2013-2014年中国电除尘行业研究报告(5)

时间:2015-01-26 16:01来源:环保产业协会作者:信息发布点击: 次

2013-2014年中国电除尘行业研究报告

福建大唐国际宁德电厂4#机组电除尘提效改造工程，2012年7月完成改造并投运。运行近一年后经测试，出口烟尘浓度下降幅度明显，从原约60mg/m3下降到近20mg/m3。节约煤耗方面：600MW负荷时，汽机的热耗下降59kJ/kW·h（节约煤耗2.16g/kW·h）。SO3脱除率达到73.78%（不含第1级换热器）。脱硫塔耗水节省40～45t/h。对低低温电除尘器相关材料的低温腐蚀测试表明：在运行温度下，Q235和SPCC两种材料的耐低温腐蚀性能都较强，低温腐蚀级别都达到5级以下；SPCC平均年腐蚀率为0.0412mm/a，Q235平均年腐蚀率为0.0537mm/a。引风机节电，烟气降温后，虽然烟气系统的总阻力增大、但烟气总体积流量减小，根据实践检验，还节约了一定的引风机电耗。

上海漕泾发电有限公司1#炉1000MW机组配套三室四电场电除尘器，于2009年投运，电除尘器实际出口烟尘浓度约为20mg/m3。2012年4月，为了进一步提高节能效果，采用降低排烟温度的方式实现烟气余热的综合利用。通过两级布置烟气换热器的方案，即第一级烟气换热器布置在电除尘器进口烟道内，第二级烟气换热器布置在脱硫塔进口烟道内，利用烟气的余热加热凝结水系统。通过第一级烟气换热器使得电除尘器的运行温度由120℃左右降至96℃左右。2012年6月，经测试低低温电除尘器出口烟尘浓度为14.05mg/m3。

华能长兴电厂“上大压小”工程2×660MW机组新建项目已确定采用低低温电除尘技术，其设计煤种、校核煤种1、校核煤种2电除尘器入口烟气酸露点温度分别为103℃、101℃、117℃，要求电除尘器入口烟气温度为90℃，除尘器出口烟尘浓度≤20mg/m3。浙能台州第二电厂1000MW新建项目也已确定采用低低温电除尘技术，其设计煤种、校核煤种电除尘器入口烟气酸露点温度分别为97℃、98℃，要求电除尘器入口烟气温度为85℃，除尘器出口烟尘浓度≤15mg/m3。现此两个项目均在实施中。

（2）湿式电除尘工程

华电淄博热电有限公司6＃炉330MW机组，锅炉烟气除尘配备两台双室四电场电除尘器和1个湿法脱硫塔，原设计烟囱出口最大烟尘浓度为50mg/m3。根据淄博市环保局关于落实“提前执行《火电厂大气污染物排放标准》”的通知，自2013年3月1日起，烟气污染排放应执行20mg/Nm3的排放限值标准。据此规定，6#机组烟气除尘和脱硫必需进行改造。经过多方论证，最终改造方案定为增设一级吸收塔和湿式电除尘器。

淄博电厂采用龙净公司自主研发的湿式电除尘技术，这是该技术在大型燃煤机组上的首次应用，无论是设计、生产还是安装都进行了全方位的技术创新，确保湿式电除尘器的稳定、高效运行。针对淄博电厂的实际情况，龙净湿式电除尘技术有如下特点：

1）引风机和脱硫塔之间的区域布局十分紧密，经反复考证，湿式电除尘器采用双层复式结构。这种双层复式结构是龙净的专利技术，对现役电厂场地紧张的特点有很强的适应性。

2）淄博项目机组大，循环水量大，水系统扬程高，系统设计需统筹考虑。经过深入实验研究，对系统进行了整体改进，可适应大水量的处理。

3）复式结构的气流分配与分布十分特殊，经采用CFD对其烟气状况进行模拟，并多次调整参数设置，最终解决了气流分配与均布的问题。

4）淄博电厂湿式电除尘器横跨烟道，钢支架支撑双层电除尘器，承重大，稳定性要求高，本体与支架的结构设计难度大。通过合理布局和反复核算，实现了结构优化布置。

5）采取节能优化措施，降低湿式电除尘器运行功耗。开发了新型喷淋系统，可保证极板形成均匀水膜，且用水量较少。在供电优化方面，结合机电一体化的技术优势，选择与工况相匹配的供电电源，并采用了IPEC节能控制系统优化供电。

