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[摘 要]随着GB 13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》的实施，火力发电厂烟气中粉尘的排放标准已经提高到30mg/m3以下。电袋复合除尘器结合了电除尘的静电除尘技术与布袋过滤除尘的收尘特点，在满足高标准排放要求和适应各种工况变化的条件下，因它具有长期、稳定的低排放、节能两大特点具有较高的技术先进性。因此，在公司各台机组电除尘器改造方案中，优先选择电袋复合除尘器改造技术路线，并在改造后取得了较好的应用效果。
[关键词]电袋复合除尘器;技术优势;优化;注意事项
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0104-02
1 前言
大唐长春第二热电有限责任公司现有在役6台20 万千瓦供热机组，随着国家环保要求的提高，原有的电除尘器已不能满足新的烟尘排放标准。为提高除尘效率，适应环护要求，利用机组大修期，从2008年开始陆续对公司1-6号机组的双室四电场电除尘器改为电袋复合除尘器，将原四电场电除尘器保留一电场作为电除尘区，后三个电场改为布袋过滤区，设计除尘效率大于99.95%，烟尘排放浓度低于30（或20）mg/m3，已改造投入运行多年的电袋复合除尘器应用效果很好，实际除尘器出口烟尘排放浓度均在20-30 mg/m3范围内。
2 电袋复合除尘器的技术优势
作为电除尘器和袋式除尘器的有机结合，电袋复合除尘器充分发挥了两种除尘器各自的优势，结合公司已改造成功的除尘器运行经验，可得出电袋复合除尘器的技术优势如下：
2.1 机理科学，技术先进可靠
由于在电袋复合除尘器中，烟气先通过电除尘区后再进入后级布袋除尘区。在电区，利用高压电场对气体的电离作用，使粉尘颗粒荷电，并在电场力的作用下向极性相反的电极移动，从而被捕集下来，电区能有效去除80%左右的粉尘。这样，进入袋区滤袋的粉尘浓度及负荷量大大降低，而且粉尘经过了电除尘区电离荷电，粉尘的荷电提高了粉尘在滤袋上的过滤特性，即滤袋的透气性能、清灰性能方面得到大大的改善，使清灰周期得以大幅度延长。因此，合理运用电除尘器和布袋除尘器各自的除尘优点，以及两者相结合产生新的功能，能充分克服电除尘和布袋除尘的除尘缺点。
2.2 除尘效率不受粉尘特性及风量影响，效率稳定，适应性强
常规的电除尘器除尘效率受煤种、锅炉负荷和工况、粉尘比电阻等诸多因素的影响，造成稳定性差，达标排放难度大。特别是针对我公司煤源复杂，近两年燃煤来自30-40多家煤矿，即便同一煤矿，煤成分变化较大，以七台河为例，灰分最高35.96%，最低25.66%;而且烟煤、褐煤混烧，从2014年燃煤情况看，煤源中燃煤灰分最低12.36%，最高38.33%。因此，电袋复合除尘器充分发挥了布袋除尘対煤种的广泛适应性，除尘效率不受煤种、烟气特性、飞灰比电阻影响，可以长期保持高效、稳定、可靠地运行，保证排放浓度低于30mg/m3。
2.3 运行阻力低，滤袋使用寿命长
由于电袋复合除尘器使用前电后袋的除尘方式，电区已经将颗粒较大的粗灰去除，从而减缓了粗颗粒对滤袋的冲刷磨损，降低了滤袋的入口烟尘浓度和烟尘量，使滤袋清灰周期大大延长，所以清灰次数减少，且滤袋粉尘透气性强、阻力低，滤袋的强度负荷小，从而延长滤袋使用寿命。由于滤袋的粉尘负荷量小，再加上粉尘荷电效应作用，因此滤袋形成的粉尘层对气流的阻力小，易于清灰，3、4号机组电袋复合除尘器从2012年投运后，布袋运行阻力一直在750-900 Pa左右。
2.4 运行、维护费用低
