黨的十八大提出“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位”、“建設(shè)美麗中國”的要求，為改善當(dāng)前霧霾天 氣等突出環(huán)境問題，國務(wù)院陸續(xù)出臺了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《大氣污染防治行動計劃》及實施細則等政策措施，以政策為推動力加大環(huán)保減排的實施力 度。在這的大背景下，作為能源轉(zhuǎn)換企業(yè)，2013年，國華電力公司系統(tǒng)性提出對現(xiàn)役機組實施“高品質(zhì)綠色發(fā)電計劃”，對標(biāo)燃氣發(fā)電大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，通 過系統(tǒng)集成國內(nèi)外先進的環(huán)保減排技術(shù)，形成了一套燃煤發(fā)電機組煙氣節(jié)能環(huán)保整體化處理的技術(shù)方案，使現(xiàn)役燃煤發(fā)電機組實現(xiàn)了“超低排放”的發(fā)展目標(biāo)。在對 大氣污染物“塵硫氮”改造特別是“塵”實施“超低排放”，如何選擇技術(shù)路線成為擺在各公司面前的一個課題。

1、粉塵超低排放途徑選擇

1.1、濕式電除塵

濕 式電除塵器是一種用來處理含微量粉塵和微顆粒的新除塵設(shè)備，主要用來除去含濕氣體中的塵、酸霧、水滴、氣溶膠、臭味、PM2.5等有害物質(zhì)，是治理大氣粉 塵污染的常用設(shè)備。濕式電除塵器通常簡稱WESP，與干式電除塵器的除塵基本原理相同，要經(jīng)歷荷電、收集和清灰三個階段。沉集在極板上的粉塵可以通過水將 其沖洗下來。濕式清灰可以避免已捕集粉塵的再飛揚，達到很高的除塵效率。因無振打裝置，運行也較可靠。采用噴水或溢流水等方式使集塵極表面形成導(dǎo)電膜的裝 置存在著腐蝕、污泥和污水的處理問題，僅在氣體含塵濃度較低、要求含塵效率較高時才采用;使用耐腐蝕導(dǎo)電材料做集塵極的濕式電除塵器不需要長期噴水或溢流 水，只根據(jù)系統(tǒng)運行狀況定期進行沖洗。但濕式電除塵存在改造投入成本高、占用空間大、施工周期長、施工難度大，投入后，運行阻力及運行成本較高，且存在增 加脫硫系統(tǒng)廢水缺點，加重脫硫廢水系統(tǒng)處理負擔(dān)。

1.2電袋復(fù)合式除塵器

電袋復(fù)合式除塵器是有機結(jié) 合了靜電除塵和布袋除塵的特點，通過前級電場的預(yù)收塵、荷電作用和后級濾袋區(qū)過濾除塵的一種高效除塵器，它充分發(fā)揮電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)勢， 以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的性能優(yōu)點，彌補了電除塵器和布袋除塵器的除塵缺點。但電袋除塵其存在運行阻力較大，對于在役機組改造來說，引風(fēng)機需要較大余量。電 袋除塵，濾袋破袋后對粉塵影響較大，在追求粉塵超低排放的當(dāng)下一旦出現(xiàn)破袋，將對排放產(chǎn)生重大影響。

1.3管束式除塵器

管束式除塵器是近年來發(fā)展起來的一種新型除塵器，通過在吸收塔頂部加載除塵管束(替代原除霧器)，達到粉塵超低排放的目的。管束式除塵器是利用煙氣通過其設(shè)置的三層導(dǎo)流葉片后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，通過離心力分離煙氣中的霧滴及粉塵，其主要有以下特點：

1.3.1使用環(huán)境的特點

管束式除塵器的使用環(huán)境是含有大量液滴的50℃飽和凈煙氣，其特點是霧滴量大，霧滴粒徑分布范圍廣，由漿液液滴、凝結(jié)液滴和塵顆粒組成;除塵主要是脫除漿液液滴和塵顆粒。

