电除尘行业2014年发展综述(2)_全球环保研究网 ♻

电除尘行业2014年发展综述(2)

时间:2015-09-24 18:06来源:GEP Research 作者:信息发布点击: 次

综述了2014年我国电除尘行业的发展环境和经营状况；着重介绍了2014年度电除尘行业的技术进展、新技术的应用情况；针对行业发展中存在的问题提出了对策及建议，并对行业的发展进行了展望。

1.4 行业技术发展进展情况

1.4.1 行业总体技术进展

一百多年来，电除尘器广泛应用于燃煤电站、建材水泥、钢铁冶金、有色冶炼、化工、轻工、造纸、电子、机械及其它工业炉窑等各个工业部门。电除尘器的主要市场在燃煤电厂，约占75%。近年来随着排放标准的趋严，其它行业尤其是建材水泥、钢铁冶金等行业电除尘的应用还在不断下降。

电除尘新技术的不断涌现，进一步提高了电除尘器的除尘效率，扩大了电除尘器的适用范围，目前主要的电除尘新技术有：低温电除尘、低低温电除尘、湿式电除尘、移动电极式电除尘、机电多复式双区电除尘、SO3烟气调质、粉尘凝聚、新型高压电源及控制等技术。

针对我国日益严峻的大气污染形势及国内燃煤电厂使用的除尘设备80%以上为电除尘器这一现状，同时借鉴发达国家的先进电除尘技术，为实现燃煤电厂烟气“超低排放”，可采用“协同控制”和“末端治理”技术路线，即以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线和湿式电除尘技术路线。

低温电除尘、移动电极式电除尘、机电多复式双区电除尘、SO3烟气调质等技术在国内已经成熟，并在多个项目上应用。粉尘凝聚技术在国外已经成熟，国内已有数家公司掌握其核心技术，并在几个项目上应用，情况良好。

我国电除尘供电电源的新技术开发已取得很大进展。以高频电源、中频电源和三相电源为代表的多种新型电源开发成功并得到广泛应用，此外，新一代的高频脉冲电源也已通过现场使用，开始进入市场。高频恒流电源在建材等行业得到广泛应用。这些新型电源大多具备高效率、高功率因数、节能等特点，具备直流和脉冲两种工作方式。另外，电除尘电源控制新技术如节能闭环控制、断电振打控制、反电晕控制等新技术的开发和应用，也给电除尘提效节能增添了巨大的提升空间。

目前，国内相关环保企业通过自主研发、技术引进和成立合资公司的方式，掌握了低低温和湿式电除尘的核心技术，各电力集团、各大电厂也积极试点，技术推广应用已取得重大突破。

1.4.2 电除尘重点新技术

1.4.2.1 低低温电除尘技术

通过烟气冷却器（又称热回收器）或烟气换热系统（包括烟气冷却器和烟气再热器）降低电除尘器入口烟气温度至酸露点以下，一般在90℃左右，使烟气中的大部分SO3在烟气冷却器中冷凝成硫酸雾并粘附在粉尘表面，使粉尘性质发生了很大变化，降低了粉尘比电阻，避免反电晕现象的发生，大幅提高除尘效率，同时去除大部分的SO3。

我国环保企业从2009年开始就加大了对低低温电除尘技术的研究，目前已有多套设备投运，并有1000MW机组业绩，现已掌握低温腐蚀、二次扬尘、提效幅度及对WFGD协同除尘效果的影响等核心问题，并取得了一定的工程经验，提出了防止低温腐蚀、二次扬尘的对策措施。对燃煤电厂低低温电除尘技术的烟气协同治理研究，是从整个电厂系统设计的角度考虑燃煤电厂烟气的治理，充分研究烟气中PM、SOx、NOx、Hg等污染物，各脱除工艺之间相互影响、相互关联的物理和化学过程，利用现有烟气污染物脱除设备之间存在的协同脱除能力，实现燃煤电厂大气污染物的协同与集成治理设计方案，为我国燃煤电厂烟气污染物“超低排放”提供了新思路。

