电厂700MW机组改造湿式电除尘技术分析

北极星环保网讯:以广东省某电厂1号、2号(2×700MW)机组超低排放改造湿式除尘器工程为例，介绍了改造项目技术路线的选择、布置方案、设计特色。实例表明，金属平板式湿式电除尘能够使电厂实现稳定超低排放的要求。

1项目背景

燃煤电厂烟气排放中含有的烟尘及SO2、NOx等，被认为是造成大气污染的主要原因。为同时满足电力需求与环保要求，国家提出煤电升级行动计划。国家发展和改革委员会、环境保护部、国家能源局联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014～2020年)》(发改能源〔2014〕2093号)明确提出煤电改造的目标与期限，要求东部地区(辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市)新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值[2]。

广东省发改委印发的粤发改能电函〔2015〕2102号文件，要求全省煤电机组“基本达到燃气轮机组排放限值”，提出了比国家标准更严格的污染物排放指标，即烟尘及NOx、SO2排放浓度不高于10mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3，鼓励珠三角地区“达到燃气轮机组排放限值”，即烟尘及NOx、SO2排放浓度不高于5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3[1]。

广东省某电厂是珠三角地区的重点发电企业，其1号、2号(2×700MW)机组锅炉烟气通过电袋复合除尘器处理后，出口粉尘浓度<20mg/Nm3，已达到较低的排放水平，电袋复合除尘器后部的湿法脱硫装置对粉尘仍有一定的脱除能力，但其自身仍会带出部分含尘液滴，导致烟尘最终排放浓度存在不确定性。该电厂决定对1号、2号(2×700MW)机组进行环保升级改造，以保障两台机组的烟尘排放浓度稳定控制在5mg/Nm3以下，使烟尘浓度最终达标排放。

2技术路线选择

2.1湿式电除尘器优势

湿式电除尘器一般设置在脱硫设施与烟囱之间，用于去除脱硫后饱和湿烟气中的烟尘、气溶胶等细微颗粒，在湿法脱硫系统后布置湿式电除尘器可有效去除烟气中的PM2.5粉尘、SO3和Hg及氧化物等污染物，具有联合脱除的效果。湿式电除尘作为高效除尘的尖端精处理设备，在处理复杂湿烟气PM2.5组分方面具有明显优势。我国近几年陆续完成一批湿式电除尘改造工程，部分项目烟尘排放浓度甚至达到≤1mg/Nm3。

2.1.1工作原理

湿式电除尘器的工作原理与干式静电除尘器相同[3]，如图1所示，在湿式电除尘器的阴、阳极之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，电晕线周围产生电晕放电，随饱和湿烟气进入其中的尘(雾)粒子与这些正、负离子相碰撞、凝并而荷电。荷电后的尘(雾)粒子在高压静电场力的作用下向阳极运动，到达阳极板后将其所带的电荷释放而被阳极收集。不同于干式静电除尘器振打清灰的方式，湿式电除尘器通过水冲刷清灰，具有清灰更加彻底，能长期保持极板表面清洁，保障除尘器长期稳定高效运行的特点。

2.1.2协同治理

SO3在温度高于露点、低于205℃(400℉)时，以H2SO4微液滴形式存在[3]。其平均颗粒直径小于0.4μm，属亚微米颗粒范畴，导致干电和FGD对SO3去除率低。如图2所示，在湿式电除尘中，放电极被水浸润后，电子易激发，电场中存在大量带电雾滴，大大增加了亚微米粒子碰撞带电的机率，而带电粒子在电场中运动的速度是布朗运动的数十倍，这样就大幅度提高了亚微米粒子向收尘极板运行的速度，提高了收集效率。因此，湿式电除尘能够在一定程度上去除亚微米粒子。据国内外研究数据，湿式电除尘对SO3的去除率在30%～60%。

脱硫系统出口石膏以CaSO4、H2O液滴形式存在，脱硫后的饱和烟气中携带部分水滴，在通过湿式电除尘的高压电场时可被捕获并被冲洗走，从而降低烟气携带水量，减小石膏雨的形成机率。虽然国内没有实际的测试数据验证，但根据电除尘机理和湿式除尘机理的综合作用，湿式电除尘可除去烟气中的石膏液滴和重金属亚微米颗粒物。

2.2各型式湿式电除尘器对比

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