煤电机组烟尘超低排放改造及其技术经济分析

北极星环保网讯:随着烟尘排放标准的提高和煤电机组在重点地区超低排放改造的兴起,湿式电除尘器(WESP)由于其能够显著降低粉尘、液滴等的排放浓度,并同时解决湿法脱硫系统的浆液夹带问题,逐渐成为烟尘超低排放的主要改造方案之一.

结合WESP技术原理及其应用现状,以某600MW煤电机组采用WESP超低排放改造为例进行技术经济分析,结果表明:WESP对烟尘的去除效率能够稳定达到≥75％,在较好的运行工况下烟尘浓度可以控制在10mg/m3以下;WESP与其他除尘改造方案相比,运行费用最低,在较长的时间内能够显现出最优的经济性.

关键词：超低排放，煤电机组，湿式电除尘器，去除效果，经济性

2012年1月1日开始实施的GB13223--201l《火电厂大气污染物排放标准》，规定燃煤锅炉烟尘的排放质量浓度限值提高到3Omg/m3，重点地区为20mr￣m3￣1。行业标准的提高使得大批环保设施需要进行提效改造.而灰霾天气的频发已引起政府、社会和公众对颗粒物尤其是细颗粒物(PM)的高度关注，燃煤电厂除尘设施改造必然成为重点关注的焦点。

2013年国务院印发的《大气污染防治行动计划》国发[2013137号1规定：京津冀、长三角、珠三角等重点地区细颗粒物浓度需分别下降25%，20%。15%ta。地方政府对重点地区燃煤电厂烟尘排放的要求更加严格，部分地区提出超低排放的要求。

所谓超低排放，时至今日仍无公认的定义参照2014年9月12日国家发改委、环保部、能源局联合以[201412093号文发布的排放限值要求，即p(烟尘)：1Omg/m，p(S0￣：35mm，p(NOx)：50megm，烟尘超低排放可理解为在煤质适宜的情况下.采用技术经济可行的烟尘治理技术，使得燃煤电厂烟尘的排放质量浓度低于10m#m，。

那么，燃煤电厂烟尘超低排放改造也就是通过采用技术经济可行的烟尘治理技术对现有除尘设施进行改造，使其烟尘的排放质量浓度小于10mm。

电除尘器是燃煤电厂除尘应用最为广泛的技术但其本身存在二次扬尘、高比电阻和微细粉尘收集难等缺陷。电除尘新技术能够克服部分困难，但往往受场地条件、投资和运行费用等因素限制。实现2Omg/m排放限值有非常大的改造难度嘲。

同时，后置脱硫塔中常规除雾器主要针对粒径大于40Ixm的大液滴和颗粒物。出口水雾一般只能控制在75mg/m3左右，烟囱排放的烟气中石膏浆液等颗粒物的质量浓度就已超过10mg/m，。同时，现役的环保设施也很难去除PMHg，SO，酸雾及各种有机物等。所以，对脱硫后烟气进行深度净化、去除多种污染物成为一种必然选择。

为了满足火电行业排放标准和重点地区超低排放的要求。湿式电除尘(WESP)作为一种能有效去除酸性气体、颗粒物、汞以及其他可凝性有毒气体的多功能污染物排放控制装置，受到了广泛关注。燃煤电厂烟尘超低排放改造也纷纷提出了在脱硫吸收塔之后设置WESP的方案。

1 WESP及其应用现状

1.1 WESP简介

WESP是一种终端、精细化、多污染物协同处理的控制装置，其与传统电除尘器(ESP)的运行原理相同[61，电除尘过程主要分2个阶段：粉尘荷电和粉尘捕集。充满颗粒物的烟气通过由一系列高压放电电极和集尘极板组成的除尘室，放电极(阴极)使颗粒物荷负电，带电颗粒物于是向阳极极板迁移，从而被捕集。

WESP与ESP的主要区别在于它们的除灰机制不同，WESP中不设置阳极振打装置，而是使用水膜收集极板上的灰。由于防止了振打扬尘问题，WESP不需要设置多重电场来捕集二次扬尘产生的颗粒物。

WESP相对于ESP有如下优点：WESP基本上消除了二次扬尘问题(包括振打扬尘、灰斗扬尘等);WESP不受粉尘比电阻的影响(传统电除尘器中过高的比电阻会引起电火花和反电晕，降低了除尘器性能)，可以在高功率供电模式下运行;WESP还有利于促进细微颗粒物和酸性气体的捕集和脱除，并控制一些有害空气污染物，如氧化汞;WESP对烟气特性变化不敏感，有较强的燃料适应性。WESP的众多技术优势使得其实现烟尘超低排放的核心作用愈发明显。

目前国内WESP主流技术主要有2种类型，一类是以引进为主，阳极板为不锈钢材质;另一类则是以自主研发为主。阳极板分别为柔性纤维织物和导电玻璃钢。国内WESP主流技术的对比分析见表1。

表1国内主流WESP技术对比分析

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