74科 技· TECHNOLOGY
BEH高效静电除尘器在大唐抚州1000MW机组中的应用
文-林航英 福建龙净环保股份有限公司
针对大唐抚州发电厂燃煤特性及烟气特点，介绍了一种BEH高效静电除尘器配套在1000MW火电燃煤机组中对烟摘要：气除尘的应用，通过良好的应用效果表明在同等集尘面积条件下，静电除尘器的电场数增加非常有利于其除尘效率的提高。高效；比集尘；场地；电除尘器关键词：Application of BEH high Efficiency Electrostatic Precipitator in Datang Fuzhou
1000MW Generating Unit
Lin Hang-ying
[ Abstract ] In view of the coal-burning characteristics and flue gas characteristics of Datang Fuzhou Power Plant, this paper introduces the application of BEH high-efficiency electrostatic precipitator in 1000MW coal-fired power plant. The good application results show that the increase of the electric field number of electrostatic precipitator is beneficial to the dust removal efficiency under the same dust collection area. The improvement.[ Key words ] high efficiency; dust collection; site; electrostatic precipitator随着我国对燃煤电厂排放标准不断提高，各种新技术新工艺不断涌现。但电除尘器由于除尘效率高、处理烟气量大、运行稳定、燃煤适应性强等特点，作为火电厂烟尘治理中不可或缺的设备，对烟囱粉尘排放起到决定性作用。影响电除尘器性能的因素非常多，燃煤特性、锅炉负荷，日常维护、比集尘面积及电场数等。
元素分析
收到基碳收到基氢收到基氧收到基氮收到基硫
工业分析
收到基水分空干基水分干燥无灰基挥
发分收到基灰分 项 目表1 煤质分析资料表
符号CarHarOarNarSt.arMarMadVdafAarQnet. arSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3TiO2P2O5
单位%%%%%%%%%MJ/kg%%%%%%%%%%%
设计煤种满世蒙泰混煤(45:55)
52.813.4210.480.750.7911.343.9339.8620.4120.15347.8233.953.365.530.420.200.592.951.070.343.77
校核煤种2
校核煤种1
伊泰酸刺
满世煤
沟煤57.813.6911.751.240.548.701.9838.8216.2722.71042.3038.372.497.0.320.060.3.131.130.322.63
49.193.2311.800.520.6613.804.11.6220.8018.30057.2928.803.123.320.540.351.001.940.920.122.60
1 工程概况
江西大唐抚州发电厂2×1000MW机组分别于2015年12月及2016年6月投产运行，超超临界参数、直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、前后墙对冲燃烧方式。锅炉最大连续蒸发量3053 t/h。自投产运行至今，除尘器出口排放稳定在≤20mg/Nm3以下。
收到基低位发热量
二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙
灰成分
氧化镁氧化钠氧化钾三氧化硫二氧化钛五氧化二磷其它
1.1 燃煤特性
本工程设计煤种为满世煤与蒙泰煤的混合煤，煤质分析资料见表1。
1.2 煤灰特性分析
本工程煤质参数和灰成分参数中，对电除尘收尘性能影响较大的几个因素的分析如下。
1.2.1 灰分含量
设计煤种、校核煤种Ⅰ、校核煤种Ⅱ灰分含量分别为20.41%，
16.27%， 20.8%，这样的燃煤灰分水平在国内煤种中属于中等偏低水平。煤中灰分含量的高低直接影响电除尘器的入口含尘浓度的高低。该项目除尘器入口含尘浓度在20～30g/Nm3之间，非常适宜电除尘器对粉尘的捕集。
1.2.2 含硫量、氢、水分含量
煤中的硫在燃烧高温条件下大部分被氧化成SO2，其产生的数量取决于煤中硫的含量、锅炉炉型、燃烧工艺和工况，我国燃煤含硫量变化范围在0.11%～5.13%之间，平均值约为0.87%，
·
75本工程燃煤的含硫量均低于平均值，说明在本工程中硫对除尘效率的贡献有限，但仍可部分降低粉尘比电阻。