1.3.2細小液滴與顆粒的凝聚

大量的細小液滴與顆粒在高速運動條件下碰撞機率大幅增加，易于凝聚成為大顆粒，從而實現(xiàn)從氣相的分離。

1.3.3大液滴和液膜的捕悉

除塵器筒壁面的液膜會捕悉接觸到其表面的細小液滴及在增速器和分離器葉片表面的大液滴層，細小液滴經(jīng)大液滴層實現(xiàn)對細小霧滴的脫除。

1.3.4多級分離器實現(xiàn)對不同粒徑液滴的捕悉

氣體旋轉(zhuǎn)流速越大，離心分離效果越佳，捕悉液滴量越大，形成的液膜厚度越大，運行阻力越大，越容易發(fā)生二次霧滴的生成;因此其采用多級分離器，分別在不同流速下對霧滴進行脫除，保證較低運行阻力下的高效除塵效果。

綜合以上比較，管束式除塵器無論從投資、施工及運行成本、可靠性來說，在燃煤機組粉塵超低排放改造中，都具有一定優(yōu)勢，可作為改造技術(shù)路線的首要選擇。

2、管束式除塵器應(yīng)用效果

國華孟津電廠每臺機組配備兩臺雙室五電場靜電除塵器，2011年機組投產(chǎn)后，煙氣經(jīng)靜電除塵器處理后，粉塵濃度降低至60mg/Nm3以下，煙氣經(jīng)過脫硫吸收塔進一步除塵后，煙囪粉塵排放濃度低于30mg/Nm3。

2014 年底，孟津電廠將靜電除塵器由常規(guī)電源改為高頻電源，使原電除塵出口排放濃度由約60mg/Nm³下降至25mg/Nm³，經(jīng)濕法脫硫吸收塔后，粉塵排放 濃度降低至14mg/Nm³。為進一步減低粉塵排放濃度，2015年3月，孟津電廠對#2機組實施管束式除塵改造。

管束式除塵裝置設(shè)計除塵效率80%，吸收塔出口霧滴含量可控制在25mg/Nm³以下。在吸收塔入口粉塵濃度小于25mg/Nm³時，煙塵排放濃度小于5mg/Nm³。

孟津電廠#2機組吸收塔直徑16米，吸收塔內(nèi)部進行管束式除塵器的改造，將吸收塔原除霧器及沖洗水管道拆除，同時拆除上層除霧器支撐梁，加固下層支撐梁。在現(xiàn)場支撐梁上安裝管束式除塵裝置。孟津電廠#2機組共安裝管束859根，單個管束高度2900毫米。

2015年3月底，管除投運后，孟津電廠對各項性能保證值進行了測試。

2.1管束式除塵器出口粉塵濃度測試

孟津電廠分別委托河南省電科院及河南省環(huán)境監(jiān)測中心，對管除出口粉塵濃度在不同工況下進行了測試，測試數(shù)據(jù)如下：

2.2高濃度粉塵測試

為測試管除除塵能力，在電除塵退出末級電廠(四個供電分區(qū))情況下，進行高濃度粉塵工況測試。測試說明管束式除塵器，在高濃度粉塵工況下，依然有較強的除塵能力。測試數(shù)據(jù)如下：

2.3管除出口霧滴測試

經(jīng)河南電科院對管束式除塵器出口霧滴濃度進行測試，600MW工況下，霧滴濃度為15.8mg/Nm³。

2.4管束式除塵器阻力測試

通過不同負荷段管束式除塵器運行阻力分析，其300MW運行平均阻力在90Pa左右，在600MW負荷，其運行阻力平均為330Pa左右。

2.5系統(tǒng)水耗影響

統(tǒng)計改造前后脫硫系統(tǒng)整體水耗，無明顯變化，改造后與改造前基本持平

3、小結(jié)

管束式除塵裝置，是一種新的粉塵超低排放技術(shù)，適用于燃煤發(fā)電機組的粉塵超低排放應(yīng)用，對于粉塵有較強的去除能力;基于其物理除塵的原理，可靠性相對較高，值得燃煤發(fā)電機組推廣應(yīng)用。