超低排放路線抉擇：兩條路線已有哪些成功應(yīng)用？

2016-04-27 12:39:58 來源: 中國(guó)環(huán)境報(bào)

目前，濕式、低低溫電除塵技術(shù)已成為燃煤電廠滿足“超低排放”的主流技術(shù)。針對(duì)熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題，中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì)組織業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者及相關(guān)工程技術(shù)人員，分別召開了全國(guó)濕式、低低溫電除塵技術(shù)研討會(huì)和電除塵電源技術(shù)專題研討會(huì)，就技術(shù)發(fā)展動(dòng)向、研發(fā)和推廣應(yīng)用情況、面臨的問題及應(yīng)對(duì)措施等展開討論，為實(shí)現(xiàn)“超低排放”提供技術(shù)支撐。
　　
　　路線一：低低溫電除塵技術(shù)
　　
　　我國(guó)環(huán)保企業(yè)從2009年開始加強(qiáng)低低溫電除塵技術(shù)研究，目前已有多套設(shè)備投運(yùn)，現(xiàn)已掌握低溫腐蝕、二次揚(yáng)塵、提效幅度及對(duì)WFGD協(xié)同除塵效果的影響等核心問題，并取得一定的工程經(jīng)驗(yàn)，提出了防止低溫腐蝕、二次揚(yáng)塵的對(duì)策措施。
　　
　　目前，低低溫電除塵技術(shù)在國(guó)內(nèi)已有多項(xiàng)應(yīng)用：
　　
　　1.大唐寧德電廠#4爐600MW機(jī)組改造，將電除塵器入口煙氣溫度降低至95℃左右。2013年4月，經(jīng)測(cè)試，除塵器入口煙氣溫度92℃時(shí)，電除塵器出口煙塵濃度由60mg/m3降低到20.2mg/m3。
　　
　　2.中電投江西新昌電廠700MW機(jī)組改造，將入口煙氣溫度降至95℃，對(duì)電除塵器本體及電控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。2013年9月，經(jīng)測(cè)試，低低溫電除塵器出口煙塵濃度降至17.25mg/m3，SO3脫除率88.1%，PM2.5脫除率達(dá)99.8%以上，氣態(tài)汞捕集效率達(dá)40%以上，節(jié)省煤耗2.53g/kWh。
　　
　　3.浙江浙能嘉華發(fā)電有限公司1000MW機(jī)組改造，將煙氣溫度降至90℃左右，電除塵器總集塵面積不變，將所有電場(chǎng)采用高頻電源。2014年7月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，改造后電除塵器出口煙塵濃度降至20mg/m3。
　　
　　4.華能榆社電廠300MW機(jī)組采用以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線：脫硝+熱回收器+低低溫電除塵器+WFGD+煙氣再熱器。2014年8月投入運(yùn)行，經(jīng)測(cè)試，電除塵器出口煙塵濃度為18mg/m3，經(jīng)濕法脫硫系統(tǒng)后，煙塵排放濃度為8mg/m3。
　　
　　5.華能長(zhǎng)興電廠2×660MW機(jī)組采用以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線，系統(tǒng)中不設(shè)置WESP，每臺(tái)爐配套兩臺(tái)雙室五電場(chǎng)電除塵器，設(shè)計(jì)煙氣溫度90℃。2014年12月投入使用，經(jīng)初步測(cè)試，電除塵器出口煙塵濃度約為 12mg/m3，經(jīng)濕法脫硫后，出口煙塵排放約為3.5mg/m3，濕法脫硫協(xié)同除塵效果約70%。
　　
　　6.浙江浙能臺(tái)州第二發(fā)電廠2×1000MW機(jī)組、浙能溫州電廠四期2×660MW機(jī)組新建工程、華能玉環(huán)電廠1000MW機(jī)組改造工程均采用低低溫電除塵技術(shù)，設(shè)計(jì)煙氣溫度85℃~90℃，設(shè)計(jì)除塵器出口煙塵濃度為15mg/m3，均將于2015年投入使用。天津國(guó)投津能發(fā)電有限公司一期工程#1爐1000MW機(jī)組改造工程，改造后煙溫降為88℃，電除塵器出口煙塵濃度設(shè)計(jì)值20mg/m3，2014年12月投運(yùn)。華電江蘇望亭發(fā)電分公司#3、#4爐660MW機(jī)組改造工程，煙溫改造后降為95℃，電除塵器出口煙塵濃度設(shè)計(jì)值20mg/m3，計(jì)劃2015年2月投運(yùn)。
　　
　　路線二：濕式電除塵技術(shù)
　　
