趙海寶，何毓忠，周冰

（浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司，浙江 諸暨 311800）

前言

截至2019年5月，國內(nèi)燃煤電廠實(shí)現(xiàn)“超低排放”機(jī)組容量已超8億kW，排放標(biāo)準(zhǔn)世界領(lǐng)先[1、2]。低低溫電除塵器已成為超低排放粉塵治理的主流技術(shù)之一[3～5]，據(jù)中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會電除塵委員會的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，自2013年國內(nèi)首臺低低溫電除塵器投運(yùn)以來，截至2017年12月，應(yīng)用低低溫電除塵技術(shù)的裝機(jī)容量約2.3億kW，實(shí)現(xiàn)合同額約125億元，顆粒物減排效果明顯，社會效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

目前，超低排放的要求已從電力行業(yè)擴(kuò)展到非電行業(yè)，鋼鐵、建材、有色、火電、鍋爐、焦化等行業(yè)的超低排放已開始尋找合適的技術(shù)并已有部分工程業(yè)績。

低低溫電除塵器是指處理的煙氣溫度在酸露點(diǎn)以下，以SO3冷凝作為提高除塵效率的主要技術(shù)途徑，國內(nèi)外已對該技術(shù)的二次揚(yáng)塵控制、防腐、提效機(jī)理及標(biāo)準(zhǔn)化推廣作了大量的研究[6～11]，為該技術(shù)在國內(nèi)的推廣奠定了理論基礎(chǔ)。

隨著低低溫等電除塵新技術(shù)的應(yīng)用，燃煤電廠電除塵器已可實(shí)現(xiàn)10mg/m3的顆粒物超低排放并有多臺工程應(yīng)用，突破了電除塵器自20世紀(jì)以來其出口粉塵濃度無法低于20mg/m3的瓶頸。因此，急需進(jìn)一步分析電除塵器實(shí)現(xiàn)10mg/m3的工程情況，打破行業(yè)內(nèi)對電除塵器瓶頸的固有思維，為電除塵器在非電等領(lǐng)域的超低排放提供參考。

1 浙江某電廠工程概況

1.1 工程概況

浙江某電廠1號爐1000MW機(jī)組于2015年10月投運(yùn)，電除塵器采用低低溫電除塵技術(shù)，電除塵器前設(shè)置煙氣冷卻器，每臺爐配兩臺三室五電場電除塵器，全部采用高頻電源供電，不設(shè)濕式電除塵器。

浙江某電廠1號爐配套電除塵器及煙氣冷卻器布置如圖1所示。

圖1 浙江某100MW配套電除塵器及煙氣冷卻器

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)

浙江某電廠1號爐電除塵器主要技術(shù)參數(shù)見表1，煤及飛灰主要成分見表2，設(shè)計(jì)煤為晉北煙煤，校核煤為神府混煙煤。

表1 浙江某1000MW機(jī)組電除塵器主要技術(shù)參數(shù)

表2 浙江某1000MW機(jī)組煤及飛灰主要成分 （單位：%）

2 電除塵性能測試方法

2.1 出口粉塵濃度測試方法

電除塵器進(jìn)口粉塵濃度采用常規(guī)采樣槍、玻纖濾筒進(jìn)行測試，測試方法為《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法》（GB/T 16157—1996）。

電除塵器出口顆粒物為低濃度，采樣方法參照《固定污染源廢氣低濃度顆粒物的測定重量法》（HJ 836—2017）、ISO 12141—2002、ASTM D6331—2013的規(guī)定，如圖2所示。采樣泵保證抽氣流量為50～100L/min，采樣槍均應(yīng)加熱至160℃，對采樣前后的濾筒（膜）進(jìn)行恒重及稱重，用十萬分之一電子天平進(jìn)行稱重[12～18]。粉塵濃度及脫除效率的計(jì)算方法參照《濕式除塵器性能測定方法》（GB/T 15187—2005）。

對于超低排放工程的低濃度煙塵，為提高測量精度，采取了以下措施：濾筒（膜）材質(zhì)選用PTFE、石英纖維，采用大流量、高精度采塵儀，為保證采集足夠的樣品重量，煙氣采樣體積不少于1m3，濾膜的增重大于2mg，使用0.01mg天平，以提高稱量精度。

