电除尘器在超低排放下的系统运行优化

2低低温电除尘器

低低温电除尘器是指电除尘器前安装烟气换热器并将烟气温度降至烟气酸露点温度以下运行的电除尘器。该电除尘器可通过改善以下运行条件提高效率和降低烟尘排放：降低烟气温度，并减少烟气量和烟尘比电阻；提高电场击穿电压，从而增加电除尘器的运行电压和场强；降温形成液滴的SO3等可实现类似的烟气调质效果。

图2低温省煤器投运前后烟尘排放浓度图

图2为8套350~1000MW燃煤机组在电除尘器前端配有低温省煤器的排放浓度图。图中，圆点为比收尘面积与烟尘排放浓度的关系；方框点为温度与排放浓度关系；圆点和方框点有对应关系，因此在同一幅图中表达；箭头表示数值所在坐标轴。其中5组数据分别测试了低温省煤器运行前后的烟尘排放浓度，除尘器出口排放浓度整体呈随运行温度降低而减少的趋势。

张滨渭，李树然：电除尘器在超低排放下的系统运行优化495用于对比的5台机组中，低温省煤器投运前后温度降低约29~40℃。省煤器投运后，除尘器出口排放浓度下降值为7~39mg/m3，除尘效率相对提高18%~46%左右。

烟气温度的变化也会带来比收尘面积（即总收尘面积(单位为m2)与烟气流量（单位为m3/s）的比值）的改变，如图2圆点所示温度下降可使比收尘面积提高7~12s/m。综上所述，收尘效率的提高可能为比收尘面积增加、流速和粉尘比电阻降低等联合作用的结果。

 表2电场电除尘器进、出口SO3测试结果

表2汇总了3种烟气温度下，电除尘器进出口SO3浓度变化情况。110℃下，除尘器进出口SO3浓度均较低，浓度值相近；90℃下，除尘器出口SO3浓度较入口降低约15%，表明在电除尘器内SO3存在转化和被粉尘吸附的过程。SO3在颗粒物表面的吸附除能够减少后续设备内部结露引起的腐蚀外，还能对粉尘进行调质并降低其比电阻。

3电除尘器高压电源

电除尘器高压电源优化运行的核心是根据电除尘器的电场和电源种类，针对烟气条件(燃煤、负荷及机组运行情况等)调整各台高压电源的运行模式和参数(电压、电流、间隙比、脉冲比、频率等)。

3.1高频电源

高频电源将三相工频输入电源整流成直流，经逆变电路逆变成10kHz以上的高频交流电流，然后通过高频变压器升压，经高频整流器进行整流滤波，形成几十kHz的高频脉动电流供给电除尘器电场。

高频电源在纯直流供电方式下，二次电压纹波系数<3%，可以提供近乎无波动的直流输出，使电除尘器能在近击穿电压下运行。因此，其平均电压较常规工频电源提高约25%~30%，电晕电流则可提高1倍，进而增加了电晕功率。

高频电源在间歇脉冲供电方式下运行时，脉冲宽度为几十μs到几ms，通过窄脉冲作用能够有效克服高比电阻粉尘的反电晕问题。此外，高频电源一般重量轻、体积小、结构紧凑、三相负载对称，功率因数较高[23]。但使高频电源高效运行的前提条件是其容量和电压等级必须匹配，当容量不足时，运行参数必然难以满足除尘要求。

 图3为在1套600MW机组中高频电源供电的电除尘器运行效果。该电除尘器有A、B两个电场，每个电场分左右室。图中，实心图标为二次电流值，空心图标为粉尘浓度，上下两点分别为进出口浓度，箭头表示数值所在坐标轴（图5同）。由图3可见，基本上各电场中电压均可运行在45~60kV范围内，对应的二次电流为400~1100mA。比集尘面积为85.46~89.29s/m的除尘效率大致为99.79%~99.82%，出口浓度为40.20~44.64mg/m3。

图3高频电源下电除尘器运行情况图

另外，还进行了多组不同容量高频电源的电除尘实验，烟尘排放浓度基本为30~40mg/m3，个别电除尘器甚至与改造前排放浓度差异不大。目前，也有部分低低温电除尘器在燃煤较好（灰分低）且

电除尘器高频电源选型匹配较好（电除尘器小分区、高频电源容量较匹配）的情况下烟尘排放浓度达到20mg/m3左右。因此，目前高频电源首先要解决好选型匹配问题。

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