低低温电除尘器技术的主要技术特征是：1）烟尘比电阻降低，击穿电压上升，烟气量减小，电除尘效率提高；2）去除烟气中大部分SO3，其脱除率一般不小于80%；3）低低温电除尘器的出口粉尘粒径会增大，可有效提高湿法脱硫系统的协同除尘效果；4）节能效果明显；5）粉尘比电阻的降低会削弱捕集到阳极板上的粉尘的静电粘附力，从而导致二次扬尘现象比低温电除尘器适当增加；6）具有更优越的经济性。

1.4.2.2 湿式电除尘技术

湿式电除尘的原理与干式电除尘类似，都需要经历荷电、收尘和清灰三个过程。但在湿式电除尘器（WESP）里，水雾使粉尘凝并，荷电后一起被收集，收集到极板上的水滴形成水膜，可以使极板保持洁净。其性能不受煤灰性质影响，没有二次扬尘，没有运动部件，因此运行稳定可靠，除尘效率高。此外，湿式电除尘器对SO3、PM2.5等细微颗粒物有很好的脱除效果，能够解决湿法脱硫带来的石膏雨，蓝烟酸雾等污染问题，还可缓解下游烟道、烟囱的腐蚀，减少防腐成本。

我国环保企业从2009年开始进行燃煤电厂WESP的研究和开发，通过自主研发或引进技术，已掌握核心技术。WESP的研发也得到国家科技部的高度重视和大力支持，被列入国家“863”计划和国家国际科技合作专项。

国内燃煤电厂WESP根据阳极类型的不同可分为三大类：金属极板WESP、导电玻璃钢WESP、柔性极板WESP。上述各种技术各具特色且均有投运业绩，并积累了一定的运行经验。金属极板WESP是国外燃煤机组应用的主流技术，已有近30年的应用经验，技术成熟度高。

该技术具有如下特点：1）科学喷淋，用水量省。喷淋系统建立在实验研究的基础上，配置科学，参数合理，水膜分布均匀，可高效清灰，用水省。2）高效分离，废水循环利用。废水处理循环利用系统，可以将废水中和除酸，并通过高效分离去除悬浮物，实现循环使用。3）机电配合，提效节能。针对湿式电除尘器带水工作的特殊性，研制了新型高压供电系统，能有效配合喷淋系统，运行平稳，输入功率高，除尘效率高。4）特殊设计，抗腐蚀性好。针对湿式电除尘器各部件的特点，合理地选择结构材料。壳体采用普通碳钢，内衬优质涂层进行防腐。5）结构紧凑，占地少。湿式电除尘器结构紧凑，可以在有限的场地内，布置足够多的收尘面积，确保湿式电除尘器高效率的同时，减少占地需求，能适应场地狭窄的电厂布置使用。

1.4.2.3 电除尘用高压供电技术

对于燃煤电厂实现烟气“超低排放”要求，除了采用湿式、低低温电除尘等本体技术，先进的电除尘用高压供电技术也起着重要的作用。近年来，国内的电除尘电控企业加大了对电控新技术的研发力度，以高频电源、三相电源为代表的一批新型高效电源技术创新成果令国际同行刮目相看，同时也在积极研发或引进脉冲电源技术，为电除尘器实现低排放和节能创造了有利条件。

（1）高频高压电源

高频高压电源是新一代的电除尘器供电电源，供电方式有两种，即纯直流供电和间歇供电，其工作频率为几万赫兹。其不仅具有重量轻、体积小、结构紧凑、三相负载对称、功率因数和转换效率高的特点，相比工频电源，又具有更优越的供电性能，能克服一般工频电源输出电压脉动大、平均电压低的不足，可以在逼近电除尘的击穿电压下稳定工作。近几年，随着高频电源技术的不断发展，其输出功率、控制特性均有了很大的提高，目前输出功率达2.4A/80kV的高频电源已投入工程应用。

