1．污染源特性
(1)燃用煤的工業分析煤的化學成分決定了煤的常規特性，可以作為分析煤的著火、燃燒性質和對鍋爐工作影響的依據。在分析煤的常規特性對鍋爐工作的影響時，通常依據工業分析結果，主要包括煤的揮發分、水分、硫分以及灰渣熔融性等幾個方面。
煤的揮發分由各種硫氫化合物和一氧化碳等可燃氣體、二氧化碳和氮等不可燃氣體以及少量的氧氣所組成。揮發分是煤的重要成分特性，它可作為煤分類的主要依據，對煤的著火、燃燒有很大的影響。不同揮發分煤種的發熱量差別很大，從17000kJ／kg到71000kJ／kg。
燃煤中水分含量對鍋爐運行的影響也很大。煤中水分吸熱變成水蒸氣并隨煙氣排出爐外，增加煙氣量而使排煙熱損失增大，降低鍋爐熱效率，同時使引風機電耗增大，也為低溫受熱面的積灰、腐蝕創造了條件。
灰分是燃煤中的有害成分。灰分含量增加，煤中的可燃成分便相對減少，降低了發熱量，而且還由排渣帶走大量的物理顯熱。灰分多，鍋爐燃燒也不穩定，灰粒隨煙氣流過受熱面，流速高時會磨損受熱面；流速低時將導致受熱面積灰，降低傳熱效果，并使排煙溫度升高。灰分是飛灰的主要來源。大中型燃煤鍋爐都采用煤粉懸浮燃燒方式，煤中灰分的85％～90％成為飛灰。小型的熱電廠通常采用層燃方式的鏈條爐，煤中的灰分有20％成為飛灰。
燃煤中的可燃硫在燃煤過程中會被氧化成SO2和少量的SO3。硫酸鹽也會受熱分解出數量更少的自由SO3。煙氣中的SO2對金屬的腐蝕和粘污一般沒有明顯的影響。SO3含量雖然很少，但易與煙氣中的水蒸氣化合生成硫酸蒸汽，將顯著提高煙氣的酸露點溫度，從而在低溫的金屬表面凝結，造成酸腐蝕和粘污。
發電廠用煤的質量等級是根據對鍋爐設計、運行等方面影響較大的煤質常規特性制定的。這些特性包括干燥無灰基揮發分Vdaf、干燥基灰分Ad、收到基水分Mar、干燥基硫分Sd和灰的軟化溫度ST等五項。全硫分Sar分為兩個等級。
表1是根據煤中硫分而劃分的等級。當Sar<1％(**級)時，酸露點溫度較低；而當Sar>3％(超過第二級)時，酸露點溫度急劇上升，容易使硫酸蒸汽凝結在低金屬面上造成腐蝕。我國煤種多屬于中硫煤，含硫量為0．5％～1．5％。
表1煤按硫分的質量等級
符號 Sar(％) 符號 Sar(％)
S1 ≤1.0 S2 >1.0～3.0
       
(2)煙氣成分和煙氣量
1)煙氣成分：燃煤電廠煙氣的主要成分是N2、O2、CO2、SO2、NOx、水蒸氣等。另外還含有較少量的CO、SO3、H2、CH4和其他碳氫化合物(CmHm)，可表示為：
φ(N2)+φ(O2)+ φ(CO2)+ φ(SO2)+ φ(H2O)+ φ(CO)+ φ(SO3)+ φ(NOx)+φ(H2)+φ(CH4)+ φ(∑CmHm)=100％
對于袋式除塵器來說，值得注意的是煙氣中的含氧量、SO3、水蒸氣(H2O)和NOx。過剩的含氧量在高溫F會導致某些濾袋材質(例如PPS)的氧化。NO2是很強的氧化劑，并且能氧化大多數用于過濾的纖維，過高的NOx有時還會造成酸腐蝕。SO3易與水結合形成硫酸，一般情況下，燃煤中1％的含硫量相當于煙氣中產生600×10-6SO2，而煙氣中一部分SO2與過剩的氧氣反應生成SO3。當鍋爐煙氣中SO3含量為0.001％時，煙氣的酸露點即可達到120—140℃。煙氣中SO3含量與酸露點溫度的關系見表2。
表2煙氣中SO3含量與酸露點溫度的關系
煙氣中SO3體積分數(×10-6) 煙氣酸露點溫度／℃
0.1 101．4
0.2 105．9
0.5 111．7
1 116．6
2 122．6
5 128．4
10 133．5
20 138．7
50 146．7
100 153．3
   
