循环流化床锅炉CFB（CirculatingfluidizedbedBoiler）是近几十年迅速发展起来的一项高效、低污染的燃烧技术。它具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低、低成本石灰石炉内脱硫、负荷调节比大而且快等突出的优点。因此，循环流化床锅炉很快在全球燃煤电力行业得到广泛的推广与应用，成为300MW机组的主要锅炉类型之一。
循环流化床锅炉不但可低成本实现严格的污染排放指标，而且还可以燃用煤矸石等低热量燃料，发挥资源综合利用优势，为我国燃煤电力节能环保改造提供了一条有效途径。
2燃烧煤质及工况条件神华神东电力郭家湾电厂2x300MW循环流化床（CFB）锅炉，为哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的HG-1065/17.6-L.MG循环流化床锅炉，锅炉设计燃用煤矸石，煤质特性及设计燃煤量见表1，锅炉飞灰份额45%时的烟气特性见表2.表1锅炉煤质特性及燃煤量项目符号单位设计煤种校核煤种1校核煤种2全水分空气干燥某水分收到基灰分干燥无灰基挥发份续表项目符号单位设计煤种校核煤种1校核煤种2收到基碳收到基氢札收到基氧收到基氮收到基全硫收到基低位发热量锅炉燃煤量表2锅炉烟气性质（锅炉BMCR工况，单台除尘器）序号名称单位设计煤种除尘器入口烟气量除尘器入口烟气温度除尘器入口烟气含尘量3烟气、粉尘特点根据国内对循环流化床锅炉烟气及粉尘相关研究和测试结论，循环流化床锅炉烟气、粉尘具有3种普遍特性。
3.1烟气中SOx、NOx含量低，粉尘比电阻高在循环流化床锅炉中掺烧石灰石后，烟气中的SOx与CaO发生反应，生成CaS4等盐类物质，大大降低烟气中的SOx，从而提高烟气中粉尘的比电阻。
3.2烟气中含尘浓度高由于循环流化床对煤种的适应性广，往往燃烧煤矸石和劣质煤等低热值的煤，使得锅炉实际燃煤量增加，同时在脱硫时加人石灰石，生成大量的CaS4等盐类物质，这就意味着锅炉烟气的粉尘浓度增加。
3.3飞灰细颗粒增加，灰分粘性加大由于燃料颗粒在循环燃烧，飞灰细微颗粒比例增加，粘性加大，若炉内加钙后，飞灰中含有一定比例的CaO、Ca（OH）2和CaS4等，所以细度小，灰粘度大。
4除尘技术选择及主要参数鉴于循环流化床锅炉烟气及粉尘特点，如果采用电除尘器，往往要配置五电场以上，设备占地面积大，投资高，而且由于收尘机理的限制，除尘效率受粉尘性质（化学成分和颗粒级配）和烟气参数（烟气量、烟气温度、烟气化学组成）影响大，很难达到国家要求的第三时段小于50mg/Nm3的排放标准。如果采用布袋除尘器，由于粉尘浓度高，容易引起滤袋的冲刷磨损和滤袋阻力上升太快、清灰不力等问题。最终本工程采用电袋复合除尘技术，前级电场区采用阳极侧部仿型锤振打、阴极顶部电磁锤振打的组合技术，后级布袋区采用高净气室小分室结构，低压脉冲行喷吹技术，见。
4.1电除尘区预除尘作用FE电袋复合除尘器充分发挥电除尘器第一电场除尘效率高的特点，利用电除尘区，先除去了烟气中约80%的粉尘量，同时降低了进人布袋除尘区的粉尘浓度及粗颗粒粉尘含量。后级布袋除尘区仅收集剩下的20%左右的粉尘。另外，通过电场的荷电作用，使得进人布袋除尘区的粉尘的特性发生改变，成为荷电粉尘，为布袋除尘建立了一种新的工作条件。
