新的環保政策要求燃煤電廠煙塵排放濃度低于5mg/Nm3，以達到超低排放標準，為達到標準要求，黑龍江某燃煤電廠對其2、3號機組采用不同渠道進行超低排放改造，對不同改造渠道進行系統研究，分析各改造渠道的技術原理和特點，并對改造后的設備進行性能試驗，試驗結果顯示，2號機組改造煙塵排放濃度為

3.46mg/Nm3、3號機組改造后煙塵排放濃度為3.85mg/Nm3，兩種改造渠道均可達到5mg/Nm3的排放濃度，并且要求穩定。

為了使燃煤單元達到5mg/m3或10mg/nm3的超凈排放需求，目前的改造方法主要為現有吸塵器提供效果改造和脫硫除塵一體化技術改造或增加濕式電除塵裝置改造組合方案。

黑龍江某燃煤電廠對其2號(1×350MW)、3號(1×600MW)單元進行超低排放改造。2號單元鍋爐為HG-1170/17.4-YM1型號亞臨界，一次中間再加熱，自然循環燃煤鍋爐，原吸塵器為雙室四電場靜電吸塵器，每臺爐配有兩臺吸塵器，電源為三相工頻電源，脫硫技術采用石灰石-石膏法脫硫技術，一臺爐一塔設置。

3號單元鍋爐為HG-2030/17.5-YM9型號亞臨界，一次再熱全懸掛結構π型蒸汽鍋爐。原除塵裝置為靜電除塵器，雙室四電場結構，除塵器電源為三相工頻電源，原脫硫系統采用石灰石-石膏濕法脫硫技術，一爐一塔安裝。

2號機組煙塵超低排放改造路線采用電除塵器二、三、四電場脈沖電源改造、脫硫塔后增加濕式電除塵器組合路線，3號機組超低排放改造路線采用電除塵器一、二電場高頻電源改造、三四電場脈沖電源改造、脫硫除塵一體化改造的組合路線。

現有超低排放對改造路線評價大多從可行性、經濟效益和環境效益方面論述，關于超低排放改造環保設備試驗驗證較少，且多為單一路線或單一機組，通過對300MW和600MW機組不同改造技術路線進行系統介紹，對改造后環保設備進行性能試驗，并對試驗數據進行分析，充分驗證了該改造路線的可行性。

1煙塵超低排放改造路線

現役吸塵器的電動吸塵器單元容量約為79.9%，吸塵器原設計出口煙塵濃度一般為50~100mg/nm3左右，電動吸塵器改造方式有高頻電源改造、脈沖電源改造、移動電極改造、電袋改造、低溫改造、煙氣調質改造等，對吸塵器進行改造后，通常吸塵器出口煙塵排放濃度可控制在20~

30mg/nm3，因此電動吸塵器改造、低溫改造、煙氣調質改造等改造方式一般為脫硫塔脫硫除塵一體化技術改造，或在脫硫系統后增加濕式電除塵裝置。

1.1電動吸塵器效果改造技術

目前應用最多的電動吸塵器效果改造技術是電源改造技術。通常采用高頻電源和脈沖電源組合的改造技術。高頻電源采用工頻交流-直流-逆變交流-升壓整流-高頻直流的能量變化形式，最終可~40kHz的脈動直流波形。

高頻電源工作頻率高，輸出紋波小，平均電壓電流高，轉換效率和功率因數高，高頻電源在保證荷電強度的同時具有節能效果，適用于處理高濃度煙塵，高頻電源難以去除比電阻大的超細煙塵顆粒，因此高頻電源多適用于一、二電場改造，三號機組一、二電場電源采用該方式改造。

靜電除塵器脈沖電源改造多為直流疊加脈沖形式，在直流電源提供直流高壓的基礎上，疊加高壓脈沖。直流疊加脈沖電源具有較大的電壓上升率(μs級)，脈沖電壓持續時間短，不易觸發閃電，峰值電場強度高，除塵效率高，能更好地抑制反電暈現象，脈沖電源價格高，適用于末級電場改造工作，

2號機組2、3、4號機組3、4號機組3

1.2脫硫除塵一體化技術

燃煤電廠脫硫塔多采用反向噴淋塔形式，煙氣中的細微粉塵可通過吸收區域被液滴捕獲或通過除霧器清除。在吸收區煙氣中粉塵與液滴接觸，主要通過慣性碰撞，截留、布朗擴散三種作用被捕獲。影響吸收區除塵效率的因素主要包括塔內流場、淋浴密度和液體氣比、液滴霧化等。目前，吸收區的效果改造方法主要是增加淋浴層，改造原淋浴層，增加合金托盤，增設或優化導流板，更換噴嘴，增加噴嘴數量。安裝合金托盤或在脫硫入口安裝導流板可優化塔內流場，主要改造原淋浴層或添加

淋浴層可提高淋浴密度和液體比。

更換噴嘴或增加噴嘴數量可提高霧化效果。除霧區主要依靠重力和慣性沖擊作用將液滴從煙中分離出來。除霧器可分為平板式、屋面式和管束式三種。除霧器的使用級數多為1~4級，一般級數越大，除霧效率越高，但上升幅度越低，壓力損失和成本相應增加。