淄博热电有限公司6#炉330MW机组，锅炉烟气除尘配备两台双室四电场电除尘器和湿法脱硫塔，原设计按照《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—1996）执行，设计烟囱出口粉尘排放浓度≤50mg/m3。根据环保部门关于落实“提前执行《火电厂大气污染物排放标准》”的通知，自2013年3月1日起，烟气污染排放应执行≤20mg/m3排放标准。据此规定，淄博热电厂6#机组烟气除尘必须进行改造，在脱硫塔后与烟囱水平烟道之间增设了一台湿式电除尘器，烟气经前端干式电除尘器进入脱硫，再进入湿式电除尘器最终把关处理后，经烟囱达标排放。

该项目的湿式电除尘器为能适应脱硫塔后场地布局紧张的局面，采用独特的双层复式卧式结构，结构紧凑。在极配、供电、喷淋等方面都有创新点，保证了高效除尘和多污染物的综合治理，达到了节能减排的效果。

该湿式电除尘器于2013年9月底与6#主机同步完成“168”试运行。2014年1月，由华电电科院委托第三方对6号机组湿式电除尘器进行了性能试验工作，并对该装置进行性能评价。测试结论见表3。

表3 6号机组湿式电除尘器性能试验结论

项目	性能保证值（BMCR）	6号机组湿式电除尘器	评价
除尘器出口粉尘浓度（mg/Nm3）	≤15	8.3	达到
除尘器保证除尘效率（%）	≥78.57	78.88	达到
本体阻力（Pa）	≤250	196	达到
本体漏风率（%）	≤2	1.41	达到
SO3脱除率（%）	≥80	82.02	达到
雾滴排放（mg/Nm3）	≤20	19	达到

由表3可知：1）在100%BMCR、75%BMCR工况下，湿式电除尘器出口烟尘浓度（标态、干态、6%O2）分别为8.3mg/m3、5.2mg/m3；相对应的除尘效率为78.88%、85.14%；2）在100% BMCR、75%BMCR工况下，湿式电除尘器的漏风率均值分别为1.41%、0.73%；3）在100%BMCR、75%BMCR工况下，湿式电除尘器的运行阻力均值分别为196Pa、132Pa；4）在100%BMCR、75%BMCR工况下，湿式电除尘器的平均SO3脱除率为82.02%、81.19%；在100%BMCR、75%BMCR工况下，湿式电除尘器出口雾滴含量均值分别为19mg/Nm3、20mg/Nm3。

随着淄博330MW机组湿式电除尘的成功投运，湿式电除尘技术已逐渐被国内市场接受，其是实现低排放和超低排放的最有效武器，同时也是在烟囱前脱除多种污染物综合治理的最终把关设备。

淄博湿式电除尘项目的成功投运，代表着我国自主开发的湿式电除尘技术在大型燃煤机组得到了成功应用，有必要尽快推广到其它电厂，加快我国燃煤电厂实现多污染物综合治理和超低排放，高效脱除PM2.5细颗粒粉尘，有力减少雾霾污染。

中电投上海长兴岛2×65t/h提效改造工程，2台炉分别于2013年1月和2月分别投运，湿式电除尘器布置在湿法脱硫之后，经测试，2台炉湿式电除尘器的出口烟尘浓度均小于7mg/m3。

国内已有多个电厂签订湿式电除尘器合同或确定采用此技术。浙能六横2×1000MW机组、山东华电淄博热电厂330MW机组提效改造工程、宁波中华纸业2×50MW机组等已签订湿式电除尘器合同。嘉兴三期2×1000MW机组、浙能台州2×1000MW机组、温州发电厂2×600MW机组等已确定采用此技术，烟尘排放浓度要求均小于5mg/m3。

