电除尘专栏第14期 烟气调质技术经济性比较及案例分析

年运行费用组成方面，电袋复合除尘器及袋式除尘器方案的滤袋更换费用在总运行费用中分别占比36%及42%，是非电耗占比最高的两项技术。电除尘器+烟气调质方案与电除尘器+低低温+移动电极方案电耗占比最高，分别达到68%及79%。通过比较可以看出，基于电除尘器的两种方案，最高维护成本最高部分均为电耗运行维护最为简单。

从整机寿命30年来看（见图5），在设备全寿命周期内电除尘+烟气调质方案的总费用最低，电除尘+低低温+移动电极方案其次，电袋复合除尘器与袋式除尘器方案的总费用接近且最高，其中以袋式除尘器费用最高。设备运行时间越长，电除尘+烟气调质方案的经济性优势愈显著，四种方案的总费用比例为，电除尘+烟气调质方案：电除尘+低低温+移动电极方案：电袋复合除尘器方案：袋式除尘器方案为1：1.6：1.97：2。

图5各方案运行30年期间的总费用变化曲线

三、烟气调质技术国内外应用情况及典型案例分析

1、国外应用情况

20世纪60年代美国环保署开始限制火电厂粉尘排放，催生了电除尘器烟气调质的研发和应用。1972年世界第一台烟气调质装置在美国获得成功应用，经过50多年的发展，烟气调质技术+电除尘器已经成为美国、欧洲、亚洲等国家解决火电厂粉尘排放超标的主要技术路线。目前，烟气调质技术在全球范围内已经拥有超过800台机组的应用业绩，是技术最为成熟的电除尘器提效技术。

2、国内应用案例分析

下面我们就针对上上期案例中介绍过的大唐王滩电厂详细分析一下烟气调质在工程应用中与其他技术对比所体现出的技术、经济上的优势，以及显著的应用效果。

2.1改造背景

随着烟气调质技术在国外的成功应用，该技术也引起了国内业主的广泛关注。河北大唐国际王滩发电厂#1、#2两台600MW燃煤发电机组，每台锅炉配套双室五电场静电除尘器。2014年这两台机组通过采用烟气调质技术，成功将原有电除尘器出口粉尘排放浓度从原来的80mg/m3下降到15mg/m3以下，为后来的最终烟囱出口超低排放的实现打下了坚实的基础。

在应用烟气调质技术之前，该电厂对现有电除尘器存在的问题进行了效率测试及分析，确定存在以下问题：（i）燃煤飞灰比电阻较高且存在反电晕现象；（ii）通过对电除尘器振打频率进行调整试验发现，存在二次扬尘现象；（iii）电除尘器对煤种变化的适应性较差，应用不同煤种时电除尘器出口粉尘排放浓度不稳定。

2.2改造方案选择

针对以上问题，王滩电厂有针对性的对可选方案进行了比较，包括烟气调质方案、电袋复合除尘器改造方案、低低温电除尘器+移动电极方案，最终确定烟气调质作为最终的改造方案。

（1）电除尘器进行电袋复合除尘器改造方案。

电袋复合除尘器改造费用、运行费用较高，维护费用远远超过原有电除尘器及其他可选方案，同时布袋的使用寿命较短，从经验上估算约使用2个月后，除尘器的阻力就会不同成都低升高，造成引风机电耗增加。另外，因电袋除尘器压力损失较大，现有引风机裕量无法满足系统要求，还需要对引风机进行增容改造。此外，经常出现的滤袋未达到设计寿命及经常出现的大面积漏袋以及更换下的布袋存在的二次污染问题。

电袋复合式除尘器对烟温、含氧量和烟气湿度突变的敏感性较强，若煤质发生变化会造成这些工况的改变，并由此引起一系列问题的产生。最终，不采取此种方案。

（2）低低温电除尘器+五电场改造为移动电极。

电除尘器低低温改造虽然可以一定程度上解决因粉尘比电阻较高带来的除尘器效率问题，但是自身存在低温腐蚀风险，需要对GGH及下游设备进行防腐处理。因王滩电厂燃煤灰分较高，GGH的堵塞、磨损以及清灰问题均比较严重。移动电机技术虽然可以解决收尘极的二次扬尘问题，但是干式毛刷清灰的方式会使极板上的密实灰层破碎造成扬尘，同时，下部驱动轮的设计提高了落灰高程，也会对二次扬尘的减弱效果造成了影响。

除此以外，移动电极技术采用精密转动机构，对设备的设计、制造、安装工艺要求较高，也对设备的运行维护提出了较高的要求。此方案改造费用较高，改造工程量较大，因加设GGH造成的风阻增大，同样需要对原有的引风机进行改造。

另外，此方案依然不能很好的解决该电厂现存的电除尘对煤种变化适应性差的问题，况且一旦煤种发生变化对于低低温电除尘器来说，影响的不仅仅是除尘器的效率，更大的风险是对下游系统的腐蚀，故不采取此方案。

（3）双重烟气调质方案。

烟气调质方案除尘器本体及上下游设备不进行任何改动，不增加系统风机阻力，改造工程量小，且设备投资及运行费用在所有可选方案中最小，可以很好的解决电除尘器现存的几个主要问题。在通过改造大幅降低除尘器出口排放浓度的同时，可以很大程度上改善现有电除尘器对煤种变化的适应性，在不断严格的环保排放标准的前提下，拓宽了电厂的煤种选择范围，为电厂的盈利能力提供了技术保证。

通过对可选方案的对比，经过技术讨论，该厂最终确定对电除尘器进行双重（SO3+NH3）烟气调质系统改造，并受到了预期的良好效果。

延伸阅读：

电除尘专栏第13期 粉尘凝聚技术

湿式静电除尘器对烟尘的精处理

1000MW机组两种湿式电除尘应用效果对比