燃煤電廠煙塵超低排放技術措施研究

粟慧

（貴陽鋁鎂設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081）

在生產過程中，燃煤電廠會產生大量的煙氣，該煙氣中含有許多煙塵，如果不能及時將其脫除，則就會嚴重危害大氣環境。目前國內外都在重點研究燃煤電廠煙塵治理措施，提出較為先進的環保技術，便于達到超低排放的目標。

1 目前燃煤電廠煙塵超低排放技術的現狀及解決對策

對于煙塵超低排放技術來說，其發展情況如圖1所示。

圖1

如上圖，目前煙塵超低排放面臨著如何運行優化和怎樣精確煙塵測量兩個問題。

1.1 運行優化方面

合理控制煙塵需要多種技術協作完成，不同除塵技術在能源消耗以及除塵效率方面具有顯著差異，進而應該合理優化各種技術的除塵效率，最終才能實現煙塵在超低排放的條件下同時有效降低能源損耗情況。解決對策：在不同超低排放技術下，應該不斷優化自身方案，有效降低能源運行的損耗情況，從而在一定程度上節約運行成本。

1.2 煙塵測量方面

隨著我國燃煤機組測量排放的煙塵主要根據《國家污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及測量方法》（HJ/T76-2007），通常采用在線監測（煙氣排放連續監測系統，CEMS），同時利用實驗室稱重校核方式，監督并管理污染物的排放數據。但是仍然存在煙塵濃度測定儀未經由校準的問題。目前煙塵濃度測定儀在進行在線連續監測時，并沒有進行校準，導致個別校準的確定關系式不能準確使用。HJ/T76-2007對煙塵的CEMS制定了相關的比對方法，當顆粒物排放濃度≤50mg/m3，誤差在±15mg/m3內，煙塵儀在進行測量精度時不需要校準，這顯然并不適合煙塵超低排放機組CEMS進行校對，并且該測點不均勻分布也會在一定程度上影響測量結果。另外，目前現場實驗測量煙塵的方式普遍使用稱重法，但是該測量方式往往受到測量員實際操作水平的影響，并且有的煤礦電廠排放濃度在1mg/m3背景下，導致煙塵測量的難度加大，需要進一步確認該方法的精準度。解決對策：相關部門應該歸納已有的低濃度煙塵在線監測以及采樣檢測的相關問題，修改并制定標準化制度，確保測量的精準度較高。其次，應該合理開展超低排放技術的能源消耗和環境影響的全生命周期評價，目前已經逐漸應用于脫硫、除塵以及脫硝等諸多領域，利用全生命周期評價能準確羅列出能源消耗以及環境影響清單，對環境進行明確效應，進而能有效降低能源消耗。從煤礦電廠長遠發展來看，現有組合技術在短期內難以解決，只有開發較為新型的低能耗、高效能的除塵技術，才能代替原有組合技術，大幅度降低能源消耗的同時，節約生產成本，并且有效提升除塵效率。

2 燃煤電廠煙塵超低排放技術的改進措施

隨著我國在電除塵器性能和技術方面的不斷改革創新，在很大程度上已經有效提升電除塵器的工作效率。從目前電除塵器的實際應用情況來看，較為成熟的新型改造技術包括將靜電除塵技術與布袋除塵技術用電袋復合除塵器技術代替；靜電除塵器中新增加旋轉電極；將工頻電源轉變為高頻電源；對電除塵器增設低溫換熱器等。

如果相應的除塵效率要求達到99．6%～99．8%左右時，就需要在電除塵器上增設旋轉電極、高頻電極等技術；如果相應的除塵效率要求高于99．8%時，不應該選擇常規性的電除塵器，應該充分考慮應用超靜電袋除塵器技術或者低溫電除塵器技術。

2.1 電袋復合除塵器代替靜電除塵

目前燃煤電廠應用較多的就是電袋復合除塵器，其主要是把電除塵中的荷電除塵和袋除塵中的過濾攔截機理進行有機融合的新型除塵器，該除塵器具有穩定排放、長期使用的特征，并且不會被煤質的變化所影響，較為適合我國煤質變化多的情況。一般情況下，該除塵器能有效保障出口煙氣粉塵的濃度保持在20～30mg/m3左右，但是當煙氣經過脫硫吸收塔時，就可能攜帶一些細石膏顆粒，造成粉塵濃度大幅度增加，進而要不斷創新除塵方式。

