摘要：现阶段，我国的电力供应和热力供应主要还是以火力发电为主要的能源形式，但是由于煤电机组在运行的过程中，产生的粉尘已经严重污染了我国的大气环境，火力发电机组粉尘超低排放的改造势在必行。在改造的过程中需要综合考虑现场施工的场地大小、综合投资等因素，进而以最小的代价来实现粉尘的超低排放。本文以某以投运的热电厂为例，综合分析了电除尘器超低排放的改造方案。
关键词：热电厂；电除尘器；超低排放
本文主要论述在运火电机组超低排放改造过程中，电除尘器改造技术路线的选择，并以某电厂机组电除尘器超低排放改造为例，针对场地、改造工期等条件的限制，确定采用电袋除尘技术，然后又分析论述除尘技术。
1当前火电机组面临的环保问题
我国是电力需求大国，当前经济技术水平下，电力供给仍然以传统的火力发电为主，然而，煤电机组进行生产的工业活动中，煤炭发电产生的燃煤烟气对环境造成了严重的影响，严重威胁着人类赖以生存的生态和环境，烟尘是导致雾霾天气的主要原因，在当前雾霾污染越来越严重的情况下，环保压力日益严峻，煤电机组超低排放改造势在必行。然而当前大多数燃煤电厂经过数次环保改造，一般现场施工、改造空间较为狭小，如何确定技术方案至关重要，关系到改造工程能否实施以及在最低的投资成本、运营成本下、能否满足超低排放要求。
2机组除尘系统改造前状况
某电厂机组于2004年投产，安装一台200MW双抽凝汽式供热机组，配670t/h超高压煤粉炉。机组原配有2台某电除尘器厂生产的双室三电场电除尘器。因不能满足排放要求，在2008年对该电除尘器改造，由于场地限制因素，改造方案为：在原一电场前增加一个电场，电场高度抬高3.48m，即由原来的两台双室三电场电除尘器增容改造为双室四电场除尘器，烟尘排放浓度设计值由200mg/Nm3以上降低至80mg/Nm3以下。
3电除尘器超低排放改造方案分析及选择
3.1立式电袋复合除尘器
3.1.1立式电袋复合除尘器的结构形式
立式电袋复合除尘器是常规的布袋除尘器和电除尘器两者相结合的组成设备，其电场构成部分和电除尘器完全一致，布袋区的滤袋布置在垂直于水平面的部分，目前立式电袋除尘器的主流形式主要有分体式和整体式两种不同的布置形式，并且都是前电后袋的布置方式。综合两种布置方式的结构特点，整体式更有利于老式电除尘器的全面改造，并且其占地面积小，阻力损失也比较小，那么在进行改造时，立式电袋复合除尘器应该首先选用整体式布置结构。
3.1.2立式电袋复合除尘器的改造方案
立式电袋复合除尘器通常是由前级的电除尘区和后级的布袋除尘区构成，前级电除尘器区能够更好地发挥出电除尘区电场的除尘技术优势，一般情况下可以除去烟气约85%的粉尘，同时使得微小颗粒的粉尘发生电荷作用而带电，这样就使得后级的布袋除尘器仅需要除去烟气中约20%的粉尘，这样不仅能够显著地降低进入后级布袋除尘区域的粉尘浓度，并且还能够显著地降低滤袋上积聚粉尘产生的流动阻力，从而使得热电厂的粉尘排放达到国家超低排放的标准。
（1）立式电袋复合除尘器改造的整体方案。针对本工程电除尘器的除尘现状，立式电袋复合除尘器可以采取二电二袋的改造方案，对原电除尘器的一、二级电场进行全面的检修和维护，同时将原先使用的工频电源同步改造为高频电源，为了便于后级布置布袋除尘区域，就需要将原先的第三、四电场进行全面的拆除，从而用于布置布袋除尘区域。
（2）立式电袋复合除尘器改造方案的优缺点。通过对原有电除尘器的升级改造，那么就可以确保热电厂无论燃用何种燃料，都可以实现机组粉尘的超低排放，并且由于改造工作是在原有电除尘器的内部进行系统性的改造，对于外部设备并不需要进行拆除，从而极大地缩短了整体改造的工期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，立式电袋复合除尘器的改造方案还有某些客观存在的不足，例如布袋除尘区域的阻力较大，从而增加了机组整体的阻力，使得火电机组的运行费用显著地增加；布袋除尘区域的滤袋对于烟气的性质较为敏感，并且受酸性腐蚀的问题比较明显，使得滤袋的寿命较短，增加了火电机组运行维护费用。
