煤炭是中国的中啊哟一次能源，据计算，2011年全国煤炭总消耗量约35亿吨，其间约50%用于燃煤电厂。煤炭的直接燃烧将发生大量烟尘，烟尘污染及雾霾疑问已十分严峻，为遏制和管理日益严峻的环境污染问题，这些年，国家相继修订了新《环保法》、《火电厂大气污染物排放规范(GB13223-2011)》(以下简称《规范》)等一系列法令和规范，新《环保法》对环境保护作业提出了更高的请求，新《规范》对烟尘等污染因子的排放提出愈加严厉的要去，新《规范》中明确规定，自2014年7月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机组履行：烟尘排放质量浓度不大于30 mg/m3。若单纯的选用惯例环保除尘设备，已无法到合格排放。
1 国内外燃煤锅炉环保除尘设备应用现状
国外燃煤锅炉环保除尘设备的根本现状。美国应用环保除尘设备比例约占80%，欧盟约占85%，在日本则绝大局部采用环保除尘设备。欧美等西方国度经环保除尘设备处置后烟尘排放浓度普遍在30mg/m3以下。欧洲暖通空调协会联盟组织以为：“环保除尘设备的排放在(10～20) mg/m3是比较平常的事情，而且还能够保证降到 5mg/m3的极限值”。
国内燃煤锅炉环保除尘设备的应用现状。到目前为止，我国已投产燃煤电厂绝大局部采用环保除尘设备，约占火电装机容量的90%～95%(近似值)。
当前先进的环保除尘设备技术研讨的方向，主要是盘绕进步后级电场除尘效率、捕集细微烟尘、克制反电晕、到达极低排放要求的本体创新和新型电源开发。
2 环保除尘设备完成达标排放的可行性
静电除尘技术根本原理：静电除尘是在两个曲率半径相差较大的金属阳极和阴极上，经过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，气体电离后所产生的电子：阴离子和阳离子，吸附在经过电场的粉尘上，使粉尘取得电荷。荷电极性不同的粉尘在电场力的作用下，分别向不同极性的电极运动，堆积在电极上，而到达粉尘和气体别离的目的。
多依奇效率公式：
η为环保除尘设备的效率(%);A为环保除尘设备的比收尘面积(m2);Q为环保除尘设备的处置烟气量? (m3/s);ω为带电粒子在电场中的驱进速度(m2/s)。
从式中能够看出，当环保除尘设备的处置烟气量Q一定时，收尘效率η与尘粒驱进速度ω及比收尘面积A成正比。据有关材料显现，燃煤性质(成分、挥发分、发热量、灰熔融性等)、飞灰性质(成分、粒径、密度、比电阻、粘附性等)、烟气成分等工况条件都是环保除尘设备性能的重要影响要素，这些要素直接影响环保除尘设备表观驱进速度ωk值的大小，ωk值是评价环保除尘设备对烟尘的收尘难易水平的重要数据1。
据有关统计，对国内100套300 MW以上机组配套环保除尘设备进行测试，关于我国多数的煤种，在恰当增加电场数量和比集尘面积的状况下，到达30 mg/Nm3的低排放是完整能够完成的。
3 永煤热电厂环保除尘设备现状剖析
针对现在局势，对提高环保除尘设备作业功率技能进行研讨和使用，大力发展高效环保除尘设备已势在必行， 现以永城煤电控股有限公司热电厂3#环保除尘设备提效作业和成效为实例进行讨论。
永城煤电控股有限公司热电厂3#环保除尘设备类型：IFAA3×40M-1×88-120，系浙江菲达环保科技股份有限公司出产，2001年5月投运，至提效技改前，除尘本体及电源存在着不一样程度的磨损和老化，除尘作用已无法到达新《规范》排放请求。3#环保除尘设备存在的首要问题有以下几方面。
3.1 本体机械方面
进出口烟道及膨胀节：因磨损和腐蚀，孔洞较多，严重漏风;
均流板：第一层均流板磨损严峻，构成1#电场内烟气散布不均;
阳极板：有些阳极板存在不一样程度的变形，同极距离未到达规范请求，阳极板下部磨损和锈蚀严峻;
d阴极线：低温腐蚀构成阴极线断线和芒刺掉落，3#电场尤甚，1#2#电场次之;
振打体系：阴阳极振打体系磨损严峻，振打锤掉落，振打轴断等疑问时有发生;
灰斗：磨损严峻，隶属部件气化板、加热器均损坏，下灰不畅，常常出现灰斗满灰。
3.2 电源方面
选用单相可控硅电源，作业原理上的缺点已越来越满足不了当今环保排放规范请求，存在着：波形脉动大，输出均匀电压低，除尘功率低;功率因数低，电能变换功率低;不平衡供电等缺点。
3.3 其他方面
环保除尘设备进口烟气温度较高，约160 ℃;因为锅炉掺烧煤泥，烟气湿度大;锅炉磨损严峻，受热面常常走漏。
