【正文】 2010年6月～8月進行的1號爐電除塵器A級檢修后性能試驗報告，測試結(jié)果表明：在當時的燃煤條件下，%，煙塵排放濃度在70mg/Nm3左右；在新的、更嚴的環(huán)保排放標準要求和高灰分燃煤的使用等不利因素影響下，現(xiàn)有電除塵器根本無法達到2014年7月1日起實施的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB132232011）中允許煙塵濃度≤20mg/Nm3的要求，必須進行全面科學改造。4. 電除塵器改造的可行性分析. 電除塵器改造方案論證的設計資料 （1）原設計參數(shù) （2）西安熱工研究院有限公司相關測試報告 （3）入爐煤質(zhì)工業(yè)分析 （1）BMCR工況下單臺除塵器處理煙氣量：1746360Nm3/h（考慮今后煤質(zhì)變化及鍋爐漏風影響預留10%裕量，設計煙氣量按1940400N m3/h取值）（2）進口煙塵濃度：10~20g/Nm3（3）處理煙氣溫度：110~145℃（4）燃煤含硫量：%～% （5）煙塵排放濃度≤20mg/Nm3（6）除塵效率≥%（7）漏風率≤2%（8）本體阻力≤1200Pa（布袋除塵器、電袋復合除塵器）；或≤245Pa（電除塵器）注：1. 處理煙氣量和煙氣溫度參考試驗實測數(shù)據(jù)。2. 進口煙塵濃度參考實測值和目前燃煤分析估算。若臨時出現(xiàn)高濃度煙塵，相對布袋除塵器、電袋復合除塵器來講影響最小，略為增加吹灰次數(shù)就可；電除塵器將可能因為進口濃度的增高而增大煙塵排放濃度，對阻力沒有影響。3. 燃煤含硫量參考近2年的燃煤分析數(shù)據(jù)，其中在選型電除塵器時需按不利除塵的低硫煤考慮；選型電袋復合除塵器和布袋除塵器時需考慮高硫煤對濾袋的影響。、飛灰、和煙氣參數(shù)參考以上3章節(jié)相關內(nèi)容。. 對電除塵器進行擴容改造電除塵器是依靠氣體電離，煙塵粒子荷電，帶電粒子在電場力的作用移動到收塵極板，從而被收集在收塵板上，在合理的振打周期、振打力作用下，被收集在收塵板上的煙塵成片狀掉入收灰斗（見圖41）。圖41 電除塵工作原理因此，電除塵器對于處理高硫、高水分煤，比電阻在1011Ω㎝以下的煙塵時，以其阻力低，適應煙氣變化能力強，維護工作量少等特點，得到了廣泛應用。但是電除塵器的最大缺點是對煤種變化較敏感，除塵效率受煙塵比電阻影響大、不穩(wěn)定。處理低硫，高比電阻煙塵高時除塵效率低；特別是灰中的Al2O3和SiO2的含量較高，而K2O和Na2O含量低，電除塵器幾乎很難收集。電除塵器效率計算公式（Deutsch公式）：η=1e–ωf………………………………（1）式中：ω—驅(qū)進速度（帶電粒子在電場力作用下流向極板的速度），cm/s； f —比集塵面積（單位煙氣量對應收塵極板的面積），m2/m3/s； f= ………………………………（2） 式中：A—收塵板面積，m2； Q—煙氣量，m3/s；Deutsch修正公式如下： ………………………（3） 式中：k為常數(shù)。選擇不同的k值，曲線有不同的形態(tài)。 公式（1）表明：電除塵器效率與驅(qū)進速度、比集塵面積的大小有關。在電除塵器尺寸一定的前提下，比集塵面積愈大、驅(qū)進速度愈大除塵效率愈高。從公式（2）可看出在煙氣量一定的條件下，要提高電除塵器的效率，必須增加收塵極板的面積以增大比集塵面積。驅(qū)進速度與煙塵的物理、化學特性、煙氣特性及電場的供電特性等有關，不同的煤種及鍋爐具有不同的取值范圍。因此，電除塵器自身的工作原理決定了其除塵效率易受到煤種和煙塵理化性質(zhì)的影響，特別是在煙塵排放標準提高到≤30mg/Nm3的背景下，煙塵理化性質(zhì)對除塵效率的影響顯得更為突出。