电袋复合除尘器通过适量减少滤袋数量、延长滤袋的使用寿命、降低运行阻力、延长清灰周期等途径大大降低除尘器的运行、维护费用，而且排放浓度低，大大降低了环保排污费，且因排放浓度低于环保排放标准，目前公司1-6号机组均取得了除尘电价，又可以为企业增加相当可观的环保补贴费用。
2.5 改造工期短，改造费用低
由于电袋复合除尘器改造均是在满足现有工况条件下，尽可能利用原有电除尘器的基础和结构，保留的壳体部分，其内部的阴、阳极系统、振打装置利旧，高、低压电源利旧，高低压控制柜利旧，但所有利旧的设备均进行了维修，满足使用效果。将后三级电场改造为袋区，布置袋区净气室和清灰系统，所以采用电袋复合式改造的工程范围、工程量、改造周期以及改造资金等各方面具有最小最快的优势，因此改造工期均控制在60-70天左右。
3 電袋复合除尘器的逐步优化
3.1 一电场整流变保留数量的优化
由于2008年初次应用电袋复合除尘器新技术，1、2号除尘器的电区实际保留原来的一电场和二电场的一半作为电除尘区，为防止单个整流变故障，对电区进行分区控制，因此，1、2号电袋复合除尘器电区设置6个整流变。3、4号机组电区保留原来的一电场作为电区，设置8个整流变，从近两年除尘器电区的耗电率，看出整流变数量的多少对除尘器的耗电率有较大影响，且近年单个整流变故障的情况不常发生，故障时处理时间也较短，且后级袋区除尘效果较好，基本不会影响整体的除尘效果，因此在5、6号机组电袋复合除尘器改造时，仍保留原来的一电场作为电区，只设置4个整流变，即可满足实际运行需求，同时会大大降低除尘器的耗电率。
3.2 袋区脉冲喷吹的优化
由于2008年初次应用电袋复合除尘器新技术，1、2号机组的袋区脉冲吹扫程序只设置了定时吹扫程序，且脉冲吹扫间隔最大不超过90s，在机组启、停或由于机组负荷率偏低时，定时吹扫的程序就逐渐暴露出它的局限性，低负荷不好控制布袋压差，因此在3-6号机组除尘器改造时，要求承包单位对袋区的脉冲吹扫程序进行优化，即可定时又可定阻吹扫，并且设定了高低压差自动转换，实现不同的吹扫时间间隔，还增加了人工手动吹扫程序，更利于对机组启、停及低负荷运行时对滤袋的保护。 3.3 除尘器入口风门取消
在1-4号机组电袋复合除尘器设计时，由于考虑了布袋在线更换的要求，在除尘器入口烟道处设置了入口风门。实际使用情况却是1、2号机组电袋复合除尘器运行6年中，从未进行过在线更换布袋，一是因为在线更换存在安全风险，二是因为入口风门由于较高含尘浓度的烟气长时间冲刷导致磨损严重，已起不到严密阻止高温烟气进入分通道的作用，三是因为机组利用小时低，除冬季高峰供热期外，夏季停備时间长，检修机会多，有时间进行布袋离线更换，因此，在5、6号机组改造中，取消了除尘器的入口风门，优化了设计及运行方式。
3.4 电袋复合除尘器旁路阀、提升阀的封堵或取消
1-4号机组电袋复合除尘器由于考虑机组启停投油、消缺或排烟温度高保护布袋不受损坏而设置了旁路阀和提升阀。随着环保要求的提高，其后的脱硫系统旁路挡板已进行了的封堵或取消，除尘器的旁路阀已经不允许随意开启，锅炉点火方式也进行了等离子点火改造，因此，旁路阀、提升阀的作用已经显得不那么重要了，况且，近年在除尘器的检修期经常会发现，由于旁路阀密封胶条为硅胶材质长期处于高温烟气下，易老化，造成密封不严，由于旁路阀漏泄使部分粉尘进入净气室而造成出口含尘浓度增加。冬季天气寒冷，压缩空气管路易冻，造成冬季时气动的旁路阀、提升阀已无法进行远方操作，相反，为防止提升阀因气源问题造成自关闭情况的发生，还要对提升阀加机械闭锁装置。因此在2014年检修期，对1-4号机组电袋复合除尘器的旁路阀进行封堵，同时取消了提升阀使其常开位。在5、6号机组电袋复合除尘器改造中，完全省略了旁路阀、提升阀系统，对整个电袋复合除尘器进行了简化设计。
3.5 滤袋滤料的优化