2.2 更新改造電除塵器

（1）增置旋轉電極。最先開發出新型結構的電除塵器，利用收塵極板的可移動性以及能旋轉的刷子逐漸構成一個移動電極電場，從而將其應用于電除塵器的后級電場。該技術具有陽極板清潔干凈，防止反電暈、降低二次揚塵、縮短占地面積等顯著優點。在華電句容電廠的2×1000MW機組中，在五四場電除塵器中安裝旋轉電極能將除塵器出口的煙塵保持在10～20mg/m3。

（2）將工頻電源轉變為高頻電源。所謂的高頻電源主要充分利用高頻開關技術所形成的逆變式電源，將供電電流轉變為一系列窄脈沖模式。目前高頻電源主要采用三相平衡電源，在最大程度上降低對電網的影響，并且沒有缺陷損耗，與工頻電源對復雜、變化多端的煙氣情況相比，其更具有更為顯著的適應能力。

如蘇州某電廠2號爐的電除塵器使用工頻電源，3號爐的電除塵器使用高頻電源，與使用工頻電源的電除塵器相比，使用高頻電源操作更為簡單，安裝也方便，有效降低煙塵排放在39%～61%左右，可以大幅度節約電能，減少耗電量，與電除塵器配合使用，能將最優除塵效率保持在 99．80%～99．85% 左右。

低/低低溫電除塵技術。所謂的低溫電除塵器主要是采用煙氣換熱器，把煙氣的溫度降低到比煙氣酸露點高的溫度。該除塵器運行到煙溫下降后，就會降低煙氣的比電阻，從而使得除塵效率能有效提升。如漕涇電廠的1000MW機組中，在除塵器進口位置利用煙氣余熱加裝換熱器，能將煙溫從原來的124℃降低到104℃，并且電除塵器的工作效率也從原來的99．80%提升到99．88%左右，相應的出口濃度由原來的21．54mg/m3降低到14．27mg/m3，1年內運行效果較為顯著。一般情況下，低低溫除塵器的進口煙氣溫度保持在84～93℃左右，與低溫電除塵器相比，煙氣下降的溫度更低，有效降低飛灰比電阻以及煙氣的流速，同時還比常規的電除塵器少用一個電場。南昌發電廠的2號機組使用低低溫電除塵器實現了入口煙溫由原來的140℃下降到95℃，出口煙塵濃度也有原來的57mg/m3下降到15mg/m3，同時除塵效率也明顯增加。

2.3 增置濕式電除塵技術

所謂的濕式電除塵器主要是將水噴射在極板上，使得粉塵能沖刷到灰斗，隨水排出，有效避免已經捕集的粉塵再次進行飛揚，從而能夠有效提升除塵效率，在一定程度上消除“石膏雨”現象。目前國外的該技術已經較為成熟，從日本與美國的實際運行情況上來說，濕式除塵器在保持長期穩定的條件下，能有效消除煙塵，并且將煙塵濃度能合理控制在10mg/m3以下，煙塵和PM2．5有高達70%以上的去除率，同時還可以合理控制汞。但是在初次投入使用時，有耗水量較大、成本較高、污水處理不及時、濃度較高等情況，導致某些工程并不適用濕式電除塵器。目前我國一些專業環保公司研發的濕式靜電除塵器技術已經被廣泛應用于燃煤電廠300MW機組，出口煙塵濃度均能合理控制在5mg/m3以下，應用效果較為顯著。

3 結語

綜上所述，為滿足超低排放的實際要求，開發并研究多種除塵器新型技術逐漸呈現出新的成果，尤其是濕式電除塵器和低溫電除塵器等新型技術的推廣應用，在最大限度上對燃煤電廠10mg/m3超低排放的實現奠定了夯實的基礎。目前我國在燃煤電廠中已經投入大型機組配套的除塵新技術，最終實現煙塵污染的濃度在5mg/m3以下的情況，以確保燃煤電廠能夠真正實現綠色環保。

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