中国燃煤电厂电除尘技术发展及应用综述

中国燃煤电厂电除尘技术发展及应用综述

发表时间：2019-02-27T11:00:03.170Z 来源：《防护工程》2018年第33期作者：季大龙

[导读] 电除尘器(ESP)是一种常用于气体中颗粒物分离和捕集的设备。

国电南京自动化股份有限公司江苏南京 210000

摘要:电除尘器是具有高效率、低排放、低能耗且无二次污染的除尘设备，本文阐述了燃煤电厂电除尘行业技术的发展概况，探讨了燃煤电厂电除尘技术的应用，展望了电除尘的发展趋势。

关键词:电除尘器;适应性;经济性;电除尘新技术;新工艺

电除尘器(ESP)是一种常用于气体中颗粒物分离和捕集的设备。中国电除尘技术虽然起步较晚，但发展迅速，尤其在电力行业应用占绝对优势。本文将根据目前电除尘行业技术发展情况，对现代电除尘器技术的现有进展进行总结和梳理，以期对电除尘器技术发展有所裨益。

1电除尘器介绍及行业技术发展概况

电除尘器（ESP）是火力发电厂必备的配套设备，它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构时，电离空气，使其烟尘带电荷，带正、负电荷烟尘与阴极线、阳极板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极线、阳极板上，定时振打阴极线、阳极板，使粉尘掉落在结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。它是改善环境污染，提高空气质量的重要环保设备。

我国20世纪50年代开始模仿设计制造电除尘器，60年代开始电除尘器的实验研究，70年代初进行电除尘器“SHWB”系列产品联合设计和生产，80年代以后先后引进了西欧、美国的先进电除尘技术。电除尘技术经过几代人的艰苦奋斗，行业由小到大，逐年发展，如今已形成装备精良、配套齐全的一个行业。目前我国从事电除尘器生产的企业有200多家，还有一批高等院校和科研设计院所，已成为电除尘器大国，生产、使用电除尘器的数量均居全球首位，在该领域的全球科技排名也位居前列。

中国环保产业协会电除尘委员会对13家电除尘骨干企业2000—2018年的工业总产值及环保销售收入进行了统计，基本稳定在行业总量的60%以上，其中绝大部分电除尘产品销往燃煤电厂。前16年间，13家电除尘骨干企业的经营数据基本呈增长趋势，行业发展势头向好。13家电除尘骨干企业2000—2016年的出口额在2010年前有很大幅度增长，后受国际金融危机等因素影响，2011年以后出现下滑。受国内火电机组产能过剩等因素的影响，中国煤电电除尘市场2017年出现拐点，2018年呈“断崖”式下跌，国产电除尘器需要向国外发展以作突破。

2燃煤电厂电除尘技术应用

20世纪90年代初，燃煤电厂电除尘器应用比例仅30%，之后10年电除尘技术高速发展，据不完全统计，1990—2016年燃煤电厂电除尘器机组容量占煤电机组总容量比例来看，其比值一直大于65%，十年内，电除尘器依然是燃煤电厂的主流除尘设备。

《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011）实施以来，有旋转极板式电除尘器、静电式双区电除尘器、电袋除尘器、布袋除尘器、湿式电除尘器；电凝聚、离线振打、SO3烟气调质、新型高压及脉冲电源、导电滤槽结构等技术应用。2014年9月，燃煤电厂超低排放政策开始实施，低低温电除尘和湿式电除尘技术开始得到广泛应用，成为主流。据不完全统计，截至2016年12月，中国低低温电除尘器装机容量超130000MW，约占全国燃煤机组容量的13.7%；湿式电除尘器装机容量超150000MW，约占全国燃煤机组容量的15.8%，投运量居世界第一，且大于其他国家投运量之和。

目前，新建机组项目较少，主流是旧机组电除尘器改造项目，由于电除尘的多种优势，较多发电厂机组改造选用了低低温电除尘器改造模式，均能正常投产，获得较低的排放，满足排放要求，该种方式从系统考虑降低电除尘器排放，主要有3个方面：（1）电除尘器前端改造技术。前端加装低温省煤器，可以改善烟气状况，利于电除尘器集尘。（2）电除尘器内部改造技术。主要是内部进行常规性检修，保证阴阳极良好的异极距，有效的振打及清灰；在电场末端增加导电滤槽装置，间接增加阳极板的收尘面积；（3）电除尘器电源改造技术。用高效电源，前端电场选用高频电源，末端电场选用高频加脉冲叠加式电源，增加烟气粉尘荷电电荷和收集粉尘的电场力。

3燃煤电厂电除尘技术发展趋势及展望

3.1技术方面

经过数十年的研究与应用，针对燃煤电厂各类排放要求，中国相关公司及机构在技术路线的选择及整体部署方面已基本达成共识，国家重点研发计划课题“高灰煤超低排放技术与装备集成及应用”对燃用高灰煤（Aar＞25%）机组颗粒物超低排放（5mg/m3）技术进行了深入研究。预计未来电除尘技术要向节能降耗、协同控制、智能化、标准化、国际化方向发展。

在效能方面，《高效能大气污染物控制装备评价技术要求第2部分：电除尘器》（GB/T33017.2—2016）等能效标准陆续出台，精细化提效技术将是电除尘技术未来的发展趋势之一。

在协同控制方面，应更多考虑电除尘设备与低低温省煤器、脱硫、脱硝设备间的配合。

（3）在智能化方面，应充分利用互联网对燃煤电厂电除尘技术数据进行总结与模拟，科学地优化系统运行。

（4）在标准化方面，应提升电除尘设备模块化生产水平。电源技术也是电除尘设备提效、节能、降耗的关键之一。

（5）在国际化方面，中国燃煤电厂电除尘技术已达国际领先水平，如何“走出去”占领国际市场是值得行业关注的问题。

3.2市场方面

（1）在国内市场方面，2017年，煤电领域电除尘行业发展已现拐点，这主要是因为中国调控煤电规模、煤电行业发展不景气、超低排放接近尾声等原因所致。近年来，煤电产能过剩、增长趋缓，多个煤电项目遭缓建甚至停建，再加上中国大力扶持风能、太阳能等新能源，导致新建燃煤机组容量大幅减少，2018—2020年煤电新增机组量十分有限。2018年，受设备利用小时数降低、煤价升高、环保改造等因素的影响，煤电企业大多数亏损。未来几年，中国燃煤电厂电除尘市场的机遇与挑战并存，预测市场增长点包括但不局限于以下几点：首先，由于超低排放政策发布以来，时间紧、任务重，最低价中标风靡一时，预计未来几年或有一批超低排放二次改造项目；其次，中国燃煤电厂第三方治理市场空间巨大。