由于公司选用脉冲喷吹的清灰方式，是以压缩空气为动力，利用脉冲机构在瞬间释放压缩气流，诱导数倍的二次气流高速射入滤袋，使滤袋急剧鼓胀，依靠冲击振动和反向气流清灰，属于高动能清灰方式，因此要求选用厚实、耐磨、抗张力强的滤料，同时高标准的烟尘排放要求，对滤袋的过滤效果和抗腐蚀性能都有较高的要求，因此随着技术的先进，目前滤袋均选用膨化聚四氟乙烯原料基布（PTFE）表面再针以PPS纤网的复合滤料。
4 电袋复合除尘器的运行注意事项
4.1 合理调整脉冲吹扫压力和脉冲宽度
脉冲吹扫压力过高将导致布袋滤料局部严重损伤，大幅缩短布袋的使用寿命，但过低的脉冲吹扫压力又起不到喷吹作用，因此尽量控制喷吹气包压力在0.2-0.25MPa，过高或过低时要及时进行调节，同时，又要保证脉冲吹扫压缩空气的品质，保证压缩空气不含油水，脉冲宽度通常设定为150ms，不要随意进行改动。
4.2 控制电袋复合除尘器入口烟温
由于已改造完成的电袋复合式除尘器，均取消了旁路阀，而且由于滤袋材质的局限性，烟温对滤袋的寿命影响较大，因此锅炉必须控制排烟温度，控制除尘器的入口烟温在电袋复合除尘器允许的温度下运行，通常控制在160℃以下，还可在今后的改造中实施锅炉排烟余热回收利用技术，有效降低排烟温度，对滤袋进一步进行保护。
4.3 控制进入除尘器烟气的氧含量
由于滤袋材质的限制，和其工作的环境限制，滤料在高温下对氧敏感，烟气含氧量超过临界值时，在一定时间内或造成滤料热氧化分解损坏，从而影响滤袋的使用寿命或造成烟尘排放超标，因此，在机组运行过程中，要加强燃烧调整，并控制风烟系统各部的漏风，控制进入除尘器的烟气氧含量在8%以下。
5 结束语
电袋复合除尘器虽然技术成熟，但其仍需要严格的运行条件，才能使滤袋的使用寿命达到设计寿命，烟尘的排放浓度在排放标准限值以内，因此电袋复合除尘器启动前一定要按照相关技术规范中的要求，做好预涂灰及相关准备工作。在运行过程中，要合理调整运行参数，保证整个系统在尽量设计条件下运行，使电袋复合除尘器保持良好的运行状态，最终实现烟尘达标排放。
参考文献
[1] 中国电力出版社 胡满银 雷应奇编著《燃煤电厂袋式除尘器》.
[2] 各台机组电袋复合除尘器改造技术协议.
[关键词]电袋复合除尘器;技术优势;优化;注意事项
中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0104-02
1 前言
大唐长春第二热电有限责任公司现有在役6台20 万千瓦供热机组，随着国家环保要求的提高，原有的电除尘器已不能满足新的烟尘排放标准。为提高除尘效率，适应环护要求，利用机组大修期，从2008年开始陆续对公司1-6号机组的双室四电场电除尘器改为电袋复合除尘器，将原四电场电除尘器保留一电场作为电除尘区，后三个电场改为布袋过滤区，设计除尘效率大于99.95%，烟尘排放浓度低于30（或20）mg/m3，已改造投入运行多年的电袋复合除尘器应用效果很好，实际除尘器出口烟尘排放浓度均在20-30 mg/m3范围内。
2 电袋复合除尘器的技术优势
作为电除尘器和袋式除尘器的有机结合，电袋复合除尘器充分发挥了两种除尘器各自的优势，结合公司已改造成功的除尘器运行经验，可得出电袋复合除尘器的技术优势如下：
2.1 机理科学，技术先进可靠
由于在电袋复合除尘器中，烟气先通过电除尘区后再进入后级布袋除尘区。在电区，利用高压电场对气体的电离作用，使粉尘颗粒荷电，并在电场力的作用下向极性相反的电极移动，从而被捕集下来，电区能有效去除80%左右的粉尘。这样，进入袋区滤袋的粉尘浓度及负荷量大大降低，而且粉尘经过了电除尘区电离荷电，粉尘的荷电提高了粉尘在滤袋上的过滤特性，即滤袋的透气性能、清灰性能方面得到大大的改善，使清灰周期得以大幅度延长。因此，合理运用电除尘器和布袋除尘器各自的除尘优点，以及两者相结合产生新的功能，能充分克服电除尘和布袋除尘的除尘缺点。