4.2荷电粉尘使布袋的过滤特性发生变化，产生新的过滤机理理论和实践表明，荷电粉尘从电场区进人布袋除尘区后，大部分带负电的粉尘在趋近和到达滤袋表面时，由于荷电粉尘带相同电荷，同性电荷的粉尘相互排斥，从而在滤袋表面形成规则有序、结构疏松的粉尘层。此外，有一部分带异性荷电粉尘会发生电凝并作用，在吸附到滤袋表面形成粉尘层前，已由小颗粒凝并成大颗粒，从而更容易被滤袋所阻留，见。
a.无荷电粉层状态b.荷电电粉层状态粉层电镜图由于荷电粉尘的吸附和排斥作用而形成的粉尘层的特性发生了根本性变化，既改变粉尘粒径状态，又改变粉尘的堆积特性，与常规布袋中由大小不同粒径不带电荷粒子形成的粉尘层相比，透气性更好，粉尘的清灰性能也更好，对提高微细粒子（小于PM10）的补集效率有明显作用。
4.3电袋除尘技术参数表3技术性能参数序号项目单位内容每台炉配置的除尘器数目套设计烟气量BMCR工况烟气量出口烟尘浓度（干烟气）在50本体总阻力本体漏风率室数/电场数个设计比集尘面积（相对设计烟气量工况）比集尘面积（相对BMCR工况）除尘器的气布比1.10（设计烟气量）脉冲阀规格喷吹气源压力气源压力0.45，清灰压力0.20.3 5除尘技术特点及研究5.1采用长袋脉冲技术本工程FE型电袋复合除尘器前级电场区极板高。92. 12.5m，为充分利用高度空间，布袋除尘区采用长度为8.25m的滤袋，清灰系统采用进口3寸淹没式脉冲阀，单个脉冲阀喷吹18条滤袋，从而大大节约了滤袋空间，使整个除尘器的结构更加紧凑，气流分配更为合理。
5.2清灰压力小，清灰频率低FE型电袋复合除尘器清灰压力通常取02~03MPa，比纯布袋除尘器低。由于前级电场的收尘作用，使得布袋区负荷大大降低，因此FE型电袋复合式除尘器的清灰频率也很低，清灰周期通常在2~3h以上，有些项目甚至达到12h.这样减少了压缩空气的用量，降低了能耗，同时也减少了对滤袋的损伤。
5.3合理的气流分布本工程进行了气流CFD模拟研究来指导除尘器的设计，通过采取多项措施包括净气室，采用阶梯布置、合理设计净气室出口的提升阀尺寸以及合理布置滤袋等，来保证除尘器袋区的气流分布的合理性，使得进人各分室的烟气量基本保持一致。
5.4滤袋的选择PPS纤维是一种耐高温合成纤维，由于其分子结构中碳氢和碳硫原子形成稳定的共价键。因此，具有较稳定的化学性质、较高的熔点（285）、良好的抗水解性、优异的耐热性与耐化学腐蚀性。
P84（聚酰亚胺）是一种抗高温合成纤维，能连续在240下安全运行，其纤维在拉丝过程形成自然的多瓣断面，相对于PPS等圆形断面纤维，具有更大的表面积，大大增加了其捕集尘粒的机会。同时P84纤维疏松多空，透气性极好。
本工程采用PPS+P84混纺滤料，将一定量的P84纤维复合在PPS滤料的迎尘面。可以有效降低PPS滤料的阻力，提高滤料表面的瞬时抗温性，抗氧化能力，提高过滤精度及滤袋寿命。
5.5采用密闭式高净气室结构FE电袋复合除尘器布袋除尘区采用高净气室结构，每个净气室仅在侧面设置一个人孔门。滤袋的安装和更换工作可以在净气室内部完成，确保在恶劣气候条件下，也能顺利完成装袋工作。而且高大的净气室结构可以使净气室内的烟气流速降低，有利于布袋除尘区的气流分布，同时降低了设备的机械阻力。
5.6设置进出口风门，实现在线检修本工程FE电袋复合除尘器在进出口设置风门，同时除尘器双室中间设置隔墙，共分成4个独立的通道。任何一个通道或小分室出现问题，都可以单独隔离出来，进行在线检修。
5.7布袋区采用小分室结构本工程FE电袋复合除尘器后级布袋区采用小分室结构，共设16个分室，每个分室顶部设置提升阀，可实现系统“在线检修”、“离线清灰”等功能。
