除塵改造方案比較及濕式電除塵器技術 

《火電廠大氣污染排放標準》規(guī)定，現(xiàn)有火電廠最遲于2014年7月1日前完成貫標工作，其中煙塵煙囪排放濃度限值為30mg/Nm3，對于重點區(qū)域的火電廠實行20mg/Nm3煙塵排放濃度特別限值。

1、移動電極電除塵、電袋復合式電除塵及濕式電除塵技術性能比較：

序號	移動電極除塵器	電袋復合除塵器		濕式電除塵器
1	除塵效率、排放濃度
1.1	除塵效率可達99.8%，煙塵排放濃度30mg/Nm3		除塵效率可達99.9%以上，煙塵排放濃度≤20mg/m3		除塵效率可達99%以上，關鍵布置在脫硫后，排放濃度可達≤15mg/m3
1.2	煤種、灰比電阻變化影響除塵效率		煤種、灰比電阻變化不影響除塵效率		煤種、灰比電阻變化不影響除塵效率
1.3	對微細顆粒和重金屬顆粒的脫除率較低		對微細顆粒和重金屬顆粒的脫除率較高		對微細顆粒（含PM2.5）、石膏雨、重金屬顆粒的脫除率較高
2	運行阻力
2.1	300Pa		800～1200Pa		250Pa
3	結構
3.1	結構復雜		技術結構較復雜		技術結構簡單
4	對煤種適應性
4.1	受煤種變化影響較大		適應燃燒劣質煤，使用不受煤質灰分限制		適應任何煤種，不受煤灰特性影響
4.2	高二氧化硅和三氧化二鋁不易收塵		灰中二氧化硅和三氧化二鋁等對濾袋磨損輕		適應任何煤種，脫硫必須投運
4.2	對PM10和PM2.5收集效率低		除塵效率不受比電阻值、入口濃度影響，對PM10和PM2.5收集效率較低		除塵效率不受比電阻值、入口濃度影響，對PM10和PM2.5收集效率很高
4.3	對負荷變化適應性較好，運行管理較復雜		對負荷變化適應性較好，運行管理較復雜		對負荷變化適應性較好，運行管理較簡單
5	可靠性
5.1	不能長期保證 ≤30mg/Nm3		能長期保證煙塵排放濃度≤20mg/m3		能長期保證煙塵排放濃度≤15mg/m3
5.2	極板、線 15 年更換一次；轉動機械 8年更換一次。		布袋每4~5年更換一次		采用防腐蝕較好的材料可以達到15年不更換
5.3	機械振打清灰，周期可調		濾袋清灰壓力0.2～0.25MPa，濾袋清灰間隔 90 分鐘左右		清灰系統(tǒng)簡單
6	啟停爐運行方式
	投油點爐時除塵器不投		啟動前需進行預除灰		脫硫投運后即可投運

上表對幾種除塵方式技術性能做了比較。從除塵效率和排放濃度要求上來看，只有電袋復合除塵和濕式電除塵可以達到排放要求。進行移動電極除塵改造后，末電場換成移動電極，性能上相當于五電場，可以將設計排放降到30mg/Nm3，難以達到重點地區(qū)排放要求。移動電極的除塵性能受比電阻的影響較大，而電袋除塵和濕式除塵則不受影響。移動電極對微細顆粒和重金屬顆粒脫除效率較低，電袋復合除塵器的脫除率較高，濕式電除塵對含PM2.5的微細顆粒及石膏雨等和重金屬顆粒的脫除率較高。電袋除塵的運行阻力最大，達到800～1200Pa，濕式電除塵最低，只有250Pa，因此從阻力上所帶來的經(jīng)濟負擔來看，濕式電除塵最小。三種除塵工藝中，移動電極結構最為復雜，因此對運行水平要求高，系統(tǒng)維護較為困難。