　　我國(guó)環(huán)保企業(yè)從2009年開始進(jìn)行燃煤電廠WESP的研究和開發(fā)，通過自主研發(fā)或引進(jìn)技術(shù)，已掌握核心技術(shù)。WESP的研發(fā)也得到國(guó)家科技部的高度重視和大力支持，被列入國(guó)家863計(jì)劃和國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)。
　　
　　目前，WESP在我國(guó)已有多項(xiàng)應(yīng)用：
　　
　　1.華電淄博電廠6號(hào)機(jī)(330MW)配套WESP。機(jī)組于2013年10月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵排放為5mg/m3。
　　
　　2.神華國(guó)華舟山電廠二期#4號(hào)爐350MW機(jī)組WESP新建工程，工藝路線為：低氮燃燒+SCR+ESP+海水脫硫裝置+WESP。機(jī)組于2014年6月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，常規(guī)電除塵器出口煙塵濃度為16.53mg/m3，脫硫出口煙塵濃度為10.76mg/m3，WESP出口煙塵濃度2.55mg/m3、SO22.86mg/m3、NOx20.5mg/m3。
　　
　　3.浙能嘉華發(fā)電廠2×1000MW機(jī)組改造工程配套WESP，設(shè)計(jì)除塵效率不低于70%。機(jī)組于2014年6月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵排放為2mg/m3。
　　
　　4.廣州恒運(yùn)發(fā)電廠#9號(hào)爐330MW機(jī)組WESP改造工程，工藝路線為：低氮燃燒+SCR+ESP+FF+WFGD+WESP。機(jī)組于2014年7月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵1.94mg/m3，SO24mg/m3、NOx25mg/m3。
　　
　　5.浙能六橫發(fā)電廠2×1000MW機(jī)組新建工程配套濕式電除塵器，采用的工藝路線為：SCR+ESP+FF+WFGD+WESP+MGGH。機(jī)組于2014年7月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵排放為2mg/m3。
　　
　　6.廣州華潤(rùn)熱電廠# 1爐300MW機(jī)組WESP改造，2014年7月投運(yùn)。經(jīng)測(cè)試，WESP出口排放：煙塵3.12mg/m3，除塵效率89.09%。
　　
　　7.大唐黃島電廠#6爐670MW機(jī)組WESP技術(shù)改造，在脫硫塔后新增雙列兩電場(chǎng)WESP。2014年8月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵濃度為2.8mg/m3。
　　
　　8.三河發(fā)電有限責(zé)任公司#2號(hào)爐350MW機(jī)組WESP改造工程，此項(xiàng)目作為國(guó)家大型濕式電除塵863課題示范工程，設(shè)計(jì)出口煙塵排放<3mg/m3，于2014年11月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵排放為2.05 mg/ m3。
　　
　　9.河北國(guó)華定州發(fā)電有限責(zé)任公司#3、#4號(hào)爐WESP改造工程，設(shè)計(jì)煙塵排放<5mg/m3。 #3號(hào)爐2014年11月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵排放2mg/m3。#4號(hào)爐也改造完畢，正在調(diào)試。
　　
　　10.濟(jì)南黃臺(tái)發(fā)電廠9號(hào)機(jī)(350MW)WESP改造工程，設(shè)計(jì)除塵效率不低于83%。機(jī)組于2014年9月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP除塵效率大于85%，出口煙塵濃度為2.6mg/m3。
　　
　　11.神華國(guó)華惠電#1號(hào)爐330MW機(jī)組環(huán)保近零排放改造工程，配套低低溫電除塵技術(shù)+濕式電除塵器，工藝路線為SCR+(LSC+ESP )+WFGD+WESP,WESP設(shè)計(jì)除塵效率不低于80%。機(jī)組于2014年12月投運(yùn)，經(jīng)測(cè)試，WESP出口煙塵濃度為1.4mg/m3。
　　
　　相關(guān)鏈接
　　
　　電除塵用高壓供電技術(shù)
　　