2.2 除尘效率不受粉尘特性及风量影响，效率稳定，适应性强
常规的电除尘器除尘效率受煤种、锅炉负荷和工况、粉尘比电阻等诸多因素的影响，造成稳定性差，达标排放难度大。特别是针对我公司煤源复杂，近两年燃煤来自30-40多家煤矿，即便同一煤矿，煤成分变化较大，以七台河为例，灰分最高35.96%，最低25.66%;而且烟煤、褐煤混烧，从2014年燃煤情况看，煤源中燃煤灰分最低12.36%，最高38.33%。因此，电袋复合除尘器充分发挥了布袋除尘対煤种的广泛适应性，除尘效率不受煤种、烟气特性、飞灰比电阻影响，可以长期保持高效、稳定、可靠地运行，保证排放浓度低于30mg/m3。
2.3 运行阻力低，滤袋使用寿命长
由于电袋复合除尘器使用前电后袋的除尘方式，电区已经将颗粒较大的粗灰去除，从而减缓了粗颗粒对滤袋的冲刷磨损，降低了滤袋的入口烟尘浓度和烟尘量，使滤袋清灰周期大大延长，所以清灰次数减少，且滤袋粉尘透气性强、阻力低，滤袋的强度负荷小，从而延长滤袋使用寿命。由于滤袋的粉尘负荷量小，再加上粉尘荷电效应作用，因此滤袋形成的粉尘层对气流的阻力小，易于清灰，3、4号机组电袋复合除尘器从2012年投运后，布袋运行阻力一直在750-900 Pa左右。
2.4 运行、维护费用低
电袋复合除尘器通过适量减少滤袋数量、延长滤袋的使用寿命、降低运行阻力、延长清灰周期等途径大大降低除尘器的运行、维护费用，而且排放浓度低，大大降低了环保排污费，且因排放浓度低于环保排放标准，目前公司1-6号机组均取得了除尘电价，又可以为企业增加相当可观的环保补贴费用。
2.5 改造工期短，改造费用低
由于电袋复合除尘器改造均是在满足现有工况条件下，尽可能利用原有电除尘器的基础和结构，保留的壳体部分，其内部的阴、阳极系统、振打装置利旧，高、低压电源利旧，高低压控制柜利旧，但所有利旧的设备均进行了维修，满足使用效果。将后三级电场改造为袋区，布置袋区净气室和清灰系统，所以采用电袋复合式改造的工程范围、工程量、改造周期以及改造资金等各方面具有最小最快的优势，因此改造工期均控制在60-70天左右。
3 電袋复合除尘器的逐步优化
3.1 一电场整流变保留数量的优化
由于2008年初次应用电袋复合除尘器新技术，1、2号除尘器的电区实际保留原来的一电场和二电场的一半作为电除尘区，为防止单个整流变故障，对电区进行分区控制，因此，1、2号电袋复合除尘器电区设置6个整流变。3、4号机组电区保留原来的一电场作为电区，设置8个整流变，从近两年除尘器电区的耗电率，看出整流变数量的多少对除尘器的耗电率有较大影响，且近年单个整流变故障的情况不常发生，故障时处理时间也较短，且后级袋区除尘效果较好，基本不会影响整体的除尘效果，因此在5、6号机组电袋复合除尘器改造时，仍保留原来的一电场作为电区，只设置4个整流变，即可满足实际运行需求，同时会大大降低除尘器的耗电率。
3.2 袋区脉冲喷吹的优化
由于2008年初次应用电袋复合除尘器新技术，1、2号机组的袋区脉冲吹扫程序只设置了定时吹扫程序，且脉冲吹扫间隔最大不超过90s，在机组启、停或由于机组负荷率偏低时，定时吹扫的程序就逐渐暴露出它的局限性，低负荷不好控制布袋压差，因此在3-6号机组除尘器改造时，要求承包单位对袋区的脉冲吹扫程序进行优化，即可定时又可定阻吹扫，并且设定了高低压差自动转换，实现不同的吹扫时间间隔，还增加了人工手动吹扫程序，更利于对机组启、停及低负荷运行时对滤袋的保护。 3.3 除尘器入口风门取消
