通道式电袋除尘器在火电除尘改造中的应用研究
摘要：国家在环保方面投入的关注越来越多，对于排放标准也在逐年升高。火电行业中传统的电除尘设备已经不足以完成相关法律法规的排放要求，因此在传统电除尘设备的基础上进行电袋除尘器的改造，不仅能够加强除尘效率，改善除尘的效果，同时也能够结合电除尘器与袋除尘器各自的优点对除尘设备进行全面的升级，在其他方面完成对传统除尘设备的升级改造。
关键词：火力发电；通道式；电袋除尘器
环境问题近年来受到了社会各界的广泛关注，随着科技发展，社会进步，国家对于环境的保护也越来越完善，先后出台了多项法律法规来限制对自然界进行排放的行业。近年来城市化进程在不断扩大，对于电力的需求也在与日俱增。大部分地区的发电方式都是采用火力发电，而在燃烧过程中产生的大量烟尘直接排放到空气中，会对空气造成大范围的污染直接影响到区域内的空气质量，目前情况下根据国家相关标准的要求，一般情况下火电厂都会采取电除尘装置。利用电荷的相互吸引和打击振荡负电荷电板来达到对灰尘的捕集，但是此类电除尘器一般都是四电厂或五电厂电除尘器，对于越來越细化的要求难以达到标准，而且长时间的使用也会使机组发生老化，在对老旧的电除尘机组进行改造时，就诞生了今天要着重进行研究探讨的电袋复合除尘技术和通道式电袋复合除尘器。在进行电除尘装置的改造过程中，工作人员将电除尘器与袋除尘器相结合，发挥各自优点的同时，也补足了彼此的缺点，使装置整体的除尘效率更加稳定，运行更加流畅，此外，与传统电除尘器大体积大功率相比，电袋复合除尘器对于场地的要求并不是十分巨大，也在一定程度上减小了除尘器运行的成本。此外火电除尘改造的应用中，通道式电袋除尘器还具有结构简单、改造时长短、适用方位广等特点。
一、通道式电袋复合除尘器的结构特征和火电除尘改造的方式
（一）通道式电袋复合除尘器的结构特征和火电除尘改造的方式
通道式电袋复合除尘器应用的核心思路是将设备的可靠性和安全性尽可能提高，并对改造后的除尘效果进行优化，使通道式电袋复合除尘器具备更高效的除尘能力。通道式电袋复合除尘器可以通过对原除尘设备的改造来进行。改造时，可以把原电除尘装置按纵向中线分成两个放烟通道，在通道的两端加装能够进行控制的闭合装置，两个通道的独立运行可以保证进行检修的过程中，不会对电除尘装置的整体运行造成影响；在电除尘装置的原有基础上，将后部的电除尘电场改造成两个袋除尘器，将电袋除尘器复合并立，并且进行每组电（或袋）除尘器独立运行的改造；袋除尘器中也将通道分为两个，有别于一般的划分方式，袋除尘器中分为上下两个箱体，上部为高净气室包含一部分对气体排放的管路，在结构上，不同于一般的划分方式中采用的排放管路独立和分室阀系统。
（二）通道式电袋复合除尘器的除尘机理
电袋复合型除尘器本身是通过将静电除尘器与袋除尘器结合的方式来完成除尘工作的一种新型除尘器。在前级电除尘高压电场的作用下，对气体进行电离，使空气中的粉尘获得离子，进而具有电荷，并且受到周围电场的电极影响向电板电极移动，从而将粉尘捕集在一起。在进行空气中粉尘的捕集工作前，需要对空气中烟气进行良好的调质，这样一来仅利用前置的电除尘装置就能将空气中近八成的粉尘进行有效去除。此外，通过将电除尘器设置在整个除尘装置的前部，能够有效捕集到空气中大部分的粉尘，还能够将烟气中分散的大量未燃尽的“红星”颗粒进行有效沉降；袋式除尘装置在其后进行更为细致的粉尘收集，在装置整体的视角中看，电袋复合式除尘器不仅能对空气中大多数颗粒进行细致地清除，而且，在装置某个组件发生问题时，还有其他装置代替或补充，提高了点除尘装置的容错率，在除尘方面保证了整个火电工作的效率。
二、通道式电袋复合除尘器的技术特点
（一）除尘方面的优点
在除尘方面，通道式电袋复合除尘器在结合了电除尘器与袋除尘器两者的优点后，在除尘方面具有巨大的优势。将烟气通过电除尘装置后再进入袋除尘装置的过滤，不仅保证了工作的周密性，同时也降低了袋除尘器中滤袋的工作压力。合理运用二者的优势，并在结合之中发现新的使用方式，通过对具有电荷的粉尘进行袋除尘装置的处理，粉尘在滤袋上吸附的数量也不断提高，这也就意味着，更为细小的粉尘也能够通过电袋复合除尘器来进行有效去除，包括目前人民群众关心的PM2.5等有害物质也都能够进行有效的进行吸附处理，使得除尘装置能够符合国家对于废气排放越来越严格的标准要求
（二）运行状态的稳定