　　燃煤電廠實(shí)現(xiàn)“超低排放”，除了采用濕式、低低溫電除塵等本體技術(shù)外，先進(jìn)的電除塵用高壓供電技術(shù)起著重要作用。近年來，國(guó)內(nèi)電除塵電控企業(yè)加大研發(fā)力度，以高頻電源、三相電源為代表的一批新型高效電源技術(shù)創(chuàng)新成果令國(guó)際同行刮目相看。同時(shí)，也在積極研發(fā)或引進(jìn)脈沖電源技術(shù)，為電除塵器實(shí)現(xiàn)低排放和節(jié)能創(chuàng)造有利條件。
　　
　　1.高頻高壓電源
　　
　　高頻高壓電源是新一代電除塵器供電電源，其調(diào)壓的控制方式為調(diào)頻調(diào)壓控制、間歇脈沖控制、調(diào)幅高頻控制，工作頻率為幾十kHz。它不僅具有重量輕、體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、三相負(fù)載對(duì)稱、功率因數(shù)和轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，相比工頻電源，還有更優(yōu)越的供電性能，能克服一般工頻電源輸出電壓脈動(dòng)大、平均電壓低的不足，可在逼近電除塵的擊穿電壓下穩(wěn)定工作。近幾年，隨著高頻電源技術(shù)發(fā)展，其輸出功率、控制特性均有提高，目前輸出功率達(dá)2.4A/80kV的高頻電源已投入工程應(yīng)用。
　　
　　大量工程實(shí)例證明，基于脈沖工作的高頻電源在提高除塵效率、節(jié)約能耗方面具有顯著效果;高頻電源工作在純直流方式下，可大大提高粉塵荷電量，提高除塵效率。如上海外高橋三廠、上海吳涇二廠、蘇龍電廠、綏中電廠、泰州電廠、常熟電廠、荊門電廠等，電除塵器在進(jìn)行高頻電源改造后，煙塵排放和高壓能耗都明顯降低。
　　
　　高頻電源屬于恒流源性質(zhì)的電源，在電除塵器出現(xiàn)放電擊穿時(shí)，電流近似保持不變，并且能在極短時(shí)間內(nèi)停止供電，從而減小火花功率，是目前各種除塵器電源中產(chǎn)生火花能量最小的電源，尤其適合在濕式電除塵器中應(yīng)用，可避免對(duì)濕式電除塵器中陽極的燒蝕，如舟山電廠、蘭州熱電廠、民權(quán)電廠、懷安電廠、承德熱電等。高頻電源在低低溫電除塵器上也得到了很好應(yīng)用，如華能長(zhǎng)興電廠、嘉華電廠等。
　　
　　2. 三相高壓電源
　　
　　對(duì)粉塵比電阻不高的場(chǎng)合，由于沒有反電暈現(xiàn)象，使用三相電源也可提高運(yùn)行電壓和電流，實(shí)際運(yùn)行電壓可達(dá)70kV以上，提高粉塵荷電量和除塵效率。三相電源的單臺(tái)容量可以做到2.4A甚至3.0A，由于控制柜放在室內(nèi)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的要求較低，設(shè)備可靠性高。
　　
　　目前，部分廠家的三相電源克服了火花能量較大的缺點(diǎn)，可達(dá)到很高的控制精度，并取得很好的除塵效果。如黃島電廠、三河電廠等配套的WESP;長(zhǎng)治電廠、煙臺(tái)電廠、廣西北部灣電廠、邢臺(tái)國(guó)泰電廠等配套的常規(guī)電除塵器，臺(tái)山電廠前兩電場(chǎng)使用高頻電源后兩電場(chǎng)使用三相電源等，效果也非常好。對(duì)中、高比電阻粉塵場(chǎng)合，三相電源應(yīng)用在間歇脈沖方式時(shí)，在保證除塵效率的條件下，節(jié)能效果明顯。
　　
　　3.脈沖高壓電源
　　
　　脈沖高壓電源以窄脈沖(120μs及以下)電壓波形輸出為基本工作方式，其目的是在不降低或提高除塵器運(yùn)行峰值電壓的情況下，通過改變脈沖重復(fù)頻率調(diào)節(jié)電暈電流，抑制反電暈的發(fā)生，使電除塵器在收集高比電阻粉塵時(shí)有更高的效率。
　　
　　脈沖高壓電源主要用于克服高比電阻粉塵反電暈、提高除塵效率的場(chǎng)合。其對(duì)電除塵器的改善程度通常可由驅(qū)進(jìn)速度的改善系數(shù)來評(píng)估，改善系數(shù)定義為電除塵器用新的供電方式與用常規(guī)直流供電時(shí)驅(qū)進(jìn)速度之比。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明，改善系數(shù)與粉塵比電阻關(guān)系很大，將隨粉塵比電阻的增加而迅速增加。脈沖供電方式被認(rèn)為是改善電除塵器性能和降低能耗最有效的方式之一。
　　
　　針對(duì)高比電阻粉塵的脈沖電源目前在WESP上尚無應(yīng)用，其效果有待驗(yàn)證。雖然低低溫電除塵器入口溫度使粉塵比電阻降低，但對(duì)末級(jí)和次末級(jí)電場(chǎng)，其粉塵粒徑小、比電阻仍可能較高，所以使用脈沖電源可進(jìn)一步降低出口煙塵濃度。