基于飛灰比電阻檢測的煙塵治理管理手段

李玉忠，梁榮德，魏瑞軍，凌保輝

（新會雙水發(fā)電（B廠）有限公司，廣東江門 529153）

0 前言

為了改善環(huán)境質(zhì)量，加大燃煤大氣污染物減排治理的力度，促進(jìn)燃煤行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展，國家環(huán)保部于2011年7月29日發(fā)布了新的火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13223-2011），對煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度提出了更高的要求，其中煙塵排放限值由50 mg/m3降低到30 mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)更是低至20 mg/m3，這對燃煤企業(yè)的除塵設(shè)備管理水平提出了更高的要求。本文介紹了通過飛灰比電阻檢測的手段，促進(jìn)煙塵排放的精細(xì)化管理。

1 煙塵治理的現(xiàn)狀

某燃煤電廠（SS 電廠）現(xiàn)有2×150 MW 機(jī)組，配套2×480 t/h循環(huán)流化床鍋爐，每臺鍋爐配套一臺福建龍凈公司生產(chǎn)的BE301/2-4/23/450/14.35/8×4-G型雙室四電場靜電除塵器，設(shè)計最大煙氣處理量為789 034 m3/h，進(jìn)口煙氣含塵量為25.23 g/m3，除塵效率為99.8%。2004 年投產(chǎn)運(yùn)行至今，能滿足50 mg/m3的煙塵排放要求。但當(dāng)燃煤灰分大于20%時，煙塵排放濃度在40～50 mg/m3的范圍，這時只能通過調(diào)整靜電除塵器的二次電流、二次電壓和加強(qiáng)振打、輸灰，或者取消飛灰再循環(huán)方式來降低煙塵排放濃度。有時候出現(xiàn)無論采取何種調(diào)整方式，都無法降低煙塵排放濃度的情況，此時煙囪冒煙大，社會影響不好。懷疑飛灰比電阻過高，不適合靜電除塵器脫除。為了搞清楚這個問題，有必要對飛灰比電阻進(jìn)行檢測。

2 飛灰比電阻及其檢測

煤燃燒產(chǎn)生的煙塵通過靜電除塵的手段進(jìn)行脫除時，煙塵在靜電除塵器內(nèi)荷電，并在電場力的作用下向靜電除塵器的極板集聚，然后通過振打極板的手段將煙塵集中到灰斗收集，實(shí)現(xiàn)除塵的目的。在此過程中，飛灰比電阻是影響靜電除塵器除塵效率的重要因素，飛灰比電阻在104～5×1010Ω·cm 范圍內(nèi)，最適合在靜電除塵器內(nèi)荷電，超出此范圍，荷電能力下降，影響除塵效率[1]。研究表明，當(dāng)飛灰比電阻由1010Ω·cm 增大到5×1011Ω·cm時，將導(dǎo)致電除塵除塵效率由98%大幅下降至81%[2]。因此，燃煤企業(yè)應(yīng)該根據(jù)飛灰比電阻數(shù)據(jù)，對煙塵治理施加正確的管理手段。

為了加強(qiáng)煙塵治理工作，SS 電廠采購了一臺華北電力大學(xué)研制的BDL 型便攜式飛灰比電阻現(xiàn)場測定儀。該儀器是一種專門用于煙道飛灰比電阻測量的儀器。該儀器配有可直接插入煙道內(nèi)的測量探頭，將煙氣中的飛灰捕集到內(nèi)置微孔陶瓷濾筒內(nèi)，通過固裝在濾筒內(nèi)的電極和外部的高阻測量表將煙氣實(shí)際工況下的飛灰比電阻測量出來。采樣及電信號采集均在煙道內(nèi)完成，因此能夠客觀真實(shí)地反映電除塵器實(shí)際運(yùn)行工況下的飛灰比電阻特性。測量系統(tǒng)如圖1 所示。

SS電廠購置該測試儀器后，對鍋爐燃燒不同煤種產(chǎn)生的飛灰進(jìn)行常規(guī)性測試，取得了大量的飛灰比電阻數(shù)據(jù)，作為日常環(huán)保工作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。表1 列出了多年來SS 電廠燃用國內(nèi)典型煤種時測試到的飛灰比電阻數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可供同行參考。

圖1 飛灰比電阻現(xiàn)場測量系統(tǒng)示意圖

由表1可看出，在靜電除塵器正常運(yùn)行的前提下，當(dāng)飛灰比電阻小于5.5×1010Ω·cm時，監(jiān)測到的煙塵排放濃度一般低于25 mg/m3，并且煙囪基本看不到煙；而當(dāng)飛灰比電阻高于5.93×1011Ω·cm時，監(jiān)測到的煙塵排放濃度一般高于35 mg/m3，且煙囪冒煙明顯。該測試結(jié)果基本符合前人關(guān)于飛灰比電阻與靜電除塵器除塵效率對應(yīng)關(guān)系的結(jié)論。

3 基于飛灰比電阻檢測的管理手段

通過對飛灰比電阻的檢測，為SS電廠提供了一個加強(qiáng)煙塵治理的管理措施，即盡量減少采購飛灰比電阻比較高的煤種，比如國新5、鄉(xiāng)優(yōu)、來自相同產(chǎn)地的印尼煤等。

表1 飛灰比電阻數(shù)據(jù)表

飛灰比電阻的檢測還為SS電廠出現(xiàn)煙塵排放異常時的原因診斷提供了確切依據(jù)。如表1 最后兩行的數(shù)據(jù)，這兩種情況都出現(xiàn)了煙塵排放濃度超過35 mg/m3，且煙囪冒煙比較明顯的情況，經(jīng)檢測飛灰比電阻并不高，故排除了飛灰特性的影響。集中精力查找設(shè)備缺陷，后來查明是因?yàn)殪o電除塵器灰斗積灰，導(dǎo)致極板荷電能力下降，影響了除塵效率，最終采取清灰的手段解決了煙塵排放過高的問題。

另外，通過測試確定的高飛灰比電阻煤種，在實(shí)際應(yīng)用過程中，SS電廠采取了與低飛灰比電阻的煤種摻燒的辦法，對高飛灰比電阻的煤炭進(jìn)行了合理利用。學(xué)術(shù)界也提供了一些通過煙氣調(diào)制來降低飛灰比電阻的手段[3-4]，為高飛灰比電阻煤種的利用提供了出路。

4 結(jié)語

通過對燃煤飛灰比電阻的檢測，可以促進(jìn)煙塵排放的精細(xì)化管理，有依據(jù)地進(jìn)行燃煤的采購、摻燒和除塵設(shè)備的故障診斷，能有效加強(qiáng)煙塵治理的力度，提高企業(yè)的環(huán)保管理水平。

［1］齊立強(qiáng)，閻維平，原永濤.燃煤鍋爐電除塵器飛灰物化性質(zhì)及逃逸機(jī)制［J］.中國電機(jī)工程學(xué)報，2007，27（5）：45-48.

［2］李朝杰.重視飛灰比電阻對電除塵器性能的影響［J］.貴州電力技術(shù)，2001，4（8）：22-24.

［3］劉金榮.煙氣調(diào)質(zhì)在除塵方面的應(yīng)用和新發(fā)展［J］.華東電力，2007，35（4）：96-98.

［4］周家珍，王麗萍，王玉明，等.SO3煙氣調(diào)質(zhì)對粉塵導(dǎo)電性能的改善機(jī)制［J］.環(huán)境工程，2012，30（5）：61-63.