由于在通道式电袋复合除尘器的使用过程中对于不同煤种产生的不同烟气以及不同烟气成分中的飞灰比电阻都能有效捕集和清除，因此对于火电工作中的不同变化都能够进行很好地适应，同时也可以进行长时间、高强度的工作，运行稳定可靠，适合火电厂中大时长、大功率的使用情况，有稳定的维护系统辅助工作的进行，发生故障时可以通过在线检修的方式排除故障，长期运行的稳定系数高。
（三）运行的相关阻力低
通道式电袋复合除尘器，在工作原理上的特点使得除尘工作主要依靠电荷的效应工作，滤袋的过滤工作同样也能依靠电荷的特性来进行。而在某种程度上说，具有电荷的粉尘吸附，是完全自发进行的，因此在整个通道式电袋复合除尘器的工作中，运阻是十分低的，而滤袋本身捕集粉尘时产生的粉尘层又较为松散，也会降低设备运行的阻力。不同于大功率分室结构的电袋复合除尘器，通道式电袋复合除尘器运行方面的阻力还可以降低至六百至五百帕之间，不仅能够降低运行时产生的费用，更减少了设备中产生的磨损，避免了设备零部件的磨损消耗，降低了设备发生故障的可能；另外，由于通道式电袋复合除尘装置在除尘的过程中全部电除尘装置就能够清楚空气中多数的粉尘，而电除尘装置仅仅依靠振荡就能够清理其中的粉尘，而袋除尘装置只需过滤少部分粉尘，而且粉尘类型通常是颗粒较小的污染物，因此也就延长了袋除尘装置中滤袋清理的周期。由于上述我们提到的滤袋形成的粉尘层的结构较为松散，对于气流的阻力也较小，因此也在一定程度上延长了滤袋本身的使用寿命。
（四）设备使用材料较少
电袋复合除尘器主要是通过对老旧电除尘设备的改造来进行的，通常情况下，都能够节省在进行器械改造过程中消耗的材料，而通道式电袋除尘器与常规分室结构的电袋除尘装置不同，因为在将袋除尘器的上方融入了放烟口的一部分，而且在其中取消了分室板的应用，因此在进行改造的过程中，也就节约了将近三分之一的材料使用（以钢材为主）。通常情况下通道式电袋除尘器在进行老旧电除尘器设备改造是相比常规分室结构电袋复合除尘器，在钢材的使用上要节约百吨以上，因此在施工中应该被广泛使用，以节约进行改造施工的成本。
（五）便于维护
目前应用的分室结构的电袋复合除尘器，在结构上仍然没有较为深层的划分，主要的分室结构仍然停留在上部箱体的划分上。也就是说，当设备出现故障进行关闭检修时，不但会有冷空气从人孔门流入设备，对设备造成一定程度的破坏，不利于设备的稳定运行；而且在检修门附近会产生高负压设备影响维修人员的安全，也会给此类除尘器的故障检修造成一定程度的困难。而通道式电袋复合除尘器则是将电袋和通道都进行划分，并保证每个部分都能獨立运作，在进行检修的过程中，可以降低火电设备的运行负荷，然后关闭设备中的某个部分供检修人员进入工作，其他部分皆可正常工作，对火电设备的正常影响较小，同时也能够保证检修的效果。
三、通道式电袋复合除尘器的应用实例
内蒙丰镇发电厂5#机组（200MW）锅炉（670t/h）的烟气净化系统为两台3电场电除尘器，经多年运行，除尘效率低，达不到现行国家环保标准要求，为了适应现阶段环保标准，采用了通道式电袋复合除尘器的改造方案对两台除尘器进行改造。
除尘器的改造界限为除尘器前低温省煤器出口法兰至除尘器出口烟道法兰、下部至灰斗出口法兰，主要改造内容为：
（1）拆除原除尘器进口喇叭及气流分布板；（2）拆除原除尘器大梁之间顶板及内部花板、滤袋框架、滤袋并清理除尘器内部；（3）拆除原除尘器配电及控制系统；（4）保留原电除尘器壳体、灰斗、顶梁及顶部侧封板；（5）原除尘器前部增加双室电场电除尘器，与原除尘器形成一个密闭的箱体；（6）新制下进风进口封头及内部气流均布板；（7）原除尘器顶部安装袋除尘器上箱体，内部安装滤袋框架、滤袋，通过滤袋框架卡装在上箱体花板孔口上；（8）上箱体尾部通过新制烟道与原除尘器出口烟道联通。
四、结语
通道式电袋复合除尘器除尘效果好，运行中阻力产生少，在进行除尘的各项工作中聚能处于稳定、高效的方式进行。这也是为火电行业除尘设备今后走向开辟了一条新的道路。同时，应用通道式电袋除尘器的改造，也能够为国家大量节省建设的资源，进一步降低了火电企业对于除尘设备改造和运营的投资。也从另一个方面推进了相关企业环保工作的发展，值得大多数火电厂和相关企业将之进行应用和大范围推广。
参考文献：
[1]马辉.电袋复合除尘器在除尘增效改造中的应用[J].应用能源技术，2016（6）.
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