应该指出，湿式电除尘器在国内冶金系统的使用是成功的，但在燃煤电站的使用刚起步不久，选用前应该进行充分论证。

（3）移动电极式电除尘技术

河北衡丰发电厂二期300MW机组电除尘器改造，在原双室四电场除尘器基础上将电场增高，并将原第四电场改造成移动电极电场，改造前比集尘面积为62.31m2/（m3/s），改造后常规电场比集尘面积为60.21m2/（m3/s），移动电极电场比集尘面积为11.56m2/（m3/s）。2012年11月8日投运，经南京电力设备质量性能检验中心于2013年1月7日测试，出口烟尘浓度为32mg/m3（设计值为≤40mg/m3，改造前出口烟尘浓度约150mg/m3）。

华能北京热电3#炉200MW机组电除尘器改造，入口烟气温度从150℃降至95℃（设计、校核煤种的酸露点温度分别为90.5℃、85.6℃），将原双室四电场电除尘器电场有效高度由12m增加至15m，第一电场有效长度由3m改造为3.5m，第二、三电场有效长度由3m改造为4m，第四电场采用移动电极技术，电场有效长度为3m，四个电场均采用三相电源。改造前比集尘面积为52.19m2/（m3/s），改造后常规电场比集尘面积为67.56m2/（m3/s），移动电极电场比集尘面积为13.5m2/（m3/s）。改造前华北电科院测得电除尘器出口烟尘浓度为55.5mg/m3，改造后华北电科院2013年6月3日测得电除尘器出口烟尘浓度为12mg/m3（设计值为≤17mg/m3）。

靖远第二发电有限公司6#炉300MW机组电除尘器提效改造。采用三个常规电场加一个末级移动电极电场结构形式。具体方案为：在现有电除尘器基础上，将原有三电场除尘器壳体加高，新增一个移动电极电场，将各电场高度由原来的14m加高到16m，第四电场采用移动电极技术；高压电源全部采用高频电源。改造完成后，经测试，电除尘器出口烟尘浓度为31.2mg/m3,除尘效率为99.91%，实现了合同要求的烟尘排放浓度低于50mg/m3的设计目标。

江阴苏龙热电有限公司1#、2#炉135MW机组电除尘器提效改造。本次改造采用四个常规电场加一个末级移动电极电场结构形式。具体方案为：将原电除尘器一、二、三电场全部拆除，进行加宽、加高扩容改造，并在原电除尘器后增加一个常规第四电场和一个移动电极第五电场，全部采用高频电源供电。经测试，1#、2#炉电除尘器出口烟尘浓度分别为13.4mg/m3和11mg/m3，除尘效率达到99.935%和99.933%，实现了合同要求烟尘排放浓度小于25mg/m3的设计目标。

（4）机电多复式双区电除尘技术

华能重庆珞璜发电有限公司一期2#炉360MW机组提效改造工程中应用机电多复式双区技术及高频电源等新技术集成，第一、二电场采用高频电源，第三～五电场采用三相电源，第五电场采用机电多复式双区技术。2013年6月经四川省电力工业调整试验所测试，除尘效率达到99.94%，除尘器出口烟尘浓度为30mg/m3。

（5） SO3烟气调质技术

陕西清水川电厂一期2×300MW机组改造，由于燃用煤种更换，原电除尘器烟尘平均排放浓度大于200mg/m3，SO3烟气调质系统投运后，经测试除尘效率高达99.857%，烟尘排放浓度46mg/m3。

大唐托克电厂一期2×600MW机组改造，原电除尘器平均排放浓度高达552mg/m3，2004年SO3烟气调质系统投运后，效果良好，经内蒙古环境监测中心站测定，1#炉烟尘排放浓度为12.3～52.3mg/m3，除尘效率达到99.5%～99.9%，2#炉烟尘排放浓度为10.6～49.4mg/m3，除尘效率达到99.6%～99.9%。

