超低排放技術(shù)路線選擇考驗決策者智慧

   在黨中央、國務(wù)院及國家相關(guān)部委與地方政府的推動下，我國的電力環(huán)保技術(shù)和裝備從“十二五”之前跟蹤學(xué)習(xí)國外先進技術(shù)、引進消化吸收，走向了結(jié)合國情的自主創(chuàng)新、深度開發(fā)、集成優(yōu)化，目前污染控制技術(shù)、裝備、指標已經(jīng)跟國際先進水平并駕齊驅(qū)甚至處于領(lǐng)先地位，關(guān)鍵技術(shù)和裝備實現(xiàn)了國產(chǎn)化。特別是煙塵控制技術(shù)取得了一系列重大突破，形成了多種技術(shù)路線，給電廠的技術(shù)選擇帶來了很大困難。

煙塵超低排放技術(shù)的重大突破

“十二五”期間，我國燃煤電廠煙塵排放限值經(jīng)歷了從50毫克/立方米到30(20)毫克/立方米再到10(5)毫克/立方米的三級跳，標準倒逼技術(shù)進步。低低溫電除塵、濕式電除塵、移動電極電除塵、新型電源(如高頻、高頻脈沖、三相脈沖)等電除塵系列新技術(shù)迅速發(fā)展，并取得重大突破，使得除塵效率大幅提高，除塵系統(tǒng)能耗大大降低;而濾材創(chuàng)新升級、結(jié)構(gòu)改進、流場優(yōu)化等也為電袋復(fù)合除塵、袋式除塵技術(shù)的推廣應(yīng)用提供了有利條件，為實現(xiàn)煙塵超低排放控制提供了技術(shù)支持和裝備保證。目前形成了以各類高效電除塵器、電袋復(fù)合除塵器和袋式除塵器為主的煙塵控制和濕法脫硫、濕式電除塵器為主的顆粒物深度脫除技術(shù)格局。

電除塵技術(shù)方面，“十二五”期間，通過優(yōu)化工況條件，改變除塵工藝路線、解決反電暈和二次揚塵等方面的研究，開發(fā)出大批新型高效電除塵技術(shù)，使電除塵技術(shù)適應(yīng)范圍擴大、除塵效率持續(xù)提高、能耗顯著下降。

(1)低低溫電除塵技術(shù)?！笆晃濉蹦┢冢覈h(huán)保企業(yè)對低低溫電除塵器提效機理、電除塵效率與粉塵比電阻關(guān)系等進行了深入研究，并攻克了余熱利用裝置與電除塵器有機結(jié)合、余熱利用裝置、煙溫調(diào)節(jié)與電除塵自適應(yīng)控制等關(guān)鍵技術(shù)。實 際應(yīng)用表明，低低溫電除塵器除了能夠降低電廠供電煤耗、協(xié)同脫除煙氣中的三氧化硫、PM2.5、汞等污染物外，還可降低電除塵器的比集塵面積20%以上，減少電除塵器的設(shè)備投資;節(jié)約脫硫系統(tǒng)水耗;降低整個煙氣系統(tǒng)約10%的引風(fēng)機電耗。在超低排放的背景下，該技術(shù)也獲得了應(yīng)用。

(2)先進的供電電源技術(shù)。國電環(huán)保研究院發(fā)明的基于超微晶材料的高頻電源，2010年成功在上海外高橋第三發(fā)電有限公司100萬千瓦機組上應(yīng)用，實現(xiàn)了電除塵器節(jié)能69.5%，提效51.5%。近5年來，該電除塵器高頻電源累計投運5000套，減少煙塵排放30%～70%，同時，減少電除塵器能耗50%～80%。高頻脈沖電源現(xiàn)已開發(fā)成功，30萬千瓦機組的應(yīng)用表明，節(jié)能與減排效果更加顯著。先進的供電電源全面替代了傳統(tǒng)的工頻電源。此外，電除塵器的節(jié)能優(yōu)化控制等技術(shù)的快速發(fā)展，也推動了電除塵器節(jié)能減排性能的深度優(yōu)化。

(3)移動電極電除塵技術(shù)。“十一五”末期，我國建成了熱態(tài)移動電極電除塵中試裝置、移動電極電場等試驗裝備，完成了大量試驗驗證，全面掌握了核心技術(shù)，攻克了設(shè)備的可靠性等多項技術(shù)難點，并對陽極板同步傳動方式、清灰刷組件結(jié)構(gòu)等進行了創(chuàng)新設(shè)計，提高了設(shè)備的可靠性。

(4)其它電除塵技術(shù)。粉塵凝聚、煙氣調(diào)質(zhì)、隔離振打、關(guān)斷氣流斷電振打等一批新型電除塵技術(shù)，已成功應(yīng)用在大型燃煤機組。這些新型電除塵技術(shù)在不同煙氣工況條件下的組合應(yīng)用，也成為應(yīng)用電除塵實現(xiàn)超低排放控制的重要技術(shù)。

電袋復(fù)合除塵技術(shù)方面，解決了大型化應(yīng)用、氣流均布、荷電粉塵過濾機理、濾料選型配方等多項關(guān)鍵技術(shù)難題，工程推廣應(yīng)用十分迅猛。截至2014年底，累計配套應(yīng)用裝機容量突破20萬兆瓦，形成了一 個全新的除塵產(chǎn)業(yè)。實踐表明，電袋復(fù)合除塵器具有長期穩(wěn)定的低排放、適用范圍廣等優(yōu)點，并能實現(xiàn)5毫克/立方米以下的超低排放。

袋式除塵技術(shù)方面，隨著火電廠大氣污染物排放標準的日趨嚴格，袋式除塵器在濾料、清灰、系統(tǒng)阻力等方面均有很大突破，尤其是濾料在強度、耐溫、耐磨以及耐腐蝕等方面綜合性能有了大幅度提高。

濕法脫硫深度脫除顆粒物技術(shù)方面，隨著超低排放的推進，空塔噴淋層應(yīng)用越來越少，不少煤電機組將原來的空塔改為旋匯耦合塔、帶1～2層托盤的托盤塔、雙pH值循環(huán)塔、串聯(lián)塔、U型塔等，除霧器也改為管式除塵除霧器、3層屋脊式除霧器或2層屋脊式加1層管式除霧器，脫硫與除塵除霧效果均明顯提高。

濕式電除塵深度脫除顆粒物技術(shù)方面，近3年來濕式靜電除塵(WESP)技術(shù)得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已經(jīng)形成了金屬極板WESP、導(dǎo)電玻璃鋼WESP、柔性極板WESP三種主要技術(shù)流派，均得到了工程應(yīng)用，為超低排放的實現(xiàn)提供了可靠保障。

煙塵超低排放技術(shù)的使用狀況

2012年國電環(huán)境保護研究院牽頭在湖南益陽電廠建成了我國首臺30萬千瓦機組濕式電除塵器示范工程，采用的是柔性電極。與此同時，福建龍凈牽頭在上海長興島電廠的65噸/小時的鍋爐上建成了首臺工業(yè)性的示范裝置，采用的是金屬極板。運行檢測結(jié)果表明，濕式電除塵器對煙氣中的各種細顆粒物、三氧化硫、汞及其化合物等均具有很好的脫除效果。此后，各種形式的濕式電除塵器成為燃煤電廠超低排放的標配。