在1-4号机组电袋复合除尘器设计时，由于考虑了布袋在线更换的要求，在除尘器入口烟道处设置了入口风门。实际使用情况却是1、2号机组电袋复合除尘器运行6年中，从未进行过在线更换布袋，一是因为在线更换存在安全风险，二是因为入口风门由于较高含尘浓度的烟气长时间冲刷导致磨损严重，已起不到严密阻止高温烟气进入分通道的作用，三是因为机组利用小时低，除冬季高峰供热期外，夏季停備时间长，检修机会多，有时间进行布袋离线更换，因此，在5、6号机组改造中，取消了除尘器的入口风门，优化了设计及运行方式。
3.4 电袋复合除尘器旁路阀、提升阀的封堵或取消
1-4号机组电袋复合除尘器由于考虑机组启停投油、消缺或排烟温度高保护布袋不受损坏而设置了旁路阀和提升阀。随着环保要求的提高，其后的脱硫系统旁路挡板已进行了的封堵或取消，除尘器的旁路阀已经不允许随意开启，锅炉点火方式也进行了等离子点火改造，因此，旁路阀、提升阀的作用已经显得不那么重要了，况且，近年在除尘器的检修期经常会发现，由于旁路阀密封胶条为硅胶材质长期处于高温烟气下，易老化，造成密封不严，由于旁路阀漏泄使部分粉尘进入净气室而造成出口含尘浓度增加。冬季天气寒冷，压缩空气管路易冻，造成冬季时气动的旁路阀、提升阀已无法进行远方操作，相反，为防止提升阀因气源问题造成自关闭情况的发生，还要对提升阀加机械闭锁装置。因此在2014年检修期，对1-4号机组电袋复合除尘器的旁路阀进行封堵，同时取消了提升阀使其常开位。在5、6号机组电袋复合除尘器改造中，完全省略了旁路阀、提升阀系统，对整个电袋复合除尘器进行了简化设计。
3.5 滤袋滤料的优化
由于公司选用脉冲喷吹的清灰方式，是以压缩空气为动力，利用脉冲机构在瞬间释放压缩气流，诱导数倍的二次气流高速射入滤袋，使滤袋急剧鼓胀，依靠冲击振动和反向气流清灰，属于高动能清灰方式，因此要求选用厚实、耐磨、抗张力强的滤料，同时高标准的烟尘排放要求，对滤袋的过滤效果和抗腐蚀性能都有较高的要求，因此随着技术的先进，目前滤袋均选用膨化聚四氟乙烯原料基布（PTFE）表面再针以PPS纤网的复合滤料。
4 电袋复合除尘器的运行注意事项
4.1 合理调整脉冲吹扫压力和脉冲宽度
脉冲吹扫压力过高将导致布袋滤料局部严重损伤，大幅缩短布袋的使用寿命，但过低的脉冲吹扫压力又起不到喷吹作用，因此尽量控制喷吹气包压力在0.2-0.25MPa，过高或过低时要及时进行调节，同时，又要保证脉冲吹扫压缩空气的品质，保证压缩空气不含油水，脉冲宽度通常设定为150ms，不要随意进行改动。
4.2 控制电袋复合除尘器入口烟温
由于已改造完成的电袋复合式除尘器，均取消了旁路阀，而且由于滤袋材质的局限性，烟温对滤袋的寿命影响较大，因此锅炉必须控制排烟温度，控制除尘器的入口烟温在电袋复合除尘器允许的温度下运行，通常控制在160℃以下，还可在今后的改造中实施锅炉排烟余热回收利用技术，有效降低排烟温度，对滤袋进一步进行保护。
4.3 控制进入除尘器烟气的氧含量
由于滤袋材质的限制，和其工作的环境限制，滤料在高温下对氧敏感，烟气含氧量超过临界值时，在一定时间内或造成滤料热氧化分解损坏，从而影响滤袋的使用寿命或造成烟尘排放超标，因此，在机组运行过程中，要加强燃烧调整，并控制风烟系统各部的漏风，控制进入除尘器的烟气氧含量在8%以下。
5 结束语
电袋复合除尘器虽然技术成熟，但其仍需要严格的运行条件，才能使滤袋的使用寿命达到设计寿命，烟尘的排放浓度在排放标准限值以内，因此电袋复合除尘器启动前一定要按照相关技术规范中的要求，做好预涂灰及相关准备工作。在运行过程中，要合理调整运行参数，保证整个系统在尽量设计条件下运行，使电袋复合除尘器保持良好的运行状态，最终实现烟尘达标排放。
参考文献
[1] 中国电力出版社 胡满银 雷应奇编著《燃煤电厂袋式除尘器》.
[2] 各台机组电袋复合除尘器改造技术协议.