大量的工程实例证明，基于脉冲工作的高频电源在提高除尘效率、节约能耗方面，具有显著的效果；高频电源工作在纯直流方式下，可以大大提高粉尘荷电量，提高除尘效率。如华润海丰电厂、石狮鸿山热电、上海外高桥三厂、上海吴泾二厂、苏龙电厂、绥中电厂、泰州电厂、常熟电厂、荆门电厂等，电除尘器在进行单纯的高频电源改造后，烟尘排放和高压能耗都有明显的降低。

高频电源属于恒流源性质的电源，在电除尘器出现放电击穿时，电流近似保持不变，并且能在极短的时间内停止供电，从而能减小火花功率，是目前各种除尘器电源中产生火花能量最小的电源，尤其适合在湿式电除尘器中应用，可避免对湿式电除尘器中阳极的烧蚀，如在国华沧东电厂、舟山电厂、兰州热电厂、民权电厂、怀安电厂、承德热电厂等的应用。高频电源在低低温电除尘器上也得到了很好的应用，如华能长兴电厂、嘉华电厂等。

（2）三相高压电源

对于粉尘比电阻不高的场合，由于没有反电晕现象，使用三相电源也可提高运行电压和电流，实际运行电压可达70kV以上，提高了粉尘荷电量及除尘效率。三相电源的单台容量可做到2.4A甚至3.0A，且由于控制柜放置在室内，对现场环境的要求较低，因而设备的可靠性高。

目前，部分厂家的三相电源克服了火花能量较大的缺点，控制特性非常好，可达到很高的控制精度，并取得很好的除尘效果。如黄岛电厂、三河电厂等配套的湿式电除尘器；长治电厂、烟台电厂、广西北部湾电厂、邢台国泰电厂等配套的常规电除尘器；台山电厂前两电场使用高频电源后两电场使用三相电源等，使用效果也都非常好。而对于中、高比电阻粉尘的场合，三相电源应用在间歇脉冲方式时，在保证除尘效率的条件下，具有明显的节能效果。

（3）脉冲高压电源

脉冲高压电源是电除尘配套使用的新型高压电源，脉冲供电方式已在世界上被公认为是改善电除尘器性能和降低能耗最有效的方式之一。工作方式是以脉冲宽度（65~125μs），最大脉冲峰值电压（80kV）的脉冲高压，叠加在常规直流高压（60kV）之上，使电场最高峰值高压能达到140kV，可有效克服高比阻粉尘工况下的反电晕现象，提高电除尘器的收尘效率；同时节约电除尘器的能耗脉冲。

脉冲高压电源主要用于克服高比电阻粉尘反电晕、提高除尘效率的场合。其对电除尘器的改善程度通常可由驱进速度的改善系数来评估。改善系数定义为电除尘器用新的供电方式与用常规直流供电时驱进速度之比。现场试验表明，改善系数与粉尘比电阻关系很大，其将随粉尘比电阻的增加而迅速增加。对于高比电阻粉尘，改善系数可达1.2以上。脉冲供电方式被认为是改善电除尘器性能和降低能耗最有效的方式之一。

工程实例证明，脉冲高压电源在提高电除尘器的除尘效率、节约能耗方面，具有显著的效果，如妈湾电厂、宁北电厂等。

针对高比电阻粉尘的脉冲电源目前在湿式电除尘器上尚无应用案例，其效果有待验证。虽然低低温电除尘器的入口温度使粉尘比电阻降低，但对于末级和次末级电场，其粉尘粒径小，比电阻仍可能较高，所以使用脉冲电源是可以进一步降低出口烟尘浓度的。

目前湿式、低低温电除尘技术已成为燃煤电厂满足“超低排放”的主流技术，中国环保产业协会电除尘委员会一直高度关注湿式、低低温电除尘技术的研发及市场形势。针对当前湿式、低低温电除尘技术的热点、难点问题，2014年10月和11月，组织业内专家、学者及相关工程技术人员，分别在沈阳和金华召开了全国湿式、低低温电除尘技术研讨会和电除尘电源技术专题研讨会，对湿式、低低温电除尘器本体和电控技术发展动向、研发和推广应用情况、所面临的问题及其应对措施等展开讨论，为我国燃煤电厂实现“超低排放”提供一定的技术支撑。

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