2)煙氣量：煙氣量主要包括原煤燃燒后的氣態產物，還包括過剩的空氣量和鍋爐及其附屬設備的漏風。所以，實際產生的煙氣量要大于理論計算的煙氣量。煙氣量還會隨燃料的變化而改變。在除塵器設計選型時，其處理煙氣量應略大于實際產生的煙氣量，一般可附加5％～10％的裕度。
(3)飛灰成分和特性我國原煤資源豐富，煤種眾多，加上鍋爐的燃燒情況、技術條件的不同，導致飛灰的理化性質差異較大。
飛灰的化學成分主要為SiO2、Al2O3，二者總量一般在60％，以上。另外還含有少量的Fe2O3、CaO、K2O、Na2O、MgO、TiO2、P2O5、SO3等。
我國煤灰的化學成分見表3。
表3我國煤灰化學成分分析
成分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO K2O Na2O P2O5 SO3 TiO2 MgO
體積分數(％) 45～60 14～40 4～10 2～5 O．5～2 O.2～1 <1 0.1～3 ～1 ～1
飛灰具有相當寬的粒徑分布域。根據13個燃煤電廠的統計，飛灰平均粒徑為20～60ηm。表4為某電廠電除塵器人口煙道飛灰的粒徑分布。
表4某電廠電除塵器入口煙道飛灰粒徑分布
粒徑／ηm 0～5 5～10 10～20 20～30 30～40 40～50 50～60 >60
組頻數／g 11.9 16.6 22.8 13.1 8.2 5.1 3.9 13.4
組頻率(％) 12.5 17.5 24.0 13.8 8.6 5.4 4.1 14.1
篩上累計分布率(％) >O >5 >10 >20 >30 >40 >50 >60
100 87.5 70.7 46.0 32.2 23.6 18.2 14.1
篩下累計分布率(％) <O <5 <10 <20 <30 <40 <50 <60
0 12.5 29.3 54.0 67.8 76.2 81.8 85.9
中位徑d50／ηm 18.0
2．燃煤電廠袋式除塵器的特殊性
(1)燃煤電廠煙氣除塵裝置是電廠的主要生產設備之一發電機、汽輪機、鍋爐和除塵設備(包括引風機)是燃煤電廠的4大主要設備。袋式除塵器既是環保設備，又是生產設備。
(2)袋式除塵器的工況易受鍋爐及其輔機工況的影響燃料的改變、鍋爐負荷的變化、運行方式的改變、送風機和引風機開度的變化、省煤器的滲漏和爆管、空氣預熱器的漏風和堵塞等因素，都在不同程度上改變煙氣量、煙氣溫度、含氧量、氮氧化物含量、含濕量、含塵量和煙塵粒度，從而影響袋式除塵器的工況。
(3)袋式除塵器系統應確保長期、安全、可靠地運行袋式除塵器能否正常運行，直接關系到燃煤電廠能否正常生產。袋式除塵器的濾袋破損，將加速引風機的磨損。清灰系統不良或失效，會增加袋式除塵系統的阻力，減少鍋爐的出力，甚至造成爐膛的正樂：所以,袋式除塵系統一定要有可靠的安全保障措施，自控系統應有完備的自動監測、控制、故障診斷和緊急應對功能，應制訂嚴格的操作規程，落實操作、管理、維修的崗位責任制。
3．燃煤電廠袋式除塵系統設計要求
1)袋式除塵系統配置及功能設計應根據爐型、容量、爐況、煤種、氣象條件、操作維護管理等具體情況確定。通常包括：袋式除塵器、清灰氣源及供氣系統、預涂灰裝置、卸灰和輸灰系統、電氣和自動控制系統及監測系統、煙道及附件等。
2)對于容量較大、鍋爐不穩定、煙氣溫度波動較大、故障頻繁的鍋爐機組，或鍋爐空氣預熱器采用老式的回轉型式，可根據需要設置緊急噴霧降溫系統和(或)旁路系統。旁路閥應采用密封效果好的雙層密閉擋板門。緊急噴霧降溫裝置應安裝在鍋爐出口煙道總管的直管段上，噴霧量和霧滴直徑應能保證霧滴在進入除塵器之前完全蒸發，并且應有噴嘴的防堵措施。
3)在新項目設計中，除塵專業應向鍋爐專業提供袋式除塵系統(由空氣預熱器出口到引風機人口)的阻力。若屬除塵系統改造項目，應對原有的風機、電機進行能力的計算，并需要提出改造方案，或選配新的風機和電機。