煤中的氢和水分含量愈高，则烟气的水分愈高。经计算本工程3种煤的烟气中水蒸气体积比均在8%以上，相对较高，结合烟气中三氧化硫的综合效果应能进一步降低粉尘比电阻。
置刚性桅杆式小框架阴极系统，实现电场分小区布置。
方案2：采用2BEH720/6-6型双列6室6电场结构，极板分布为第1电场8块，第2～5电场10块，第6电场8块，即8+4×10+8布局的6电场结构，与方案1相比，本方案总集尘面积及比集尘面积保持不变，将阳极板进行重新组合，由于将5电场板块结构按6电场进行重新配置，相当于将5电场“大分区”结构调整为6电场“小分区”结构，强化粉尘在电场内的荷电能力，有效提高除尘性能，同时，由于采用6电场结构，除尘器总长增大到30.88m，粉尘在除尘器内部停留的时间增长，有利于除尘器效率提升。除尘器出口排放保证值≤20mg/Nm3，除尘效率设计煤种：99.93%，校核煤种Ⅰ：99.90%，校核煤种Ⅱ：99.94%。
1.2.3 飞灰成分中的SiO2、Al2O3含量。
SiO2和Al2O3都是高熔点、导电性差的物质，是粉尘高比电阻的主要因素。本工程3种煤质SiO2+ Al2O3的含量在80%～85%之间，在国内燃煤中属于中等水平，电除尘器设计时需要加一些特殊技术措施（如高频或双区等），完全能实现低排放的要求。
综合上述分析，本工程使用煤种为我国动力煤种中收尘性能相对一般的煤种，但只要除尘器选型合理，辅助一定的特殊技术措施，完全能够满足机组低排放的要求。
3 工程应用
江西大唐抚州发电厂2×1000MW机组分别于2015年12月、2016年6月投产运行，根据第三方测试结果，在机组满负荷运行条件下，除尘器出口排放＜20mg/Nm3，部分工况条件下出口排放小于15mg/Nm3，完全达到招标方要求的设计指标，甚至超过原设计值。
2 除尘器设计
本工程招标过程中采用双列3室5电场结构，同时由于现场场地条件，除尘器宽度(左右排柱中心线距离)不超过99.51m，长度(前后排柱中心线距离)不超过31.36m。具体选型参数见表2。
表2 除尘器选型参数表
项 目
单位
设计煤种校核煤种1校核煤种2
满世蒙泰混煤 (45:55)满世煤伊泰酸刺沟煤
5436570117.527.92
5231510119.520.56
5510398113.730.82
4 结束语
随着我国环保排放要求日趋严格，大量机组面临除尘器出口排放超标，需要进行改造。而大部分老旧机组由于场地条件，需在原有除尘器场地条件下对除尘器进行扩容改造。侧部振打型电除尘器由于其设备自身结构问题，只能通过增加极板高度方式来增加集尘面积，这样做的结果是虽然设备集尘面积能够满足要求，但由于极板高度太高，烟气导通角不足，造成部分极板浪费，最终导致出口排放超标，改造失败。
采用本工程所使用的创新型“顶部振打+小分区电场”结构设计，其振打采用顶部电磁锤振打技术，不占用电场内部空间，可以充分利用侧部振打型电除尘器侧部振打锤旋转空间，将常规侧部振打型电除尘器的n电场结构改造为n+1电场结构。同时，由于顶部振打型电除尘器采用刚性阴极小框架结构，可以将单个电场进行再次划分区，实现小分区供电，提高除尘效率。
BMCR工况，每台炉
m3/h
除尘器处理烟气量BMCR工况，除尘器
℃
入口烟气温度除尘器入口飞灰浓度
g/Nm3
(标况干烟气)
为了满足场地条件，并同时满足达到排放要求的比集尘面积要求，部分投标厂家采用窄极距配置高极板的极配方式，但是由于极距过小，导致二次电压难以升高；且极板过高，极板难以得到充分利用，振打清灰困难，因此除尘效率得不到有效保证。
龙净环保采用不占用电场内部空间、铅垂布置的顶部电磁锤振打技术，并采用创新“顶部振打+小分区电场”结构设计技术，满足招标方提出的比集尘面积要求的同时保证除尘效率的最优化。具体设计思路如下：
方案1：采用2BEH720/6-5型双列6室5电场结构，极板分布为第1、2电场10块，第3～5电场12块，即2×10+3×12布局的5电场结构，总集尘面积高达201734m2，比集尘面积达到133.58m2/(m3 /s)，烟气总处理时间为25.38s，出口排放≤30mg/Nm3，除尘效率设计煤种：99.%，校核煤种Ⅰ：99.85%，校核煤种Ⅱ：99.90%。由于采用龙净环保特有的顶部电磁锤振打技术，除尘器总长度控制在29.21m，比招标方提出的31.36m整体缩短了2.15m，极大的减少了土地使用面积。另外，采用创新“顶部振打+小分区电场”结构设计技术，除尘器采用6室布置的小室结构，阳极采用BE板组排后出厂，便于现场吊装的质量保证，配
参考文献
[1] 郭俊，廖增安，陈丽艳，戴海金等.集多项新技术的高效节能型电除尘器研究和应用[J].中国环保产业，2011，（7）：12-20.
[2] 胡满银,等.电除尘器内气流分布特性的研究[J].环境科学与技术，2007，（1）:10-15.
[3] 蒙骝.火电厂电除尘器和系统运行有关应注意的问题[C]. 济南集中供热优化运行节能技术研讨会，2013，10:2-5.
作者简介
林航英，男，福建龙岩人，中级工程师，长期从事电除尘器选型及设计相关工作。
