燃煤電廠除塵器多污染物協(xié)同控制技術(shù)與管理研究

姜超群 邢 柱

寧夏環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院（有限公司）

燃煤電廠除塵器多污染物協(xié)同控制技術(shù)與管理研究

姜超群 邢 柱

寧夏環(huán)境規(guī)劃設(shè)計研究院（有限公司）

我國以煤炭為主的一次能源結(jié)構(gòu)，導致燃煤煙氣中污染物排放總量居高不下。隨著污染物控制種類的不斷增加，面對大氣復合型污染問題，單項污染物分級治理模式已不能適應以節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展為理念的煙氣排放控制技術(shù)的深度和廣度發(fā)展趨勢。研究燃煤電廠除塵器多污染物協(xié)同控制技術(shù)成為該領(lǐng)域研究的重點和熱點課題，符合我國盡快解決多污染物排放控制要求。

燃煤電廠；除塵器；多污染物；協(xié)同控制技術(shù)；方案研究

1 研究內(nèi)容

通過選取不同投產(chǎn)運營的電廠進行傳統(tǒng)燃煤電廠除塵設(shè)施對比，總結(jié)燃煤電廠除塵存在的問題，提出對于寧東基地今后的規(guī)劃燃煤電廠除塵器使用情況及協(xié)同控制技術(shù)推薦方案。

2 燃煤電廠除塵器多污染物協(xié)同控制技術(shù)推薦方案

本次研究對于在寧東能源化工基地今后的規(guī)劃燃煤電廠除塵器使用情況及協(xié)同控制技術(shù)推薦方案應一步到位充分發(fā)揮袋式除塵器（包括電袋復合式除塵器）在協(xié)同控制中的作用。

通過袋式除塵器的濾料表面層上的濾塵層來積累粉塵層積累越厚度，除塵效率越高，甚至接近“零”排放，但阻力也即將增大。其對煤質(zhì)不敏感，對煤適應性強，它不受鍋爐負荷變化的影響，因此很容易實現(xiàn)的可入肺顆粒物和粉塵排放濃度小于5mg/Nm3高效去除，此外，汞捕集效果高于靜電除塵器，是目前最理想的除塵器。

2.1 袋式除塵器除塵效率和捕集PM10以下微細粉塵的效果

根據(jù)焦作電廠、湛江電廠、上海外高橋電廠等8臺電除塵器改袋式除塵器、阻力在1000Pa以下的測試結(jié)果，除塵效率都在99.91%-99.97%，出口排放濃度都在22mg/m3以下，測試時除塵器阻力在1100Pa以上時的效果會更好，排放濃度可以達到10mg/m3以下，PM10捕集率大于95.45%，PM2.5捕集率大于99.31%。

2.2 電除塵器加脫硫控制前后對微細粉塵的去除率

2.3 袋式除塵器脫除汞的效果

根據(jù)準大發(fā)電廠檢測數(shù)據(jù)，2號爐經(jīng)袋式除塵器后的氣態(tài)汞的去除率較低，為13.21%；顆粒態(tài)汞的去除率很高，為97.55%，絕大部分粉塵及附著的顆粒汞被截留下來。

根據(jù)湛江電廠、上海外高橋1電廠測試結(jié)果，電除塵器總脫汞率為42.72%～60.46%，袋式除塵器則為56.39%-72.55%，總汞脫除率在加脫硫前，袋式除塵器比電除塵器高12.88%，加脫硫后也高11.6%。

外高橋1電廠燃煤含汞量達0.51mg/kg，高于全國煤種0.22mg/kg的平均值。電除塵器改造后袋式除塵器的脫汞效率由60.46%提高到72.55%。袋式除塵器對顆粒汞的去除率為96.38%，氣態(tài)汞的去除率可達35.22%，而靜電除塵器對顆粒汞的去除率僅為91.43%，氣態(tài)汞的去除率只有約24.03%。袋式除塵器與濕法煙氣脫硫聯(lián)用，，在燃用高汞煤時，煙氣排放達到《火電廠大氣污染物排放標準》在不到0.03mg/m3和美國環(huán)境保護署（EPA）規(guī)定目前汞排放標準。由于汞在10μm以下的微細顆粒上容易積聚，因此保持濾層表面的粉塵層厚度有利于提高細顆粒的捕集效果，同時，可以提高顆粒汞的去除率。

2.4 電除塵器與袋式除塵器試驗結(jié)果的比較

袋式除塵器的除塵率可達99.94%，PM2.5去除率高于99.30%，除塵效率為99.89%，PM2.5去除率99.16%高于靜電除塵器（ESP）；電除塵器對汞總脫除率為42%-60.46%，袋式除塵器為56.39%～72.55%，汞的去除率也高于ESP。

2.5 采用袋式除塵器技術(shù)路線（包括電動袋式除塵器）

通過對布袋除塵器和電除塵器應用實例的對比分析，可以看出在除塵效率、捕捉PM10、PM2.5和汞去除等方面，袋式除塵器優(yōu)于傳統(tǒng)的ESP，可以考慮采用以下“協(xié)同控制”的技術(shù)路線：低氮燃燒器—SCR—空氣預熱器—袋式除塵器（ESP）—濕法脫硫。

為了適應各種煙氣條件，布袋除塵器除了常規(guī)的PPS，PPS也可選擇水刺氈，以聚四氟乙烯為基材，超細纖維為表面層的濾袋。要求較高，也可選用聚四氟乙烯薄膜等新型濾料的研發(fā)。當脫硫塔的煙氣速度控制是通過3.2-3.5m/s，和除霧器的液滴在45 mg/m3，濕式靜電除塵器可以實現(xiàn)超低排放的目標，在經(jīng)濟上也是值得的。

當需要較高的除汞要求時，可以考慮采用一級活性焦阱，同時還可以捕獲SO3。

袋子上涂有聚四氟乙烯，除了總的顆粒物和重金屬，二惡英、呋喃和酸性氣體也可以被刪除。因此，袋式除塵器可以替代其他控制設(shè)備。

3 結(jié)語

綜上，針對寧東能源化工基地規(guī)劃燃煤電廠提出除塵設(shè)施設(shè)計以超凈電袋復合除塵設(shè)施為主，根據(jù)清華大學研究，超凈電袋復合除塵器對PM2.5顆?？刂坡蔬_90%以上。對汞的綜合處理效率可達75%以上。若結(jié)合脫硫塔后設(shè)置濕式電除塵器的方式，可進一步降低煙氣中多污染物（PM10、PM2.5、汞）及由脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生的液滴、粉塵的排放濃度。對寧夏其他地方燃煤電廠除塵具有極強的示范性，項目研究成果具有廣闊的推廣應用前景。

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[2]李啟良,柏源,李忠華.應對新標準燃煤電廠多污染物協(xié)同控制技術(shù)研究[G].第十五屆中國科協(xié)年會第9分會場：火電廠煙氣凈化與節(jié)能技術(shù)研討會論文集[C],2013(5):815～816.

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[4]孫尊強.柔性電極濕式靜電除塵關(guān)鍵技術(shù)工程應用研究[N].東南大學.2015(3):132～133.

河南電力試驗研究院實測6臺電除塵器+脫硫控制去除PMl0及以下微細粉塵的結(jié)果，對PM10的去除率為98.88%～99.62%，平均為99.29%；對PM2.5的去除率為95.68%～98.47%，平均為97.41%。