4)袋式除塵系統的風量、阻力等參數應按設計煤種下的鍋爐最大工況煙氣量來確定。袋式除塵器及其濾袋的選用和設計應同時考慮最高溫度和**溫度的煙氣狀況，要特別注意脫硫后的低溫高濃度的煙氣條件。
5)袋式除塵器宜采用在線清灰，設備阻力宜控制在1000～1300Pa。脫硫系統袋式除塵器人口煙氣含塵濃度高，設備阻力可控制在1400～1800Pa。
6)袋式除塵器應采用若干獨立的倉室并聯結構。過濾倉室的進、出口應設可自動和手動操作的煙道擋板閥，漏風率應小于2％，進口煙道擋板閥應有防磨措施。煙道擋板閥應設檢修門，檢修門應具有保溫功能。
7)當除塵系統設旁路煙道時，只能在鍋爐用燃油點火、煙溫異常、“四管”爆裂等特殊狀況下使用。旁路閥泄漏率應為零，開啟時間應小于30s。旁路煙道煙氣流速可按40～50m／s選取。應防止旁路閥積灰堵塞。
8)對于改造項目的風機選擇：一般情況下，袋式除塵器設備阻力可按1800Pa選取；有脫硫時，袋式除塵器設備阻力可按2100Pa選取。
9)電除塵器(或其他除塵器)改為袋式除塵器時，應對原引風機和電機的出力按新的風量、全壓和功率進行校核。必要時，應對引風機和電機進行更換或改造。
4．工程實例
【常源機械實例】某電廠新建2×200Mw機組。
1)鍋爐參數
①鍋爐型式：超高壓、一次再熱自然循環煤粉鍋爐；
②最大連續蒸發量：6。70t／h；
③鍋爐燃煤量(BMCR工況)：設計煤種：100.512t／h；校核煤種：111.157t／h；
④空氣預熱器型式：三分倉容克式；設計空氣過剩系數(空預器出口)：1.45。
⑤專除灰型式：氣力干輸灰(正壓)；
⑥引風機型式：雙吸離心式風機；
⑦磨煤機型式：MPS170(39t／h)中速磨。
2)燃料
①原煤參數
設計煤種：煙煤(渤海灣老石旦煤礦、準格爾煤田)。
校核煤種：煙煤(準格爾小窯混煤)。
燃煤的工業分析、元素分析及灰分成份分析結果分別見表5、表6和表7。
表5燃煤工業分析
名稱 符號 設計煤種 校核煤種
分析基水分(％) Mad 2.21 4.02
收到基水分(％) Mar 9.68 8.87
收到基灰分(％) Aar 23.31 27.00
干燥無灰基揮發分(％) Vdaf 33.4～36 33.4～39.5
低位發熱量／(kJ／kg) Qnet.ar 21020 19007
表6燃煤元素分析
名稱 符號 設計煤種 校核煤種
接收基碳(％) Car 55.42 50.33
接收基氫(％) Har 3.23 3.03
接收基氧(％) Oar 6.94 9.32
接收基氮(％) Nar 0.8 0.83
接收基硫(％) Sar 0.62 0.63
哈氏可磨系數(％) HGI 60 60
　灰熔點／℃ DT >1500 1300
ST >1500 1400
Pr >1500 1500
表7灰分成分分析
項目 符號 設計煤種 校核煤種
二氧化硅(％) SiO2 42.83 47
三氧化二鋁(％) A12O3 47.7l 41.14
三氧化二鐵(％) Fe2O3 4.12 4.02
氧化鈣(％) CaO 1.6 2.15
氧化鎂(％) MgO 1.24 0.75
氧化鈉(％) Na2O 0.01 0.91
氧化鉀(％) K2O 0.1 0.44
三氧化硫(％) SO3 1.27 1.16
二氧化鈦(％) TiO2 0.6 1.49
五氧化二磷(％) P2O5 0.44 1.36
       
②燃油參數：
a．油種：輕柴油；
b．恩氏黏度(20℃)：1.15～1.670E：
c．灰分：Ay≤0.025％：
d．凝固點：0～20℃：
e．低位發熱值：QrDw=41840kJ／kg；
f．含硫量：≤0.8％。
3)袋式除塵器：每機組配一套袋式除塵器，型式為回轉管低壓脈沖袋式除塵器。
