燃煤电厂烟尘超低排放技术路线比选研究

该技术适用条件：

a)进入低低温电除尘器系统的烟气含尘浓度不大于100g/m3;

b)燃煤收到基硫分应不大于2%，烟气灰硫比宜大于100;

c)入口烟气温度。热回收器应小于200℃，再加热器宜为50℃上下;

d)低低温电除尘器应工作在85℃～110℃范围，再加热器应不小于70℃;

e)低低温电除尘器换热介质宜采用水媒介，烟气与水换热冷端端差、热端端差应大于20℃。

2013年7月实测南昌发电厂1号机组低低温电除尘器，入口烟温由140℃下降到95℃，除尘器出口烟尘浓度由58mg/m3下降到16mg/m3。通过对低低温静电除尘技术特点的分析，配合协同治理技术，是可以实现烟尘超低排放的。典型技术路线为：烟气换热装置→低低温电除尘器→高脱硫、除尘效率的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(WFGD)→烟气再热装置(FGR，可选择安装)。

a)烟尘排放浓度达到<10mg/m3的协同治理技术方案。适用煤质：灰分<25%、硫分<2%、燃煤热值>18MJ/kg，灰硫比适宜时，超过此范围的煤质需进行分析、论证。技术参数配置：低低温电除尘器入口烟温低于酸露点(一般可取90℃)，入口烟尘浓度<30mg/m3;

b)烟尘排放浓度达到<5mg/m3的协同治理技术方案。适用煤质：灰分<20%、硫分<1.5%、燃煤热值>20MJ/kg，灰硫比适宜时，超过此范围的煤质需进行分析、论证。技术参数配置：低低温电除尘器入口烟温低于酸露点(一般可取90℃)，入口烟尘浓度<15mg/m3。

3.2湿式电除尘为核心的超低排放技术

湿式电除尘器(WESP)与干式电除尘器的除尘原理基本相同，都要经历气体电离、粉尘荷电、收集和清灰四个阶段。其工作原理是：采用自冲刷、喷雾冲刷和液膜冲刷等方式来进行清灰。目前，湿式电除尘器根据极板材质和型式的不同，大致可分为金属板式、柔性电极式、导电玻璃钢式三种类型。

技术特点：

a)WESP具有除尘效率高、没有高比电阻反电晕、没有运动部件、没有二次扬尘、运行稳定、压力损失小、操作简单、能耗低等优点;湿式电除尘器采用液体冲刷集尘极表面来进行清灰，可有效收集微细颗粒物(PM2.5粉尘、SO3酸雾、气溶胶)、重金属(Hg、As、Se、Pb、Cr)、有机污染物(多环芳烃、二恶英)等，综合治理能力强。使用湿式电除尘器后，烟气中的烟尘排放可达10mg/Nm3甚至5mg/Nm3以下[4]。

在燃煤电厂湿法脱硫之后使用，可解决湿法脱硫带来的石膏雨、蓝烟、酸雾问题，缓解下游烟道、烟囱的腐蚀问题，节约防腐成本。湿式电除尘器能实现超低排放，彻底解决烟囱排放问题，达到“一劳永逸”的效果;

b)湿式电除尘器用水清灰，耗水量大;

c)湿式电除尘器所处环境腐蚀性强，需要解决湿式电除尘器的防腐问题。

该技术适用条件：

a)适合用于排放要求高，对多种污染物排放均有较高要求的电厂;

b)适用于前端除尘器改造难度大、费用高的场合;

c)湿法脱硫后烟尘浓度增加导致排放超标，且湿法脱硫系统改造难度大，难以实现烟尘稳定达标排放的项目。

通过分析湿式电除尘器除尘技术特点，配合协同治理技术，是可以实现烟尘超低排放的。通过干式除尘及新技术(低低温、旋转电极等)与湿式除尘的不同组合及湿法脱硫系统协同除尘，可以得到多种烟尘超低排放工艺路线，典型技术路线为干式除尘器→高脱硫、除尘效率的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置(WFGD)→湿式电除尘器→烟气再热装置(FGR，可选择安装)。

该工艺技术的主要设备有高效干式除尘、湿法脱硫、湿式电除尘器，干式除尘设备可选用低低温电除尘器、电袋复合除尘器、袋除尘器等，要求出口烟尘排放浓度≤20mg/Nm3。湿式电除尘器有效地避开了粉尘比电阻对干式电除尘器的影响及没有机械振打清灰产生的二次扬尘，同时静电和水雾相结合可显著提高除尘效率。

燃煤电厂湿法脱硫后配套湿式电除尘器，真正使大气污染物烟尘排放浓度达到超低排放(≤10mg/Nm3或5mg/Nm3)，实现超低排放。国内山东黄台电厂8号300MW机组、上海石洞口一电厂3号300MW机组、内蒙古蒙西电厂1号300MW机组、江苏泰州电厂二期工程2×1000MW机组等均进行湿式电除尘器改造，均实现了烟尘的超低排放[5]。

3.3燃煤电厂烟尘超低排放技术改造建议

通过对新除尘技术及燃煤电厂烟尘“超低排放”的技术探讨，结合燃煤电厂现役机组超低排放的要求及改造条件，建议：

a)现有除尘方式除尘器出口烟尘排放浓度小于20mg/m3的除尘器可以考虑不再进行除尘器改造，可在脱硫塔后加装湿式电除尘器;

b)采用布袋除尘器或电袋除尘器的机组，除尘器出口烟尘排放浓度小于30mg/m3、大于20mg/m3的除尘器，应对选除尘器进行改造。同时，在脱硫塔后加装湿式电除尘器;

c)除尘器出口烟尘排放浓度在50mg/m3左右的电除尘器，机组灰硫比较大，可进行低低温电除尘器技术进行改造。如场地受限，也可以对电除尘器进行电袋或袋除尘器改造，同时，在脱硫塔后加装湿式电除尘器。

4结语

目前围绕满足超低排放标准的要求，多种除尘器新技术的开发和研究不断呈现新成果，通过对低低温电除尘、湿式电除尘器技术特点及适用条件的研究，各种以低低温电除尘、湿式电除尘器为核心超低排放技术的均能够实现超低排放，可以有效降低烟尘的排放，减少对环境空气的污染。

在选择烟尘超低排放技术时，还需结合不同区域经济、资源、环境条件、煤质差异及各烟气治理设施之间的相互影响等进行系统化的全过程进行考虑。由于烟尘超低排放技术需要“协同治理”，在每个装置脱除其主要目标污染物的同时，协同脱除其它污染物或为下游装置脱除污染物创造有利条件。所以各系统需要正常运行至关重要，三分技术，七分管理”，应制定严格和科学的操作、维护、管理规程，并加强对员工的培训。

参考文献略

延伸阅读：

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