（6）粉尘凝聚技术

上海吴泾热电厂9#炉300MW机组，配套除尘设备为双室四电场电除尘器，原出口粉尘浓度约50mg/Nm3，仅在电除尘器前置进口烟道处安装粉尘凝聚装置，于2012年4月14日投运，经南京电力设备质量性能检验中心测试，装置投运后，电除尘器出口PM2.5的质量浓度由15.7mg/m3下降至10.9mg/m3，下降率为30.1%，经计算，PM2.5年减排量约64吨。总烟尘质量排放浓度由45.9mg/m3降为36.7mg/m3，下降率为20.3%，经湿法脱硫后，烟尘排放浓度稳定在20mg/m3以下，满足了重点地区特别排放限值的要求。设备投运至今，运行稳定、可靠。

江阴苏龙热电有限公司1#、2#、3#炉135MW机组电除尘器提效改造。采用四个常规电场加一个末级移动电极电场的结构形式，并在每台电除尘器前端进气烟箱内增设粉尘凝聚装置。采用几个技术组合应用，粉尘凝聚装置的使用改善了后置电除尘器的电气运行状况，提高了除尘效率，同时减少了PM2.5的排放。在机组满负荷状态下，1#、2#炉电除尘器出口烟尘排放浓度分别为13.4mg/m3和11mg/m3，除尘效率分别达到99.935%和99.933%；1#炉投运凝聚装置电除尘器出口总烟尘质量浓度下降率为20%；3#炉投运凝聚器装置除尘器出口总烟尘质量浓度下降率为30%，PM2.5质量浓度下降37%。

值得一提的是，烟尘总排放质量浓度与PM2.5的质量浓度下降率为装置开、关状态下的数值，事实上只要安装该装置，在电源关闭的状态下对粉尘也具有一定的凝并作用，对电除尘器具有一定的提效作用，因此实际的下降率应该比上述数值更高。

继首套粉尘凝聚装置投运后，国网能源哈密煤电660MW机组也确定配套使用粉尘凝聚技术。

（7）高效电源技术

电除尘器供电电源设备是电除尘器的控制核心，其控制策略和技术水平直接影响电除尘器的除尘效率和运行能耗。为实现电除尘器的提效节能，电控设备成为不断攻关的方向，并取得快速发展。

近年来，高频电源、中频电源、三相电源等供电电源技术的研发成功，以及智能节能的先进控制方法不断推出，使电除尘器的提效节能得以实现。电除尘委员会于2013年6月出台了《电除尘器供电电源装置选型设计指导书》，内容科学、翔实，旨在推动电除尘行业供电装置及提效节能运行控制的技术进步，指导电除尘行业科学合理地进行供电装置的选型设计，帮助电除尘使用者和设计者掌握各种供电装置的性能特点，引导用户合理选用供电装置并有效管理运行。

在我国电除尘技术的发展史上，供电电源研究十分活跃。进入本世纪以来，先后开发了高频电源、三相电源、中频电源。对促进电除尘的技术进步发挥了十分重要的作用。

浙能兰溪电厂4#炉600MW机组改造工程选用JHGP高频高压电源。2012年11月初投运，效果明显，经南京电力设备质量性能检验中心测试，在满足除尘效率要求的前提下，节能达71%，最低烟尘排放浓度为23.4mg/m3。高频电源改造后，节电率超过71%，按除尘器年运行7000小时计算，年耗电量减少437.36万度，每度电按0.3元计算，年节省电费131.2万元，取得了很好的节能经济效益。

上海外高桥三厂1000MW机组改造，改造前电除尘器供电能耗871kW，烟尘排放浓度35～50mg/m3，改造后电除尘器供电能耗266kW，烟尘排放浓度10～23mg/m3；国电蚌埠电厂600MW机组改造，改造前电除尘器供电能耗530kW，烟尘排放浓度99.3mg/m3，改造后电除尘器供电能耗155kW，烟尘排放浓度42.6mg/m3；华能南京电厂330MW机组改造，改造前电除尘器供电能耗287kW，烟尘排放浓度63.9mg/m3，改造后电除尘器供电能耗60kW，烟尘排放浓度35.7mg/m3。2013年，杭州天明公司开发的脉冲供电电源在华电长沙电厂1号机上试用，效果良好。

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