管束式除霧器主要由管束筒體、增速器、分離器、匯流環、導流環等結構構成。細小的液滴和粒子在高速運動條件下凝聚、聚集，實現氣相分離，管束式除霧器通常用于一級除霧器。

目前超低排放改造技術大多是拆除原有的除霧器，新增3~4級除霧器，一級除霧器采用管式除霧器，二級至四級除霧器采用屋脊式除霧器，57可保證出口霧滴濃度在30mg/nm3以下。脫硫除塵一體化改造技術系統簡單，日常運行維護方便，改造工期短，運行費用和投資費用和濕式電動吸塵器相對較低。3號

機組脫硫塔改造采用脫硫除塵一體化技術，改造增設一層噴淋層，增加裝氣流均布裝置，更換噴淋層所有噴嘴，設置一層管式除霧器和三級屋脊式高效除霧器。

1.3濕式靜電除塵技術

濕式電除塵器安裝在脫硫設施與煙囪之間，用于除去脫硫后飽和濕煙中的煙塵、石灰石、石膏等細微顆粒。粉塵負荷原理與干式電除塵技術相同，濕式電除塵器在集塵極端形成連續的水膜，流動水將捕獲的粉塵沖刷到灰斗中排出水。運行阻力小，對微粒子和重金屬粒子的去除效果好，受煤種變化影響小。

濕式電動吸塵器可以同時除去粉塵和霧滴，沒有振動裝置，不會產生二次灰塵。根據煙氣流動方式，濕式電吸塵器分為貫流式和徑流式，貫流式濕式電吸塵器陽極板平行于氣流方向配置，徑流式濕式電吸塵器陽極板垂直于氣流方向配置。濕式電動吸塵器運行可靠穩定，可保證煙塵排放濃度在5mg/nm3

以下，但在現有環境保護設施的基礎上需要追加裝置，系統復雜，維護工作量大，改造工期長，占地面積大，投資費用和運行費用高。2號單元改造增加濕式除塵器。

2性能試驗

2.1試驗方法

對2、3號機組進行超低排放改造環保設施進行性能試驗。2號單元對電動吸塵器和濕式電動吸塵器進行性能試驗，3號單元對電動吸塵器和脫硫塔進行性能試驗，試驗狀況選擇單元負荷≥90%時的狀況，試驗標準根據DL/T414-2012《火力發電站環境監測技術規范》、GB/T16157-1996《固定污染源排氣中顆粒物測定

固定和氣態污染物采樣方法》、GB/T13931-2002《電動吸塵器性能測定方法》、GB/T21508-208《煤氣脫硫設備性能測定方法》和GB/T18-2002測試位置選擇吸塵器出入口、脫硫塔出入口、濕式吸塵器出入口煙道斷面。除塵器出入口各4個煙道，脫硫塔出、入

口各1個煙道，濕式電除塵器出入口各1個煙道。測試位置圖如圖1、圖2所示。

圖23號機組試驗位置

當鍋爐負荷、吸塵器及脫硫塔運行穩定時，各截面采用格柵布點法，同時測量煙氣量、溫度、氧氣量、濕度，將實測煙氣量折算為標準狀態、干基、6%O2時的煙氣量。采用等速采樣法采集煙塵樣品，吸塵器入口采樣濾筒，吸塵器出口、脫硫塔出口、入口和濕式電吸塵器出口、入口采樣濾膜，采樣前后

分別干燥濾筒、濾膜，根據采樣前后濾筒的重量和情況采樣體積計算煙塵濃度。計算主體阻力和除塵效率。詳細測試項目、儀器、方法見表1。計算公式見式(1)~(4)。

表1檢查項目、儀器和方法

煙塵濃度計算公式:

公式:c為折算煙塵濃度，mg/nm3g2為濾筒、濾膜終重、gggg1為濾筒、濾膜初重、gvnd為情況采樣體積、la為實測空氣過剩系數的1.4為6%O2的空氣過剩系數。

除塵效率計算公式:

2.2試驗結果

2號機組電除塵器阻力滿足性能保證值，除塵效率滿足性能保證值，但出口煙塵濃度未滿足設備性能保證值，主要原因是電除塵入口煙塵濃度大于設計入口煙塵濃度。2號機組濕式電除塵器的本體阻力、除塵效率、出口煙塵濃度均滿足設備性能保證值。濕式電除塵入口煙塵濃度低于電除塵器出口煙塵濃度

17.85mg/Nm3，這部分除塵主要是脫硫塔除塵。具體的試驗結果如表2、表3。試驗表明，2號機組經過超低排改后，可達到煙塵排濃度≤5mg/Nm3的超低排要求，改裝路線可行，效果良好。

3號機組電除塵器主機阻力、除塵效率、出口煙塵濃度均可滿足設備性能保證值要求，3號機組吸收塔阻力、出口煙塵濃度均可滿足性能保證值。具體的驗結果見表4、表5。試驗表明，3號機組經過超低排放改造后，可達到煙塵排放濃度≤5mg/Nm3的超低排放要求，改造路線可行，效果良好。

表2 2號機組電除塵器性能試驗結果

表3 2號機組濕式電除塵器性能試驗結果

表4 3號機組電除塵器性能試驗結果

表5 3號機組脫硫系統性能試驗結果

3結論

要達到煙塵的排放小于10mg/Nm3或5mg/Nm3或更低的排放要求，必須對現役機組除塵設備進行全面升級改造，同時對脫硫塔進行脫硫除塵一體化改造或者增加濕式電除塵器裝置，通過對黑龍江某燃煤電廠2、3號機組超低排放改造性能試驗研究表明，電除塵器脈沖電源增加濕式電除塵器改造的組合方式和電

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