每套除塵器分為4個倉室，共計8個單元。每單元設濾袋1000條，按同心圓布置。濾袋斷面為扁圓形，當量直徑咖127mm，長度8m。每條袋的過濾面積為3.2m2，每臺除塵器共有濾袋8000條，過濾面積為25600m。
每臺除塵器在花板上留有448個袋孑L，以蓋板封閉，作為備用。
除塵器每一倉室的入口和出口各設一個百葉窗式擋板門。在除塵器前后分別設置聯箱。設50％煙氣量的旁路系統和零泄漏的關斷門。
在袋式除塵器入口處裝有氣流分配隔板和撞擊緩沖板，以保護濾袋免受飛灰的沖擊磨損。較低的人口流速可促進粗顆粒的預分離(沉淀)，也有利于含塵煙氣在各濾袋束之問的均勻分配。
花板上方的潔凈室有照明裝置。換袋和檢修時，先關閉倉室的進、出口的擋板門，開啟專門的通風孔，自然通風換氣降溫后人再進入工作。
濾袋材質采用PPS+P84針刺氈，單重580g,／m。。為了延長濾袋使用壽命，運行制度規定：煙氣含氧量不超過10％、且無過量的二氧化氮或溴，在設計煙氣流量下，最高運行溫度為170℃；當煙氣流量超過設計值，但最大不超過1840000m3／h和(或)運行溫度最高為180℃：的情況下，運行時間每年累計不超過100h。
除塵器的清灰控制由PLC執行。PLC監測花板上、下(即濾袋內外)的壓差，并發出清灰指令。設有慢速、正常和快速三種清灰制度(見表8)，以保證濾袋具有**的阻力。在鍋爐燃油期間，袋式除塵器不進行清灰。
表8三種清灰制度
設定壓差／kPa 清灰制度 脈沖時間／ms 脈沖間隔／s
0.70～1.00 緩慢清灰 　200 60～300
1.01～1.50 中速清灰 10～60
>1.51 快速清灰 5
除塵器的總體布置如圖1所示。袋式除塵器主要規格和參數見表9。
袋式除塵器總體布置
圖1袋式除塵器總體布置
1-旁路煙道閥2-煙氣進口聯箱3-緊急噴霧裝置A4-緊急噴霧裝置B
5-預涂灰管6-進口煙氣擋板閥7-袋式除塵器倉室8-過濾單元
9-出口煙氣擋板閥10-炯氣出口聯箱11-引風機12-煙囪
表9袋式除塵器主要規格和參數(按1臺爐計)
名稱 參數
鍋爐容量／(t／h) 670
處理煙氣量／(m3／h) 1738000
煙氣溫度／℃ 140
設備型號 回轉管低壓脈沖袋式除塵器
倉室數／間 4
過濾單元數／個 8
濾袋材質 PPS+P84
濾袋尺寸(直徑×長度)／mm φ127(當量直徑)×8000
濾袋數量／條 8000
過濾面積／m2 25600
過濾速度／(m／min) 正常(按140℃)：1.13
最大(按165℃)：1.19
進口含塵濃度／(g／m3)(標準狀態) 25～30
出口排放濃度／(mg／m3)(標準狀態) <50
設備總阻力／Pa <2100
本體漏風率 <1.5％
殼體設計壓力／Pa 靜態+5000，-6000
   
4)運行效果：兩個機組中的1#爐于2001年12月正式投運，2#爐于2002年8月正式投運。在1#爐袋式除塵器調試期間，兩次出現煙氣溫度異常。一次是鍋爐A側空預器卡塞，造成A側煙氣溫度迅速上升，達到200℃。另一次是鍋爐A側省煤器泄漏，造成A側煙氣溫度迅速下降。由于處理及時，對濾袋沒有造成明顯的損壞。
在正常情況下，煙塵排放濃度為14～25mg／m3(標準狀態)。有時因為旁路擋板門不嚴，導致少量漏塵。
**批PPS+P84針刺氈濾袋由國外企業提供，運行至25000h開始出現破損。整體更換濾袋后，濾袋壽命縮短。據一些專家分析，這與煤質變化導致的露點溫度提高，有時存在結露而產生的酸腐蝕有關。
花板上、下的阻力(即濾袋阻力)在運行初期設定為900Pa，后調整為1200Pa，滿負荷時為1300Pa。
兩臺除塵器耗氣量為5500m3／h。

關于更多除塵器設備的介紹，您可以查看：http://www.vjzq.cn/chuchenqi/