2、經(jīng)濟性比較

以某臺300MW機組為例，幾種改造方案的初投資以濕式電除塵為最高，需要約2350萬元，電袋復合式次之，2250萬元，移動電極改造初投資最低，為1080萬元。

在三種除塵方案中，因電袋增加阻力最大，設備運行費用也最高，年運行維護費約為287.5萬元。移動電極因結構復雜，運行維護費用次之，為275.6萬元。濕式電除塵的年運行維護費用為97萬元。幾種改造方案的工期相差不大，都在三個月左右。

基于以上分析，雖然濕式電除塵改造會比電袋改造高出100萬元，但電袋的年運行維護費用高達287.5萬元，而濕式電除塵的年運行維護費用只有90萬元。一年運行下來，濕式電除塵比電袋除塵可節(jié)省97.5萬元。后繼年份的運行維護中，節(jié)省的費用更為可觀。整體來看，濕式電除塵在經(jīng)濟性上更有優(yōu)勢。

綜上，濕式電除塵用在濕法脫硫之后，具有以下優(yōu)點： 

（1）穩(wěn)定實現(xiàn)超低排放，滿足當前國家新排放標準要求； 

（2）有效脫除PM2.5微細粉塵和氣溶膠，改善煙囪透明度，滿足更長遠的國家空氣質量控制要求； 

（3）有效脫除SO3，緩解下游煙道、煙囪的腐蝕，減少防腐成本； 

（4）解決濕法脫硫帶來的石膏雨，藍煙酸霧環(huán)境問題。 

（5）濕式電除塵可以在很長一段時間內滿足國家越來或嚴格的環(huán)保要求（如未來可能對空氣污染物Hg、As的排放也提出要求），達到“一勞永逸”的效果。

缺點：（1）消耗一定水量，需灰水處理。 

濕式電除塵器的灰水經(jīng)處理后循環(huán)使用，部分污水作為濕法脫硫工藝補水，原濕法脫硫的工藝補水減少等量補給濕式電除塵器，形成濕法脫硫與濕式電除塵器的總體水平衡，實現(xiàn)濕式電除塵器零水耗運行。 

（2）初投資較高。 

3、濕式電除塵的可靠性

上個世紀七十年代，歐美與日本的燃煤電廠開始在濕法脫硫后加裝濕式電除塵器，用以去除煙氣中的超微粉塵、硫酸根、重金屬等污染物，取得了良好的效果，煙囪排放普遍控制在10mg/Nm3左右，部分場合甚至可以達到5mg/Nm3的極低排放。2011年底，龍凈建立了國內首臺燃煤鍋爐濕式電除塵器中試裝置，運行期間，除塵器入口含塵濃度高達513mg/Nm3，出口排放僅9.3mg/Nm3，除塵效率98.19%；對捕集到的粉塵進行粒徑分析，發(fā)現(xiàn)PM10以下的粉塵占90%，PM2.5以下的粉塵占30%，表明濕式電除塵器對細微粉塵具有高效脫除的特性；對噴淋水與排出水的pH值對比測試也表明，濕式電除塵器對SO3具有很高的脫除能力。

4、濕式電除塵器布置方案

在濕法脫硫后增設一臺2電場濕式電除塵器。濕式電除塵器的灰水經(jīng)處理后循環(huán)使用，部分污水作為濕法脫硫的工藝補水，原濕法脫硫的工藝補水減少等量補給濕式電除塵器，形成濕法脫硫與濕式電除塵器的總體水平衡，實現(xiàn)濕式電除塵器零水耗運行。

濕式靜電除塵器布置在脫硫系統(tǒng)后，沖洗水箱和水泵等均可布置在除塵器下部，故需要增加布置場地，特別是對于老機組改造，由于可供改造有場地有限，場地布置將成為一個主要問題。應明確濕式電除塵器的型式和布置方案，建議濕式電除塵器的布置方案結合脫硫系統(tǒng)改造統(tǒng)籌考慮。