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。以占电除尘总量较大的火力发电站为例，排放要求较高的欧美发达国家和日本的燃煤电厂都主要采用电除尘器。出口排放浓度都控制在20～30mg/m3，且运行状况良好。特别是在德国和日本，电除尘器占有绝对优势。目前西欧国家采用电除尘的实际排放浓度小于10mg/m3。值得注意的是印度、印度尼西亚、越南、巴西等发展中国家新建的燃煤电厂也大都采用电除尘器。可见电除尘器的许多独特优点已为世界各国所认同。百年来，电除尘器在西方发达国家长盛不衰，在发展中国家得到迅速发展，是由于电除尘器优越的除尘机理所决定的。

    煤炭在中国的能源结构中一直占有绝大比例，并且以煤炭为主要的能源供应在相当长的时间内不会发生根本性变化。电除尘器对中国煤种具有广泛的适应性，大部分煤种都可直接使用电除尘器达到新的烟尘排放标准。近几年，电除尘新技术不断涌现，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。

    目前的电除尘新技术有：低温电除尘、低低温电除尘、移动电极式电除尘、机电多复式双区电除尘、SO3烟气调质、粉尘凝聚、新型高压电源及控制等技术。低低温电除尘技术可有效提高除尘效率，是一项新技术，并且从通过降低烟气温度、改变工况条件这一角度看，也是一项新工艺。目前，对复合污染物的治理在国际社会已引起巨大的关注。对燃煤电厂及其它工业炉窑微细颗粒物（包括PM2.5粉尘、SO3胶雾、气溶胶等）、重金属（Hg、As、Se、Pb、Cr等）、有机复合污染物（多环芳烃、二英等）等复合污染物排放的日益重视，使得湿式电除尘器应运而生。将湿式电除尘器作为终端处理设备也是一种新工艺。在当前国家要求重点控制地区要达到特别排放限值和高度重视PM2.5治理的背景下，准确识别电除尘器对煤种的除尘难易程度，选取合适的比集尘面积外，合理选择烟尘治理的工艺路线显得尤为重要，在这些方面，电除尘新工艺具有非常突出的优势。

    目前电除尘新工艺主要有：低低温电除尘技术、湿式电除尘技术。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。

    近年来，我国电除尘供电电源的新技术开发取得很大进展。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，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）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。

    结合燃煤性质、飞灰性质、烟气性质等工况条件，科学合理选用电除尘器高压电源是一个非常重要的工作。在实际工作中，应根据各种高压电源的基本原理、主要特点、适用范围及电除尘器项目的具体要求，科学合理地选用电除尘用高压电源或高压电源组合，有针对性地应用电除尘电源控制新技术。

    低低温电除尘技术在日本已得到广泛应用且效果良好，国内电除尘厂家从2010年开始逐步加大对低低温电除尘技术的研发，正进行有益的探索和尝试，已有660MW机组投运业绩。国内有多家公司正在研发或引进湿式电除尘技术，已有数家公司掌握了其核心技术，并有投运业绩。湿式电除尘器在满足极低排放、治理PM2.5方面已得到一致认可。环境保护部印发的《环境空气细颗粒物污染防治技术政策（试行）》（征求意见稿）中也鼓励电力企业应用，因而该技术的发展前景良好。

    电除尘新技术（含多种新技术的集成）或新工艺，从电除尘工作原理入手，通过优化工况条件或改变除尘工艺路线或克服常规电除尘器存在高比电阻粉尘引起的反电晕、振打引起的二次扬尘及微细粉尘荷电不充分的技术瓶颈，从而大幅提高除尘效率，这与扩容增效相比是一种根本性变革。进一步扩大了电除尘器的适应范围，提高了除尘效率，推荐使用电除尘新技术及新工艺。

    1.4.2 电除尘重点新技术

    （1）低低温电除尘技术

    低低温电除尘器是在燃煤锅炉汽机系统中，采用汽机冷凝水与热烟气通过特殊设计的换热装置进行气液热交换，使得汽机冷凝水得到额外的热量，以减小汽机冷凝水低压加热器（以下简称“低加”）回路系统中所消耗的抽汽量，从而实现少耗煤多发电的节省煤耗目的。

    烟气换热降温后进入低低温电除尘器电场内部，其运行温度由通常的低温状态（120℃～170℃）下降到低低温状态（85℃～110℃），烟气的体积流量得以降低，相应地，电场烟气通道内的烟气流速也得以降低，同时由于烟温降低使得烟气的粉尘比电阻降低，使电除尘效率得到大幅提高，以满足排放标准要求。

    低低温电除尘器技术的主要技术特征是：1）减少烟气量，降低电场风速，降低烟尘比电阻，提高电除尘效率；2）开发配套烟温调节与电除尘自适应控制系统，适应性好，运行稳定；3）综合应用高频、新型阴阳极极配、CFD气流分布优化、振打控制优化等电除尘技术，形成采用众多新技术的黄金组合，满足国家最新粉尘排放标准要求；4）热量循环利用，降低发电煤耗1.0～3.5g/kW·h（具体与降温幅度相关）；5）提高SO3去除率，解决SO3腐蚀难题；6）采用复合翅片/销钉管排技术，可成排或模块化设计出厂，换热效果好；7）针对粉尘浓度较高等工况，特别采取“四防（防磨损、防低温腐蚀、防积灰、防泄漏）”措施，确保换热器长使用寿命的要求。

    （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，还可缓解对下游烟道、烟囱的腐蚀，减少防腐成本。

    虽然国外湿式电除尘技术很成熟，但引进费用高，且由于国情的差异，部分技术难以直接使用。为了从根本上解决我国燃煤电站的污染物排放问题，国内投入了大量的人力、物力和财力进行国产湿式电除尘器的研发。这项技术的自主开发具有十分重要的意义，已被列入国家“863”计划。

    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。研究的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，在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。

    在湿法脱硫系统后加装湿式电除尘器，可轻松达到以下目标：1）满足当前国家排放标准要求，稳定实现超低排放，可达到10mg/m3以下；2）有效脱除PM2.5微细粉尘和气溶胶，满足更长远的国家空气质量控制要求；3）有效脱除SO3，缓解对下游烟道、烟囱的腐蚀，减少防腐成本；4）解决湿法脱硫带来的“石膏雨”、蓝烟酸雾等环境污染问题。

    目前国内已有数台燃煤机组成功应用湿式电除尘技术，其性能测试结果表明：排放远优于国家新标准要求，可达10mg/m3以下，应用前景广阔。