燃煤锅炉除尘器的特征及排放标准

燃煤锅炉排放的烟尘是我国火电厂三大 烟气污染物之一。20世纪70年代，我国燃煤机组以水膜、机械除尘为主，平均除尘效率只有70%。自80年代以来，经过20的建设，电除尘器逐步成为主要的除尘设备，除尘效率大幅提高，烟尘排放了较好的控制。但是随着经济高速发展，电力需求大幅增加，燃煤供应紧张，以及电力用煤低硫化，使一些电除尘器难以保持设计效率，烟尘排放浓度有所增加。而2003年《火电厂大气污染物排放标准》重新修订，对电厂烟尘排放提出   。采取何种除尘手段控制烟尘排放量，以适应2003新标准的要求，是燃煤电厂面临的新课题，布袋除尘器也就成为一些电厂新的选择。
1布袋除尘器概述
布袋除尘器是一种纯机械式除尘装置，由箱体、导流装置、滤元、清灰装置、控制系统等组成。滤元采用纤维织物制成布袋，通过对烟尘的筛分、惯性碰撞、拦截、扩散、静电吸附等作用，捕集烟尘，过滤烟气，达到除尘的作用。
20世纪80年代，我国在一些机组上试用布袋除尘器。当时由于布袋除尘器整体水平相对落后，一些布袋除尘器的设计也不   适合国内机组状况，而且一些部件质量不佳，加上运行经验不足，出现了“烧袋”、“漏袋”、“卡煞”和“清灰不良”等现象，这些项目之后都陆续下马。现在尽管布袋除尘器在美、欧、澳等   大量使用，但在国内的使用也仅在近5年中。国内已在200MW燃煤机组上成功应用。
2布袋除尘器的特征
与电除尘器相比，布袋除尘器有以下特征：(1)且稳定。通过布袋的机械阻隔，不仅能除去微米级颗粒，而且粉尘颗粒的堆积能使布袋对亚微米级粉尘也有较好的捕集率，，通常能达到以上，排放浓度能控制在30mg/m³以下，而且不受浓度变化的影响，可保持效率的稳定，能够符合严格的排放标准。
(2)机械式除尘方式，设备简单，易运行，维护量少且方便。布袋除尘器的各个组成部件在运行中，除了清灰装置采用回转式时有转动机构外，其余均为固定部件，因此故障率较低，维护量较少。易出现的故障主要有布袋泄漏、脉冲阀不动作等，通常采用品质较好的部件。但   换布袋需要   的费用。
(3)占地面积相对较小。据资料介绍，德国鲁奇产品在处理国内200MW机组时，每10万m³/h烟气量占地约为28㎡，与三电场电除尘器相当，比四电场或五电场电除尘器小。即可用较少的设备占地达到相同的除尘效率。(4)运行阻力较大。电除尘器的运行阻力通常为200^300Pa，但是布袋除尘的方式，使除尘器的阻力达到1000^-1500Pa，甚至   高。由于阻力较大，   配套高压头的引风机，对于改造机组要同时考虑引风机的增容。
3布袋除尘器的选用
国内电力用布袋除尘器，不论在系统设计、滤料、零部件选用和供应，还是运行经验等，各方面均有所不足。因此，是否采用布袋除尘，各项参数的选用如何适应国内的烟气、煤质状况，对于除尘器的正常运行至关重要。
布袋除尘器的选用可从下列因素予以考虑。
3.1适应排放标准的要求
GB13223-2003((火电厂大气污染物排放标准》对烟尘排放提出了   高的要求，新建机组及1997年以后建设的老机组均要求50mg/m³的标准限值。
选用的除尘器   先要符合排放标准。第1时段建设的锅炉，或2008年以前上海的电力锅炉，通过电除尘器的优化运行调整或改造为四电场，能够保持烟尘排放浓度低于150mg/m³或200mg/m，的要求。但是对于第2时段建设的锅炉，及2009年或2010年以后上海的锅炉按照50mg/m³来控制，采用现役三、四电场电除尘器将不能适应标准限值，改造势在必行。现有   除尘设备主要选用布袋除尘器和五、六电场电除尘器。湿法脱硫机组可以利用其5000^-70%的除尘率，使   终的烟尘排放浓度控制在标准限值以内，但是干法脱硫或不脱硫的机组，要符合排放标准，布袋除尘将是必然的选择。
3.2适应煤质、灰品质的需要燃煤来源复杂，烟尘排放不能稳定达标。近年来电力供应大幅增加导致电煤紧张，煤源混杂，电厂不能控制煤质，以及为控制SOZ排放量而燃烧低硫煤，使灰的品质偏离原有设计目标。灰品质的变化使粉尘比电阻升高，除尘器浓度增加，灰的电除尘特性变差，除尘效率下降而排放浓度增加。在标准趋严的   ，若继续采用多电场电除尘的对策，煤的来源及品质、灰的电除尘特性是   考虑的因素。对于那些灰的比电阻偏高、电除尘性能不佳的煤，布袋除尘器以其稳定的   ，比电除尘器   能适应煤质变化，能成为这些机组的选择。

3.3布袋除尘器的设计及选择布袋除尘器设计主要是选择好清灰方式、气布比和滤料。   先要确定清灰方式。现有清灰方式主要分为机械振动型、烟气反吹型和脉冲喷吹型3种，脉冲喷吹还分为高压脉冲和低压脉冲，喷吹压力分别在0.4^-0.6MPa及0.1-y0.2MPa。脉冲喷吹是现有大型布袋除尘器的主流方式和发展趋势，具有喷吹效果好、设备运行、、阻力小等优点。旋转脉冲喷吹以脉冲阀数量少，运行，因脉冲阀故障而影响清灰、除尘的概率低为优点，是近年来大量使用的方式，但其缺点是旋转机构复杂，安装要求高，有   的磨损，要定期维护。采用净化烟气喷吹也是较好的选择，因不用空压机或罗茨风机，运行电耗降低，而喷吹烟气含氧量明显低于压缩空气，有利于滤料使用寿命。气布比即指单位面积滤料处理的烟气量，主要由粉尘粒径组成、烟气湿度和烟气含尘浓度确定，清灰方式、滤料对其也有所影响。其取值影响到除尘器的造价、滤料使用寿命、清灰频次、运行阻力等。澳洲的气布比通常为1.08~1.32m/min；内蒙丰泰脉冲反吹的为1.13m/min，烟气反吹的为0.83^-0.91m/minx滤料选择是布袋除尘器设计中重要的一环，直接与除尘效果有关。滤料由合成纤维、玻璃纤维等织成，根据需要把滤布缝成圆筒或扁平形滤袋。所用滤料要适应锅炉烟气条件及组分，并要适应   的   条件，如烟温、氧量等。用于电厂的可选用滤料见表20滤料要具有性和。其中耐温性是关键，要适应烟气温度，适应温度场各点的变化。耐氧 化性也要关注，如PP较易氧 化，Ryton较好，PTEE，但价格也很高。国内用的较多的是PPS，耐温可达190℃，性好，但是当含氧量大于15%后，耐氧 化性较差。滤料的选择还要适应清灰方式，选用低压脉冲时滤布重量为400^450g/㎡，透气率为150^-250L/d㎡·min。