首先燃煤中的Sar、水分和灰分對電除塵器性能的影響較大，特別是Sar影響非常大。含Sar量較高的煤，改善煙塵的表面導電性，使煙塵比電阻降低，可增大ω，有利于煙塵的收集；反之則不利收塵。燃煤中Sar對比電阻的影響見圖42。圖42燃煤中Sar對比電阻的影響煙塵中的氧化鈉（Na2O）和氧化鉀（K2O）對煙塵的荷電起很大作用；特別是氧化鈉（Na2O）可增加飛灰體積導電，使比電阻下降，有利于除塵。氧化鈉對煙塵排放濃度的影響參見圖43。圖43煙塵中氧化鈉對煙塵排放濃度的影響而煙塵中的三氧化二鋁（Al2O3）多數(shù)為粒徑≤5μm的微細煙塵（也稱飄塵），這種煙塵比電阻極高（1013Ω㎝），荷電困難，在電場內(nèi)易產(chǎn)生反電暈，破壞了電場的正常工作；另外三氧化二鋁極輕，在電場內(nèi)極易造成二次飛揚，電除塵器很難收集。有研究資料表明：對于粒徑≥%以上，對于粒徑≤%，對于粒徑≤5μm的煙塵收集效率僅為90%。除塵器煙塵粒徑與除塵效率的關系見圖44。圖44 除塵效率與煙塵粒徑的關系因此，在控制煙塵排放濃度100mg/Nm3左右時，選用電除塵器不但設備投資小、運行費用低，最為經(jīng)濟。而對收集微細煙塵效率很低且能耗較高。目前歐美仍在大量使用電除塵器，一個關鍵的問題是：燃煤穩(wěn)定，且燃煤的配燒中不僅考慮鍋爐的效率，而且要考慮除塵和脫硫的要求。穩(wěn)定的燃煤不僅可以使電除塵器設計有針對性、減少偏差；而且可以準確深入研究其特性，優(yōu)化運行，并結(jié)合其各自特點綜合應用各種有利的電除塵器新技術（如：高頻電源、優(yōu)化控制、預荷電、雙區(qū)供電、煙氣調(diào)質(zhì)、轉(zhuǎn)動電極等）。而目前在國內(nèi)則因燃煤的多變導致電除塵器設計和實際除塵效果不能達到最佳狀態(tài)，煙塵排放濃度不穩(wěn)定；特別是新的排放標準執(zhí)行后，很難長期穩(wěn)定達到排放標準要求。對于X電廠采用電除塵器擴容改造方案要保證除塵器出口煙塵排放濃度≤30mg/Nm3在現(xiàn)有條件下是無法達到的；而≤20mg/Nm3則更無法達到。（1）電除塵器改造空間條件改造場地條件：目前在原除塵器的四周場地空間只有后面和兩臺除塵器的外側(cè)可利用。（2）電除塵器改造設計要求依據(jù)除塵器設計參數(shù)，進口煙氣量1940400Nm3/h，進口濃度20g/Nm3。參考西安熱工研究院有限公司對電除塵器進行的診斷試驗，按滿負荷測試結(jié)果推算：%，；計算出驅(qū)進速度ω=；ωk=（）。電除塵器要達到出口排放濃度≤30mg/m3，除塵效率應為：η≥%；則比集塵面積f≥140m2/m3/s。而電除塵器要達到出口排放濃度≤20mg/m3，除塵效率應為：η≥%；則比集塵面積f≥165m2/m3/s。再考慮電除塵器對微細顆粒收集的難度加大和目前國內(nèi)的電除塵器技術水平使得即使達到以上比集塵面積要求，也難以可靠地保證達到煙塵排放要求。即將現(xiàn)電除塵器比集塵面積增加一倍以上，要達到≤20mg/Nm3排放濃度也是無法保證的；而按照目前的可用空間也是根本無法布置的。針對X電廠燃煤、煙塵特點和目前的可用空間，本工程采用常規(guī)電除塵器擴容改造方案，要保證出口排放濃度≤20mg/Nm3是不可能的，因此不推薦采用此改造方案。近幾年來國內(nèi)外在電除塵器的應用上采用了許多新技術，在一定的條件下可提高除塵效率、降低煙塵排放濃度。在此對其主要技術和特點進行介紹并結(jié)合本工程改造實際情況進行應用分析主要有新型電源（包含有：高頻電源、三相電源、脈沖電源、中頻電源和恒流源）、雙區(qū)供電和優(yōu)化控制，其主要作用是根據(jù)電除塵器特征和煙塵、煙氣條件而有針對性的進行供電優(yōu)化，盡可能的提高電除塵器的有效供電，以提高除塵效率。