]王建廷.吴明芳，谈燃煤电厂锅炉袋式除尘系统的选择.2017.