3.2卧式电袋复合除尘器
3.2.1卧式电袋复合除尘器的结构形式
卧式电袋除尘器也主要包括前级电场除尘区域和后级滤袋除尘区域两部分，烟气先经过电场区域，然后再通过布袋除尘区域，卧式电袋复合除尘器和立式电袋复合除尘器相比，最为显著的特点就是滤袋采用水平布置方式，布袋区域仅仅布置在最后一级的电场区域，并且应能保证滤袋的长度大于3.5米，滤袋的吹扫气源应该由先前的压缩空气改变为净烟气。
3.2.2卧式电袋复合除尘器改造方案
（1）卧式电袋复合除尘器改造的整体方案。针对卧式电袋复合除尘器的除尘效率，卧式电袋复合除尘器方案可采用三电一袋的改造方案，也就是对原有电除尘器的第一、二、三级电场的电极板、控制系统进行全面的检修和维护，为了提高火电机组的除尘效率，还可以将第一、二电场的工频电源升级为高频电源，同时还应该拆除原有电除尘器第四电场空间的内部构件，进而在第四电场安装滤袋的整体框架和滤袋。
（2）立式电袋复合除尘器改造方案的优缺点。卧式电袋复合除尘器改造方案的优点主要有：
第一，本方案的拆除范围相对较小，仅仅需要对原有第四级电场进行升级改造即可，滤袋采用水平布置方式，那么在同一空间下就能够布置下更多的滤袋，也就是单位空间能够实现更大的过滤面积，对原有电除尘器结构的改动比较小；
第二，烟气气流的均匀布置更加合理，能够保证烟气在流动的过程中不容易改变流动的方向，能够更好地避免因为烟气改变流动方向使得烟气横截面的流速分布不均匀，进而避免了出现局部区域流速过大的现象，从而能够更好地保护滤袋，延长滤袋的使用寿命；
第三，布袋区域可以使用净烟气进行吹扫，能够很好地减少对滤袋的冲击，从而在进行滤袋的选型时，可以选择耐温性强、耐腐蚀性强、耐冲击性相对较弱的材质，能在一定程度上减少酸性腐蚀的问题。
此外，由于该种改造方案使用的吹灰方式极大地减少了电磁脉冲阀的使用，进而能够有效地降低火电机组的故障率，还可以减少火电机组的运行维护费用。卧式电袋复合除尘器改造方案的不足主要有：由于卧式电袋复合除尘器的风箱主要是通过钢丝绳来实现传动效果，那么就不可避免地存在着断裂的风险，由于钢丝绳安装特点的特殊性，不容易实现在线检修，一旦发生故障，就必须停机对除尘器进行检修维护工作。
3.3超低排放改造工期
本热电厂超低排放改造方案主要包括原有电除尘器的壳体内部结构、电极板、振打装置等设备的二次检修，还涉及到电除尘器控制系统的更新和检修，其中最为复杂的就是电场内部改造为滤袋除尘的区域工作，通过技术人员的充分论证，工期大概为45~55天，还需根据施工的具体进度进行相应的调整。
结语
综合上述分析，立式电袋除尘器和卧式电袋除尘器综合比较来看，卧式电袋除尘器滤袋使用寿命较立式电袋除尘器增加约1年左右，且选用滤袋为玻纤材质，造价较低，仅维护费用每年就可节省约50万元，另外卧式电袋除尘器运行阻力较立式电袋除尘器降低约300-500Pa，拥有更低的厂用电量，更低的运行成本。在同样能够保证出口粉尘浓度的情况下，卧式电袋除尘器有较大优势。
参考文献
[1]严俊波，李小龙.燃煤电厂电除尘器改造技术应用对比分析[J].电力科技与环保，2017（04）：97-98.
[2]张滨渭，李树然.电除尘器在超低排放下的系统运行优化[J].高电压技术，2017（02）：35-37.
论文作者:林浩
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/16
标签：除尘器论文; 电除尘器论文; 电场论文; 卧式论文; 方案论文; 机组论文; 超低论文; 《当代电力文化》2019年第9期论文;