4 为达标提效采取的主要措施
依据上述理论剖析，分离永城煤电控股有限公司热电厂3#电除尘详细状况，以同类型环保除尘设备为研讨对象，经过可行性研讨和剖析，采用电改电除尘的计划，在恰当增加电场数量和比集尘面积的状况下，综合应用电除尘新技术，将三相高压硅整流电源、高频开关电源、三电极管极式电场与微分高效电场新技术等相分离，灵敏运用，扬长避短，最大限度发挥各技术优点，最终完成烟尘30 mg/m3达标排放，对提高环保除尘设备的可行性研讨和应用方面有着重要意义。
经过火析可知，要想提高除尘效率，应从以下几个方面改善原来环保除尘设备的构造。
4.1 增加收尘极面积
末级电场后部空间允许的状况下，增加电场个数或电场高度，提高电场收尘极面积，确保比收尘极面积到达规范请求。
采用的计划：在3#电场后部新增加2个电场，其中4#电场采用管状收尘极，长度和宽度尺寸相同的收尘极，管极式的收尘面积比板极式收尘面积大30%以上，同时采用的第三辅助电极，相应的增加了总收尘面积;5#电场采用的是微分除尘器，长度和宽度尺寸相同的收尘极，微分除尘器的收尘面积是板极式收尘面积大2.6倍。
4.2 改换高压供电安装
常规单相可控硅整流电源存在着：波形脉动大，输出均匀电压低，除尘效率低;功率因数低，电能转换效率低;不均衡供电等缺陷，可改换为输出的均匀电压高;三相均衡供电;电能转换效率高(大于等于87%)，功率因数高的三相高压电源或高频电源。
采用的计划：综合剖析三相高压电源与高频电源，最终采用1#、2#、3#、4#电场采用三相高压电源，5#电场采用高频电源。
4.3 降低收尘时的气流速度，减少气流对烟尘颗粒的作用
采用的计划：5#电场采用微分环保除尘设备，该除尘器能有效降低气流风速，改善收尘条件，增大阳极收尘面积，抑止振打二次扬尘等优点。
4.4 处理阴极线断线问题，防止因短路形成电场停运
采用的计划：阴极线全部采用不锈钢材质(1Cr18Ni9Ti)，并采用阴极线防断线技术，有效的降低了因振打磨损、低温腐蚀形成阴极线断线，电场停运的几率。
4.5 尾级电场采用电除尘新技术，进步细颗粒收尘效率
5#电场(即尾级电场)采用不同于现有常规环保除尘设备的新技术――微分高效电除尘技术。
4.5.1 微分高效电场
一方面将原来的收尘板改为与收尘极排主平面相垂直的格栅板式构造;另一方面在相邻收尘极间，分别在进气口和出气口两端交织用钢板封锁，为得到更好的气流散布，将安顿成与环保除尘设备中心轴线呈一定角度，在通道口部构成喇叭口，有利于电场高电压运转从而取得尽可能大的电晕区，保证放电量使烟尘颗粒充沛荷电，同时又避免电场被击穿产生闪络，电晕极(阴极排)也相应的旋转一定的角度，保证与阳排平行散布，从而把阳极排设计成三角形框架构造。
4.5.2 技术关键点和创新点
①超低风速收尘技术。该电场气流速度仅0.139 m/s，远低于常规电场1 m/s气流速度。
②改善收尘条件。该电场具有极强静电力(为普通电场的64倍)和较小的格栅板(收尘极)间距，并且气流方向与电场作用方向分歧，可最大限度的进步收尘效率。
③增大收尘极收尘面积。由于采用了与阳极排主平面相垂直的格栅板式构造，截面积及电场长度一定的状况下，该电场收尘极面积是板极式电场的2.6倍。
④有效抑止振打二次扬尘。经过降低风速，有效减小气流对被吸附烟尘颗粒的作用力，防止被吸附烟尘颗粒的二次逃逸。
5 使用作用和效益
永城煤电控股有限公司热电厂3#环保除尘设备经提效技改，调试后运转稳定，各项目标和参数均到达规划请求，经永城市环保局监测站现场监测，监测成果分别为29.2mg/Nm3和25.4mg/Nm3(折算到氧量为6%的折算值)，到达规划请求和排放规范。
5.1 减排效益
永城煤电控股有限公司热电厂3#电除尘器合格提效成功施行，大幅下降了锅炉烟尘排放量，减排效益显着，经预算：每年减排烟尘量：(130-27)×10-9×150000×7000=136.815 t。
5.2 环保效益
环保除尘设备提效合格后，下降了烟尘排放，减小了公司出产对环境的晦气影响，有用改进了热电厂职工的作业、生活环境及永城市北郊周边居民的环境质量，增进了公司与周边大众的调和共处联系，发生了无穷的社会效益。
6 结 语
经过大量理论剖析、技术论证及参考国内外相关技术开展程度的根底上，对永城煤电控股有限公司热电厂3#环保除尘设备进行达标提效研讨和应用，彻底处理了其运转效率低，无法达标排放等问题，同时也为同类型电除尘达标提效研讨和应用提供自创和参考。