如：為提高電場平均電壓以有效增加電場強度而采用的新型電源，將荷電和收塵過程完全分開而進行的優(yōu)化供電和為有效供電及克服反電暈而進行的優(yōu)化控制等。優(yōu)化供電的技術完全可以在電除塵器和轉(zhuǎn)動電極電除塵器上應用。其提效改善系數(shù)約為：1～。（煙道凝聚器）含塵氣體進入除塵器前，先對其進行分列荷電處理，使相鄰兩列的煙氣煙塵帶上正、負不同極性的電荷，然后，通過擾流裝置的擾流作用，使帶異性電荷的不同粒徑煙塵有效凝聚，形成大顆粒后進入除塵設備。因此在一定范圍內(nèi)可提高電除塵器效率；但是目前應用效果不穩(wěn)定，尚沒有大型機組成功應用的工程實例。 借助飛灰表面毛細孔的孔壁場力、靜電力等作用，加入調(diào)質(zhì)劑被吸附并凝結(jié)在這些毛細孔內(nèi)，繼而擴展到整個飛灰表面，形成一層水膜；飛灰表層所含的可溶金屬離子，將溶于形成的液膜中，而變得易于遷移；在電場力作用下，溶于膜中的離子以膜為媒介，快速遷移，傳遞電荷?？梢蕴岣邿焿m荷電和電場力的效果，以提高除塵效率。煙氣調(diào)質(zhì)主要有化學調(diào)質(zhì)劑（常用的化學調(diào)質(zhì)劑有SONH氯化物、銨的化合物、有機胺、堿金屬鹽等）和水基調(diào)質(zhì)劑。其中，SO3以其優(yōu)良的調(diào)質(zhì)效果，應用較廣泛。煙氣調(diào)質(zhì)能有效地降低煙塵比電阻，提高電除塵器對高比電阻煙塵的除塵效率。在燃煤穩(wěn)定、比電阻較高，且經(jīng)過理論分析和實際實驗驗證有效后，應用效果較好。但是它的應用仍有一定的局限性，不是所有的工況都適合使用，易會受煙氣條件和煙塵性質(zhì)的影響和制約；且投資較高、系統(tǒng)結(jié)構較復雜，運行不正常時，可能腐蝕設備，且會帶來一定量的二次污染。因此在目前燃煤不穩(wěn)定的情況下建議不采用。轉(zhuǎn)動極板電除塵器的工作原理與傳統(tǒng)電除塵器一樣，仍然是依靠靜電力來收集煙塵，屬于高效電除塵技術的一種，見圖45所示。一般是將末級電場的陽極板改造成可以回轉(zhuǎn)的形式，將傳統(tǒng)的振打清灰改造為旋轉(zhuǎn)刷清灰，當極板旋轉(zhuǎn)到電場下端的灰斗時，清灰刷在遠離氣流的位置把極板上的煙塵刷除，達到比常規(guī)電除塵器更好的清灰效果。當常規(guī)電除塵器的末級電場陽極板積灰較難清除、或電場內(nèi)反電暈嚴重、煙塵二次飛揚嚴重等情況出現(xiàn)時，該技術能提高電除塵器的除塵效率，降低排放濃度。該技術在國內(nèi)已經(jīng)有工程應用實例，但是該技術降低煙塵排放的能力有限，缺點仍然是對煤種適應性差，據(jù)對國內(nèi)火電廠已投運的轉(zhuǎn)動極板電除塵器了解和調(diào)研，實測除塵器出口煙塵排放濃度未達到≤30mg/m3排放要求。圖45轉(zhuǎn)動極板電除塵器結(jié)構由于受到場地條件限制，X電廠已不能在原有電除塵器末端增加轉(zhuǎn)動極板電場，只能對原四電場進行改造，改造方案采用三個常規(guī)電場+一個移動電極的四電場除塵器，即使將一個轉(zhuǎn)動極板電場按照兩個常規(guī)電場等效計算，參照前面電除塵器分析計算數(shù)據(jù)比集塵面積無法達到要求，不能達到煙塵排放≤30mg/m3。同時由于轉(zhuǎn)動極板電除塵器傳動鏈條容易腐蝕磨損失效，使用壽命難以保證，一旦轉(zhuǎn)動鏈條磨損卡澀，只能停爐更換，增加運行維護費用，因此本次改造建議不采用轉(zhuǎn)動極板電除塵器改造方案。目前講的低溫電除塵器主要有兩種，一種是日本的低低溫電除塵器一種是國內(nèi)剛開始試用的降溫電除塵器。