燃煤煙氣污染物超低排放技術(shù)路線

1增效干式除塵技術(shù)

干式除塵技術(shù)主要包括靜電除塵、袋式除塵和電袋復(fù)合除塵技術(shù)。其中靜電除塵技術(shù)具有處理煙氣量大、除塵效率高、設(shè)備阻力低、適應(yīng)煙溫范圍寬、使用簡單可靠等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)應(yīng)用在我國80%以上的燃煤機(jī)組。

針對電除塵的增效技術(shù)包括:低低溫電除塵、旋轉(zhuǎn)電極式電除塵、微顆粒捕集增效、新型高壓電源技術(shù)等。通過增效的干式除塵技術(shù)，輔以濕法脫硫的協(xié)同除塵，在適宜煤質(zhì)條件下，能實(shí)現(xiàn)煙囪出口煙塵排放濃度低于10mg/m3。這里重點(diǎn)對低低溫靜電除塵技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行介紹：

低低溫靜電除塵技術(shù)通過低溫省煤器或氣氣換熱器使電除塵器入口煙氣溫度降到90～100℃低低溫狀態(tài)，除塵器工作溫度在酸露點(diǎn)之下，具有以下優(yōu)點(diǎn):

①煙氣溫度降低，煙塵比電阻降低，能夠提高除塵效率;

②煙氣溫度降低，煙氣量下降，風(fēng)速降低，有利于細(xì)微顆粒物的捕集;

③煙氣余熱利用，降低煤耗;

④煙氣中SO3冷凝并粘附到粉塵表面，被協(xié)同脫除;

⑤對于后續(xù)濕法脫硫系統(tǒng)，由于煙溫降低，脫硫效率提高，工藝降溫耗水量降低。

在國際上，日本低低溫電除塵技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，為應(yīng)對日本排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高并解決SO3引起的酸腐蝕問題，三菱公司1997年開始研究日本基于煙氣換熱器(gasgasheater，GGH)裝置的低低溫高效煙氣治理技術(shù)，現(xiàn)今在日本已得到大面積的推廣應(yīng)用，三菱、日立等低低溫電除塵器配套機(jī)組容量累計(jì)已超13GW。日本橘灣電廠1050MW機(jī)組應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示低低溫?zé)煔馓幚砑夹g(shù)可實(shí)現(xiàn)煙囪出口粉塵排放濃度在5mg/m3以下，出口SO3排放濃度低于2.86mg/m3。我國首臺低低溫電除塵器應(yīng)用是在2010年12月廣東梅縣粵嘉電廠6號爐135MW機(jī)組。

2012年6月，我國首臺600MW低低溫電除塵在大唐寧德電廠4號爐成功投運(yùn)，經(jīng)第三方測試除塵器出口粉塵排放低于20mg/m3，同時(shí)具有較強(qiáng)的SO3、PM2.5、汞等污染物協(xié)同脫除能力。

2014年浙江嘉華電廠1000MW機(jī)組采用低低溫電除塵后除塵器出口粉塵濃度降至15mg/m3。相關(guān)的工程應(yīng)用實(shí)踐表明，低低溫電除塵技術(shù)集成了煙氣降溫、高效收塵與減排節(jié)能控制等多種技術(shù)于一體。

綜合考慮當(dāng)前我國極其嚴(yán)峻的“霧霾”大氣污染和煤電為主的能源資源狀況，低低溫電除塵技術(shù)具有粉塵減排、節(jié)煤、節(jié)電、節(jié)水以及SO3減排多重效果，是我國除塵行業(yè)最急需支持應(yīng)用推廣的技術(shù)之一。

2濕式靜電除塵技術(shù)

濕式靜電除塵技術(shù)通常用于燃煤電廠濕法脫硫后飽和濕煙氣中顆粒物的脫除。要實(shí)現(xiàn)煙塵濃度低于5mg/m3的超低排放，一般情況下需要配套濕式靜電除塵技術(shù)。

濕式靜電除塵工作原理是:煙氣被金屬放電線的直流高電壓作用電離，荷電后的粉塵被電場力驅(qū)動到集塵極，被集塵極的沖洗水除去。與電除塵器的振打清灰相比，濕式靜電除塵器是通過集塵極上形成連續(xù)的水膜高效清灰，不受粉塵比電阻影響，無反電暈及二次揚(yáng)塵問題;且放電極在高濕環(huán)境中使得電場中存在大量帶電霧滴，大大增加亞微米粒子碰撞帶電的機(jī)率，具有較高的除塵效率。濕式靜電除塵技術(shù)突破了傳統(tǒng)干式除塵器技術(shù)局限，對酸霧、細(xì)微顆粒物、超細(xì)霧滴、汞等重金屬均具有良好的脫除效果。

全世界第1臺除塵器為濕式靜電除塵器，1907年投入運(yùn)行，主要用來去除硫酸霧，后來被拓展用于電廠細(xì)微顆粒捕集。美國在用于多污染物控制的濕式靜電除塵器研究及應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位。

國內(nèi)，濕式靜電除塵器在冶金行業(yè)、硫酸工業(yè)已有多年成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，并且針對微細(xì)霧滴制定出臺了環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)HJ/T323—2006《電除霧器》。

主要技術(shù)特點(diǎn):單體處理煙氣量較小，一般不超過5萬m3/h，設(shè)計(jì)煙氣流速較低，一般為1m/s左右，電極多采用PV或FRP材質(zhì)。隨著濕式靜電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域和功能也不斷拓展，加之在傳統(tǒng)脫硝、脫硫、除塵技術(shù)均已達(dá)到一定水平，濕式靜電在細(xì)顆粒物、超細(xì)霧滴、SO2、NOx、Hg等霧霾前體污染物進(jìn)一步協(xié)同控制和深度凈化上被寄予更多預(yù)期，這也是今后發(fā)展的趨勢。

3煙塵超低排放技術(shù)路線

為了減少煙氣中的煙塵，為實(shí)現(xiàn)低于5mg/m3的超低排放，除了采用增效干式除塵技術(shù)和單塔雙循環(huán)協(xié)同除塵之外，還配套濕式靜電除塵器。本文采用的技術(shù)路線是低低溫電除塵+濕式深度凈化技術(shù)。

煙氣通過低低溫電除塵脫除大部分粉塵、部分SO3和顆粒汞，同時(shí)通過煙氣余熱的回收利用，節(jié)約電煤消耗，降低煙溫和煙氣量，使后續(xù)濕法脫硫節(jié)水、提效，緩解“石膏雨”現(xiàn)象;然后通過濕式靜電除塵，一方面使得煙氣含塵量達(dá)到超低排放要求，另一方面對SO3、重金屬、NH3等多污染物協(xié)同凈化，并有效減少“石膏雨”;此外濕式深度凈化裝置作為系統(tǒng)的最后治理單元，還可根據(jù)需要對SO2或NOx進(jìn)行終極調(diào)控，通過添加脫硫液或脫硝液的方式，實(shí)現(xiàn)其深度凈化。