圖2 顆粒物采樣系統(tǒng)示意

2.2 能耗測試方法

電除塵器的能耗主要包括電場高壓供電設(shè)備電耗、本體壓力升降引起的電耗和電加熱等低壓用電設(shè)備電耗。為簡化計(jì)算，測試時(shí)不考慮本體壓力升降引起的電耗。

測量的電除塵器能耗包括電場功耗、振打電機(jī)功耗、瓷軸套加熱功耗。電除塵功耗利用計(jì)量合格的電能表或功率表進(jìn)行測量。功耗根據(jù)表計(jì)的電流、電壓讀數(shù)計(jì)算。

2.2.1 電場功耗（高頻）

式中：

n ——電場數(shù)；

2.2.2 振打功耗

振打功耗=低壓振打柜電壓×三相平均電流×31/2（功率因子近似取1）。

2.2.3 加熱功耗

加熱功耗=低壓加熱柜電壓×三相平均電流×31/2（功率因子近似取1）。

3 性能測試結(jié)果及分析

浙江某電廠1號爐電除塵器陽極板有效集塵面積90 675m2，配高頻電源，機(jī)組在1019MW滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，在電除塵器電源參數(shù)放開模式下（高除塵效率模式），平均板電流密度為0.25mA/m2，總電耗為2490kW，電除塵器出口粉塵濃度為7.3mg/m3，如表3所示。

表3 浙江某1000MW機(jī)組電除塵器測試結(jié)果

如表4所示，節(jié)能模式下平均板電流密度0.19mA/m2，每臺爐配套的2臺電除塵器總能耗為1000kW左右，電除塵器出口粉塵濃度為16.3mg/m3。

節(jié)能模式具有較好的經(jīng)濟(jì)型，建議電除塵器配備足夠的比集塵面積設(shè)計(jì)，并以節(jié)能模式運(yùn)行，配合下游二次除塵設(shè)備達(dá)到超低排放要求。

當(dāng)下游設(shè)備除塵性能故障導(dǎo)致除塵性能降低時(shí)，電除塵器電源參數(shù)放開并采用高除塵效率模式，達(dá)到超低排放要求。

表4 浙江某1000MW機(jī)組電除塵器節(jié)能模式與高除塵效率模式電控參數(shù)對比

當(dāng)冬季霧霾天氣嚴(yán)重、地區(qū)排放要求高、下游設(shè)備未配備高效二次除塵設(shè)備時(shí)，建議電除塵器采用高除塵效率模式，以滿足粉塵排放要求。

4 其他的工程概況

浙江玉環(huán)某電廠一期1號爐1000MW機(jī)組燃用煤質(zhì)為晉北煙煤，電除塵器進(jìn)口粉塵濃度為9.33g/m3，入口煙氣溫度為94.5℃，經(jīng)測試，電除塵器出口粉塵濃度為6.4mg/m3。

安徽某電廠660MW機(jī)組，結(jié)合低低溫電除塵、旋轉(zhuǎn)電極等技術(shù)，經(jīng)測試，電除塵器實(shí)現(xiàn)了5mg/m3以下的出口粉塵濃度。

浙江寧海某電廠（低溫）#2爐600MW機(jī)組電除塵器，采用活雞兔礦煤，電除塵器進(jìn)口粉塵濃度為10.1g/m3，入口煙氣溫度為90℃，經(jīng)測試，電除塵器出口粉塵濃度為7.1mg/m3。

江蘇南京某燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組#2為495t/h爐，采用伊泰4#煤種，比集塵面積161m2/m3/s，入口煙氣溫度為88.5℃，經(jīng)測試，電除塵器出口粉塵濃度為9.5mg/m3。

綜上，國內(nèi)電除塵器出口粉塵濃度低于10mg/m3的業(yè)績已成為可能，并逐漸在我國普及。

5 結(jié)論

（1）低低溫電除塵器可實(shí)現(xiàn)10mg/m3以下的出口粉塵濃度要求，直接實(shí)現(xiàn)粉塵超低排放。

（2）低低溫電除塵器出口粉塵濃度低于20mg/m3的節(jié)能模式可有效降低電耗，建議電除塵器配備足夠比基礎(chǔ)面積并配合節(jié)能模式運(yùn)行，結(jié)合下游二次除塵達(dá)到超低排放要求，當(dāng)下游二次除塵故障或冬季霧霾嚴(yán)重時(shí)，電除塵器采用高效除塵模式，實(shí)現(xiàn)電除塵器節(jié)能和高效的合理選擇。