燃煤电厂电除尘器能效评测

A电厂660MW机组配套低低温电除尘器电源最大出力电耗为2035kW•h/h,高于平均值,在保效节能模式下,电耗为850kW•h/h,低于平均水平。该机组燃用煤质较好,其飞灰表观驱进速度为39.6cm/s,按电除尘器对煤种的除尘难易性评价,属于一般煤种,设计入口烟尘浓度≤30g/m3,设计出口烟尘浓度≤15mg/m3,此时电除尘器1~3级能效分别为0.308W•h/m3、0.378W•h/m3、0.784W•h/m3,电源最大出力及节能模式条件下的比电耗分别为0.700W•h/m3、0.292W•h/m3,均低于3级能效值,无需被淘汰,且节能模式下,比电耗低于1级能效值,达到了领跑条件。

B电厂1000MW机组配套低低温电除尘器电源最大出力电耗为2500kW•h/h,高于平均值,在保效节能模式下,电耗为1200kW•h/h,低于平均水平。该机组燃用煤质较好,其飞灰表观驱进速度为51.3cm/s,按电除尘器对煤种的除尘难易性评价,属于较容易除尘煤种,设计入口烟尘浓度≤30g/m3,设计出口烟尘浓度≤15mg/m3,此时电除尘器1~3级能效分别为0.265W•h/m3、0.328W•h/m3、0.68W•h/m3,电源最大出力及节能模式下的比电耗分别为0.594W•/m3、0.285W•h/m3,均低于3级能效值,无需被淘汰,且节能模式下,比电耗低于2级能效值,达到了被鼓励的条件。

C电厂1000MW机组配套低低温电除尘器电源最大出力电耗为2900kW•h/h,高于平均值,在保效节能模式下,电耗为1350kW•h/h,低于平均水平。该机组燃用煤质较好,其飞灰表观驱进速度为37.7cm/s,按电除尘器对煤种的除尘难易性评价,属于一般煤种,设计入口烟尘浓度≤30g/m3,设计出口烟尘浓度≤15mg/m3,此时电除尘器1~3级能效分别为0.294W•h/m3、0.364W•h/m3、0.756W•h/m3,电源最大出力及节能模式条件下的比电耗分别为0.692W•h/m3、0.322W•h/m3,均低于3级能效值,无需被淘汰,且节能模式下,比电耗低于2级能效值,达到了被鼓励的条件。

值得注意的是,鉴于超低改造项目运行时间不长,电厂运行人员经验不足,一般不敢在节能模式条件下运行,经现场实测,A、B、C三个电厂低低温电除尘器出口烟尘浓度分别为12mg/m3、9.98mg/m3、6.27mg/m3,远低于设计值。从机组的实际运行情况看,低低温电除尘器运行电耗偏高,存在较大的降耗空间。

4.2湿式电除尘器运行能耗

湿式电除尘器可稳定实现颗粒物超低排放,甚至可实现颗粒物低于1mg/m3的极低排放,但需额外的投资及运行费用,且除了电耗之外还有水耗与碱耗等。基于金属极板湿式电除尘技术,估算入口烟气量分别为1200000m3/h（300MW级机组）、2100000m3/h（600MW级机组）和3200000m3/h（1000MW级机组）在不同除尘效率时金属极板湿式电除尘器的水、电、碱耗量如表2所示。

表2不同机组配套金属极板WESP水、电、碱耗量估算

4.3低负荷时电除尘器运行电耗较高

鉴于当前煤电产能过剩,煤电利用小时数持续下降,许多机组不得不在低负荷下持续运行,以某F电厂600MW机组为例,根据实测,在100%负荷、75%负荷、50%负荷条件下电除尘器的电耗及比电耗数据如图6所示。F电厂600MW机组在100%负荷、75%负荷、50%负荷条件下电除尘器电耗分别为2280kW•h/h、1830kW•h/h、1240kW•h/h,均处在平均值上下。

该机组燃用煤质较好,属于一般煤种,设计入口烟尘浓度≤30g/m3,设计出口烟尘浓度≤15mg/m3,此时电除尘器1~3级能效分别为0.308W•h/m3、0.378W•h/m3、0.784W•h/m3,均低于3级能效值,无需被淘汰。但随着负荷降低,电除尘器比电耗升高,这主要是因为,一般电源参数通过手动调节,为保险起见,运行人员一般留有较大余量,也就是说,电除尘器在低负荷运行时,存在较大的降耗空间。

图6F电厂600MW机组电除尘器电耗及比电耗

5结论

（1）统计了国内197台燃煤电厂的电除尘器电耗及比电耗数据,并结合机组容量、出口烟气含尘浓度、电除尘器对煤种除尘难易性等对比电耗的修正及反复试算,给出了电除尘器能效评价指标。

（2）目前超低排放投运项目中电除尘器除尘性能较好,但普遍存在能耗偏高的现象：低低温电除尘技术提效幅度明显,但运行能耗偏高;湿式电除尘技术可稳定实现烟尘超低排放,但需额外增加一定的运行能耗;机组低负荷运行时,为保证排放达标,留有较大裕量,运行能耗偏高。

（3）当前电除尘器运行能耗存在较大的节能空间,建议基于多电场的梯级除尘能力合理分配能效,建立机组负荷、煤质条件等动态响应机制,推出多电源及多类电源的智能化耦合调控技术,在保证除尘性能的前提下,科学合理节能。

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