热电行业作为国民经济支柱产业，在实现规模化生产的同时，也面临着严峻的粉尘治理挑战。

一、项目背景与改造需求

马钢新区热电厂承担着区域工业供电与供热任务，其 135MW 掺烧高炉煤气发电机组配套的 480 吨 / 小时超高压高温煤粉锅炉，在改造前采用传统静电除尘技术。随着环保标准升级，原系统存在以下核心问题：
1，除尘效率不足：原电除尘器在掺烧高炉煤气时，因粉尘比电阻波动（10¹²Ω・cm 以上），除尘效率仅 95%，排放浓度长期高于 80mg/m³，无法满足《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）中 50mg/m³ 的限值要求。
2，适应性缺陷：烟气温度波动范围大（180-260℃），且含 NOx、SO₂等腐蚀性气体，导致极板极线腐蚀严重，维护频率高达每月 2 次，年维护成本超 200 万元。
3，资源浪费：未捕集的粉尘中含铁、碳等有价成分，年损失原料价值约 300 吨，经济与环保效益双重受损。

二、技术方案选型与创新

（一）核心设备升级
项目组摒弃传统电除尘方案，采用低压脉冲旋转反吹袋式除尘器 + 戈尔玻纤覆膜滤料的组合技术：
1，除尘器结构：
四室八单元模块化设计，单台处理烟气量 1,200,000m³/h，滤袋总数 5664 条（φ160×6000mm），过滤风速 1.0m/min，本体阻力≤1200Pa。
采用平进平出气流分布技术，配合导流板优化，使各滤袋负荷偏差 < 5%，避免局部过载。
2，滤料革新：
选用 GORE® Pristyne® 玻纤覆膜滤料，表面复合膨体聚四氟乙烯（ePTFE）薄膜，过滤精度达 0.1μm，对 PM2.5 颗粒捕集率≥99.99%。
耐温范围 - 70℃至 260℃，抗氧化性能优异，可承受 NOx 浓度≤1000ppm 的烟气环境。
3，预涂灰系统：
配套自动 / 手动双模式预涂灰装置，在锅炉启动前通过罐车喷粉形成初始滤饼，防止滤袋直接接触含油点火烟气，延长寿命 30% 以上。
（二）智能控制系统
1，清灰策略优化：
采用 0.8-1.0kg 低压脉冲清灰技术，配合压差传感器（设定阈值 1500Pa）自动调节喷吹频率，清灰能耗较传统高压系统降低 40%。
离线检修功能支持单室隔离维护，无需停机即可更换滤袋，年故障停机时间缩短至 8 小时以内。
2，实时监控体系：
集成 PLC+SCADA 系统，实时监测烟气温度、湿度、压差、滤袋破损等参数，异常时自动触发声光报警并联动调节风门。
数据平台存储 3 年运行数据，通过 AI 算法预测滤袋寿命（准确率达 90%），实现预防性维护。

三、实施效果与经济效益

（一）环保指标飞跃
1，除尘效率：改造后稳定运行 18 个月，实测除尘效率达 99.92%，颗粒物排放浓度 < 15mg/m³，优于 GB 13223-2011 重点区域限值（20mg/m³），接近燃气轮机组标准（5mg/m³）。
2，协同治理：滤料表面疏水性设计有效拦截 SO₂（去除率 12%）和 Hg（去除率 85%），减轻后续脱硫系统负荷。
（二）经济效益显著
1，成本节约：
滤袋寿命从传统 PPS 滤料的 1-2 年延长至 4-5 年，年更换成本降低 60%（约 120 万元）。
风机功率从 1250kW 降至 980kW，年节电 210 万度，折合电费 126 万元。
2，资源回收：
每年回收粉尘约 1.2 万吨，其中含铁量 35%，通过磁选提纯后回用于烧结工序，年创效益 420 万元。
预涂灰系统回收粉煤灰 800 吨 / 年，替代部分水泥原料，节约采购成本 48 万元。
（三）社会效益突出
该项目入选安徽省环保示范工程，为钢铁行业自备电厂改造提供样本。改造后区域 PM2.5 浓度下降 18%，周边居民投诉量减少 90%，企业 ESG 评级提升至 A 级，获得政府循环经济补贴 200 万元。

四、经验总结与技术启示

1，滤料选择关键：高温、高腐蚀性烟气需优先考虑玻纤覆膜滤料，其表面过滤特性可避免深层积灰，同时耐受 NOx 氧化腐蚀。
2，系统协同设计：预涂灰 + 智能清灰 + 离线检修的组合方案，可应对锅炉启停频繁、烟气成分波动等复杂工况。
3，资源化导向：粉尘回收需与生产工艺深度融合，如磁选提纯、灰渣建材化等，实现环保与经济双赢。

五、技术展望

随着超低排放政策深化，热电厂除尘技术呈现三大趋势：
1，智能化升级：引入数字孪生技术，通过虚拟模型实时优化运行参数，预计可再降低能耗 10-15%。
2，多污染物协同治理：开发除尘 - 脱硫 - 脱硝一体化设备，如电袋复合 + SCR 耦合技术，减少占地面积 30%。
3，材料创新突破：耐高温陶瓷滤料（耐温 > 400℃）和自修复滤材的研发，将拓展袋式除尘器在更高温场景的应用。
马钢案例表明，通过技术创新与系统优化，热电厂完全可在实现超低排放的同时创造显著经济效益。这一模式为燃煤电厂绿色转型提供了可复制的路径，也为 "双碳" 目标下的工业节能减排树立了标杆。