低低温电除尘技术特点及在高灰煤超低排放工程中的应用

2.2 低低温电除尘技术的除尘效率

相对于常规电除尘技术,低低温电除尘器除尘效率得以大幅提高,主要原因[1,2,3]如下：

（1）烟尘的比电阻下降。将烟气温度降低到酸露点以下,SO3冷凝成硫酸雾并黏附在粉尘表面,粉尘性质发生了很大变化,大幅度降低了粉尘比电阻。且对燃煤电厂而言,温度降低,粉尘比电阻本身也会下降。

（2）击穿电压上升。根据经验公式计算,一般烟气温度每降低10℃,电场击穿电压将上升3%左右。在实际应用中,由于有效地避免了反电晕,击穿电压有更大程度的上升幅度。

（3）烟气量降低。由于烟气温度降低,烟气量将下降,比集尘面积提高,也增加了粉尘在电场的停留时间。

（4）平均粒径增大。烟气温度降至酸露点以下,使烟气中的大部分SO3冷凝成硫酸雾并黏附在粉尘表面,促进细颗粒团聚,平均粒径增大,有利于提高除尘效率。

2.3 低低温电除尘器的主要工艺参数

根据电除尘器性能影响因素及低低温电除尘技术特点,结合国内工程实测数据,笔者单位在煤成分、飞灰成分、烟气温度及其适应性数据库的基础上,研制了低低温电除尘器选型软件。结合电除尘器的工况条件及选型软件的分析计算,建议电除尘器主要工艺参数如表1所示。

表1建议电除尘器主要工艺参数

3需关注问题及应对措施

低低温电除尘器通过灰硫比控制宏观腐蚀风险,当灰硫比大于100时,不存在低温腐蚀风险[3,5]。除个别高硫煤外,国内煤种的灰硫比均大于100。根据低低温电除尘器近3年的运行反馈和跟踪,均未发现低温腐蚀现象。

但低低温电除尘器存在二次扬尘稍有增加、绝缘子更易发生结露爬电、灰的流动性降低及漏风点更易发生局部腐蚀等问题,需加以关注。

3.1二次扬尘应对措施

低低温电除尘器烟气温度为酸露点以下,在提高了电除尘器除尘效率同时,大幅降低了粉尘比电阻,二次扬尘有所增加[6,7]。

为防止二次扬尘可采用下述两种措施之一：（1）适当增加电除尘器容量。通过加大流通面积,降低烟气流速,设置合适的电场数量。（2）可采用旋转电极式电除尘技术或离线振打技术。

同时可采用下述措施：（1）设置合理的振打周期及振打制度。（2）出口封头内设置槽形板,使部分逃逸或二次飞扬的粉尘再次被捕集。

旋转电极式电除尘技术以旋转钢刷清灰取代传统振打清灰方式,在非收尘区域将粉尘通过钢刷去除,杜绝了振打二次扬尘,有效解决了低低温状态下电除尘器二次扬尘有所增加的问题。

华能上安电厂4号炉300MW机组改造前电除尘器出口烟尘浓度约为50mg/m3,改造方案为在原4个电场常规电除尘器后新增1个旋转电极电场,并通过烟气冷却器将烟气温度降低至95℃,结合第一、第二电场供电电源更换成高频电源等。

在煤种全硫为1.27%,收到基灰分为26.10%,电除尘器进口烟尘质量浓度为30g/m3时,电除尘器出口烟尘质量浓度为13mg/m3（设计值≤20mg/m3）。2014年11月经国网河北省电力公司电力科学研究院测试,在锅炉满负荷条件下,不同入口烟温时电除尘器出口烟尘浓度如图3所示。

图3上安电厂4号机组不同入口烟气温度时电除尘器出口烟尘质量浓度

3.2绝缘子防结露技术

低低温电除尘器因运行在酸露点温度以下,存在粉尘和液滴吸附在绝缘子表面引起结露和爬电,造成绝缘失效的风险,宜采用防露型高铝瓷绝缘子或设置热风吹扫装置。高铝瓷绝缘子在抗电性能、抗热震性、机械性能等方面都要远远优于普通工业电瓷、石英套管和高分子材料绝缘子,更适合用于低低温电除尘器。

防露型高铝瓷绝缘子内置加热系统对瓷件直接加热,热效率高,加热后依然能够保持较高的绝缘电阻,通电3h,瓷件表面温度可以达到150℃±30℃,且能耗低,加热功率为0.25~1.2kW,可明显节省运行成本。但高铝瓷绝缘子一次性投资成本略高。

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