在节能减排、改善环境质量的背景下，我国近年来对热电联产行业极大的扶持。近年来，我国热电联产行业发展迅速，近两年的增长速度在20%左右。相关数据显示，数据显示，到2012年底，我国6000千瓦及以上热电联产装机已超过2.2亿千瓦。在相关政策的推动下，我国热电联产迅速发展起来。更多的城市安装了大型供热机组，有的城市在市区周边和开发区已建起十多个热电厂，形成当地重要的热能动力供应系统。在这样的背景下，提高热电联产企业除尘效率，有着重要的意义，石家庄高新热电装机#4*75t/h+1*220 t/h循环流化床锅炉，自1995年至2005年陆续建成投运，是典型小型热电厂。每台75t/h炉配3电场静电除尘器，220 t/h炉配置双室四电场静电除尘器。阳极板采用C型结构，阴极线采用芒刺线结构。电除尘器下设灰斗用于灰粉收集。自2008年以来国家对大气污染治理日益重视，针对燃煤锅炉粉尘排放指标1996年11月1日执行200mg/m3指标，2008年7月1日执行50mg/m3指标，2014年7月1日执行30mg/m3指标，环保要求日益严格，原电除尘器已经不能满足现有排放要求，电袋复合除尘器应运而生。
2、电除尘的原理及特点
影响电除尘器效率的几个因素：a、粉尘比电阻和除尘效率的关系：粉尘的比电阻是决定电除尘器除尘效率高低的一个主要因素。一般要求烟尘的比电阻在104～1012 欧姆-厘米为最佳。b、温度影响：电除尘器入口温度降低（低于120℃），粉尘表面吸附水蒸汽和其它化学导电物质，形成一层导电薄膜，比电阻值降低。电除尘器入口温度升高（高于130℃），导电能力增加，比电阻值下降。运行中电除尘器入口烟气温度变化；锅炉设计排烟温度153℃，由于锅炉负荷、煤质、燃烧等工况变化使得排烟温度降低；随着环境温度的变化排烟温度也有不同的变化，加上后部烟道（电除尘器入口）漏风，特别是冬季锅炉的排烟温度就更低于设计温度153℃，特别是锅炉的吹灰和空气预热器的吹灰影响排烟温度，由于排烟温度的降低使得烟气含尘量水分增加，灰尘容易粘结在阴极线和阳极板上，不容易振打下来。如果电除尘器内温度长期低于102℃ 的烟气露点温度，不但造成除尘效率下降更会对电除尘器造成严重腐蚀。C、除尘器进口的含尘浓度：电除尘器内的电晕电流是由气体离子和烟尘离子二部分组成。如果烟尘浓度增加，则电场内的烟尘离子就会增加，从而抑制了电晕电流的产生，使某一些烟尘得不到足够的电荷，使除尘效率下降。如果含尘浓度很高，由电晕区产生的离子都沉积到灰尘上，离子的活动达到极小值，这是电流几乎减少到零，也就是通常说的“电晕闭塞”。当煤质变差和气流不均匀时均会对含尘量有所影响，但是除尘器进口的含尘量只要不大于50g/ m3即可，我厂燃用的褐煤煤质不稳定，也是造成除尘效率下降的一个原因。d、阴极线积灰：在阴极线产生电晕后，极线周围由于电离的产生，有许多带正电荷的离子就吸附在阴极线上。虽然烟气中只有约1～1.6的尘粒吸附在阴极线上，其所带电荷的总量与吸附在阳极板表面尘粒所带电荷的总量基本相等。而电荷的全部中和又需要一定的时间，这个过程比阳极板表面电荷的中和时间相对来说要长的多。这使尘粒更为牢固地吸附在阴极线上。这一现象当烟尘中含尘量增加时，出现更快，也更严重。如果不及时清除或清除不掉，则阴极线上的积灰将迅速增厚出现通常说的“阴极肥大”现象。尘粒厚厚地包围在阴极线上，使电晕现象大大减弱直到消失，出现电晕闭塞。进入电除尘器的压缩空气中含的油分子水分子同样会加重这一现象，当然都与烟气的含尘浓度有关。
3、电袋改造方案
220t锅炉原电除尘为双室四电场结构，将原3、4电场极板极线拆除，在电场位置布置袋区，
要技术参数：处理烟气量：398600m3/h（工况）、最大烟气量438460 m3/h。出口粉尘排放浓度：≤30mg/Nm3；设计除尘效率：99.93%；电区总流通面积：151 m2；总集尘面积：5481m2；电区除尘效率：90%；袋区技术参数：分室数4个；总过滤面积：6173m2；过滤风速：1.08～1.19m/min；滤袋材质：进口PPS +PTFE浸渍，设计寿命在正常使用工况下4年；连续使用最高温度：180℃，瞬时温度190℃不超过30min。
4、电袋符合除尘器的特点：
（1）通过发挥除尘器高压静电区对绝大部粉尘的除尘能力（前级电场可收集90%的烟气粉尘总量），有效减轻了后继袋区除尘的负担（与常规纯布袋除尘器相比，单位时间内相同滤袋面积沉积的粉尘量只有常规布袋除尘的～1/4），利用布袋的特点可以充分高效捕集各种细小粉尘。在机理上具有很强的互补性。出口浓度经环保局在线检测在8－13mg/Nm3。
（2）进入后级布袋的粉尘总量大大减少，并由于前级电场电离作用，在布袋上沉积的粉尘速度加快，且有序排列，形成的粉尘层透气性好，空隙率高，从而使得电袋除尘器阻力要比常规纯布袋除尘器要低的多（下降约30％）。
（3）收集在布袋上的荷电粉尘通过滤袋表面粉尘层、袋笼、花板、接地的壳体连通，完成静电释放过程。
（4）单位时间内相同滤袋面积沉积的粉尘量的大大减少，使得清灰周期大大延长，延长周期为常规的4倍以上。大大延长清灰周期，即大大减少清灰频率，单位时间内大大减少清灰次数，从而延长滤袋的使用寿命。
（5）电袋复合除尘器由于清灰容易，在实际可采用在线清灰方式，在线清灰滤料承受的过滤负荷变化不大，延长滤料使用寿命。
（6）电离粉尘沉积速度大大加快，排列有序，这样的粉尘层在脉冲喷吹气体的作用下，更容易剥落，清灰效果大大提高，大大延长滤袋的使用寿命。
5、电袋除尘器运行中的效果及问题处理
电袋复合除尘器自08年投运后，运行效果一直很好，出口含尘浓度一直比较稳定，明显优于电除尘器，系统阻力稳定在500－800pa。滤袋在13年进行了更换，运行期间未出现破袋现象。运行中出现过电场故障、喷吹阀故障的现象，都未影响到出口排放浓度。对于喷吹阀问题经检查发现是由于空气系统有微小颗粒造成喷吹阀膜片卡塞造成，经清理处理了故障。
6、结束语
在随后几年内根据这种方式我公司陆续对4台75t炉进行了电袋改造，取得了良好的效果。电袋除尘器长期连续运行，可保证各部分能在一个大修周期内很好的运行。电袋除尘有效的解决了热电联产企业的燃煤锅炉粉尘排放问题。在提高滤袋使用寿命，提升设备、技术管理标准，有待进一步研究提高，为保护我们的环境做贡献。
参考文献：
[1]电除尘器安装、运行及维修 编著：林澄波 赵明 徐守清 1995年9月
[2]国家环境保护部 火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2011
论文作者:兰杰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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