5.8内置式旁路系统FE电袋复合除尘器采用独特的内置旁路结构，即在电除尘区顶部设置双层零泄漏旁路阀。在锅炉燃油点炉阶段或烟气工况异常时（超高温、超低温），自动打开旁路阀，烟气通过旁路阀由旁路烟道通至出口烟箱，不经过布袋区，从而保护滤袋。同时由于旁路设在电除尘区，当烟气走旁路时，电除尘区仍可起到除尘作用，这样可以最大限度的减少对除尘器后部设备（引风机等）的影响。
6运行效果本工程于2010年3月成功投运，投运以来，设备运行稳定，阻力低，清灰周期长。西安热工研究院有限公司于2010年12月对本工程电袋复合除尘器进行了热态性能考核试验，试验结果表明：设备运行情况良好，烟尘排放浓度小于50mg/Nm3，运行阻力低。
表4测试数据编号除尘器本体阻力（Pa）入口浓度（g/Nm3）排放浓度除尘效率（%）甲台A室甲台B室乙台A室乙台B室采用气流CFD计算，可以很好的指导和解决电袋复合除尘器的烟气的合理均布性。通过合理选用滤料，既满足了烟气温度变化带来的影响，又可以很好的满足出口的烟气排放要求。神华神东郭家湾电厂循环流化床锅炉2x300MW机组配套的FE电袋复合除尘器已连续稳定运行了两年半，滤袋破损率为0，出口烟尘排放小于50mg/Nm3、设备阻力小于800Pa，各项指标均优于设计值。
6.1除尘性能高效稳定电袋复合除尘器的性能不受煤种和粉尘特性的影响，且对细微颗粒和超细颗粒的捕集效果大大优于其它除尘器，排放浓度可以长期稳定在50mg/Nm3以下，具有长期的高效性和稳定性。
6.2运行阻力低滤袋阻力约占电袋复合除尘器整体阻力的80%，而滤袋的阻力主要由滤袋表面沉积的粉尘层产生。从电场区区域进人滤袋区区域的粉尘绝大部分为带负电的粉尘，由于滤袋区含尘浓度降低以及荷电效应的作用，粉尘在滤袋表面形成的粉尘层颗粒排列有序，缝隙率高，对气流的阻力小，结构疏松易于清灰，在运行过程中电袋复合除尘器可以保持较低运行阻力。
6.3节能效果显著在相同的排放浓度下综合能耗比常规电除尘器和一般布袋除尘器更低，主要表现在2个方面：①降低除尘器阻力后，节省了引风机的电耗。②清灰周期比一般布袋除尘器延长，清灰压力较低，节省了空压机的电耗。
6.4滤袋使用寿命延长物理方面延长滤袋使用寿命，主要有3个方面的因素：①清灰频率减低，延缓了滤袋清灰疲劳破损。②清灰压力低，减缓了滤袋清灰强度破损。③滤袋内外差压小，减缓了滤袋强度破损。
6.5运行、维护费用低电袋复合除尘器的滤袋、袋笼、脉冲阀相比一般布袋除尘器数量少，滤袋使用寿命长，可以大幅降低除尘器投运后的滤袋更换费用。同时，除尘器运行阻力低、清灰周期长，因此电耗低，运行成本低。
6.6存在问题郭家湾电厂基建结束对1电袋除尘进行了气流分布试验，气流均方根值1电袋除尘为0.28，与标准值不大于0.25略有差距。
7结束语（1）从实际使用效果看，电袋复合除尘技术可很好地适应循环流化床锅炉烟气及粉尘特点。
⑵火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011已经颁发，郭家湾电厂将在2014年7月1日执行30mg/Nm3的烟尘排放浓度新标准，需要进一步挖掘设备潜力，降低排放浓度，满足新环保标准要求。
（3）建议郭家湾电厂利用大修机会优化气流均布结构，彻底解决电袋除尘气流不均问题，以满足气流分布试验0.25的技术要求，更换PPS+15%P84为PPS+PTFE覆膜滤袋提高除尘效率。
