电除尘器选型设计探讨

　　摘要：电除尘器原理是通过施加直流高压电，利用强电场使气体电离，气体中的粉尘荷电，粉尘荷电后在电场力作用下被收尘极捕集，通过振打清灰集中到灰斗完成粉尘收集过程。文章主要针对火电厂电除尘器进行研究，提出了选型设计主要参数的确定及其注意事项，为电除尘器初步选型设计提供技术参考。

　　关键词：电除尘器；选型设计；火电厂；污染物；粉尘排放

　　中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）34-0015-03

　　除尘器是火电厂控制污染物粉尘排放的重要设备。火电厂除尘设备主要常用的有电除尘器、袋式除尘器、电袋复合除尘器等，这几种设备具有不同的特点和适用范围。电除尘器原理是通过施加直流高压电（一般20～80kV），利用强电场使气体电离，气体中的粉尘荷电，粉尘荷电后在电场力作用下被收尘极捕集，通过振打清灰集中到灰斗完成粉尘收集过程。

　　1 除尘方式选型基本原则

　　火电厂烟气净化的首要任务是使烟气的排放浓度达到国家和合同规定的排放标准，能够保证达到排放标准的可选设备为电除尘器、袋式除尘器和电袋复合除尘器。在这三类设备中，选用哪种设备必须根据烟尘的物理、化学性质、烟气的化学组成、温度、湿度、烟气量、含尘浓度等条件进行技术经济比较后确定（表1为三种除尘方式简单技术经济性比较）。

　　除尘方式选型要求及顺序如下：

　　首先，要满足下列两点：（1）保证烟气排放浓度达到国家标准，满足合同要求；（2）设备运行安全、可靠性高，即保证长期、稳定地运行。

　　其次，可再考虑下列四点：（1）能源消耗低；（2）设备的一次投资少；（3）设备占地面积少；（4）设备运行维护、检修费用少。

　　2 电除尘器选型设计

　　2.1 除尘器台数及室数配置

　　通常由总包设计部门提供原始设计输入条件、控制指标等要求，由除尘器制造厂进行具体的选型计算。需提供的原始资料包括锅炉技术参数，锅炉耗煤量，烟气量、烟温，制粉系统情况，空气预热器型式和过剩空气系数，烟尘浓度，除灰除渣方式，引风机型式和型号，设计煤种和校核煤种，煤质分析，灰成分分析、颗粒分析、比电阻、密度和安息角，烟气露点温度和烟气中水蒸汽体积百分比，厂址气象和地理条件等。

　　根据《大中型火力发电厂设计规范（GB 50660-2011）》中规定，静电除尘器的台数及除尘效率保证条件应满足下列要求：每台锅炉设置的静电除尘器台数不宜少于2台，125MW级机组根据工程具体条件也可只设1台。根据经验数据统计如表2所示：

　　式中：G1为进口含尘浓度；G2为出口含尘浓度；A为总集尘面积；w为驱进速度；Qc为除尘器进口的烟气流量。从多依奇公式可知：除尘效率为90%时，Aw/Qc值为2.3，效率提高到99%时，Aw/Qc值为4.61，也就是说，如果荷电尘粒有效驱进速度和处理烟气量Qc都一样时，如除尘效率要提高9%，则除尘器的结构要大一倍。事实上，当除尘效率达到98%以后，如要求再提高除尘器效率，则集尘极的面积增加得更大。所以，在决定除尘器的效率这个参数时，应结合环保要求、烟囱高度、除尘器的结构等因素综合考虑选定。从公式解释也说明为什么在除尘器的技术协议谈判时对除尘效率这个参数控制得如此严格。