多煤种、变工况条件下颗粒物超低排放技术分析

2.2变工况对颗粒物排放的影响

机组正常运行条件下，当机组负荷降低时，排烟温度也会降低，烟气量减少，灰浓度减少，对除尘设备是有利的，能实现颗粒物的达标排放]。但有以下低负荷运行情况时，对除尘是不利的：

(1)机组经常启停的影响。当机组经常启停，需要低负荷投油稳燃时，未燃尽的油和碳易粘附于除尘设备内的核心收尘部件上，影响除尘效率，甚至损坏核心收尘部件。

(2)SCR烟气脱硝工艺的运行影响。当机组长期在50%以下负荷运行，此时会使机组烟气脱硝的氨逃逸过量，产生的NH4HSO4的量会有所增加，NH4HSO4是黏性很强的物质，易造成除尘设备粘灰，影响除尘效率。

(3)引风机或增压风机运行的影响。机组引风机或增压风机在低负荷时处于失速区，易发生抢风，此时易造成除尘设备两侧流量不均，影响除尘效率，若发生一侧堵塞，甚至造成停机。

3除尘技术对多煤种、变工况运行的适应性分析

3.1一次除尘技术

在燃煤火电机组颗粒物超低排放技术路线中，一次除尘技术主要为电除尘、电袋和袋式除尘技术。

3.1.1电袋和袋式除尘技术

电袋除尘器和袋式除尘器对煤种适应性较好，但需要注意劣质煤对滤袋寿命的影响。

在变工况运行条件下，使用电袋除尘器和袋式除尘器除尘，需要注意在氨逃逸过量、机组经常启停稳燃时，燃油对滤袋的腐蚀和糊袋问题。

3.1.2低低温电除尘技术

目前，在一次除尘技术中，低低温电除尘技术已经成为使用较为广泛的电除尘技术。低低温电除尘技术将烟气温度降低至酸露点以下，由于烟气温度低于酸露点，SO3与H2O反应生成H2SO4，在粉尘的表面形成酸膜，增加粉尘的表面电导，使粉尘的比电阻降到108~1010Ω˙cm，从而提高了除尘效率，增强了电除尘器的适应性。因此，该技术已经成为部分火电集团燃煤火电机组颗粒物达标排放的主要技术路线。

针对一些特定煤种，低低温电除尘器的除尘效率高于常规干式电除尘器，当烟气经低低温电除尘器处理后，粉尘浓度可以控制在较低水平。因此，该技术在与其他技术组合时，能够比常规干式电除尘器与其他技术的组合更好地适应颗粒物超低排放的要求]。

在变工况运行工况下，在机组经常启停需投油稳燃或SCR烟气脱硝工艺氨逃逸过量时，可能会造成电除尘器前电场阴极结灰、绝缘子粘灰滑闪或爆裂。可采取以下措施解决上述问题：(1)通过对阴极粘灰电场实施断电振打，在较高负荷时轮停阴极并对粘灰电场实施大颗粒灰冲刷;(2)设置绝缘子热风吹扫或绝缘子热气封等。

截至2015年12月，投运及在建的低低温电除尘器超过150台(套)，已有单机1000MW机组的低低温电除尘器投运，总装机容量约95000MW，其中投运约70台(套)，总装机容量超过40000MW。

3.2二次除尘技术

颗粒物超低排放技术路线中，二次除尘技术的重点是脱除细微颗粒物，主要为湿法脱硫协同高效除尘、湿式电除尘技术。

3.2.1湿法脱硫协同高效除尘

湿法脱硫协同高效除尘的机理分为浆液洗涤、机械除尘和旋风除尘三种协同除尘方式，其除尘效果均与烟气流速有关。要达到较好的洗涤效果，尘粒需和水滴有足够的相对速度，机械除尘、旋风除尘也均需较高的烟气流速才能达到最好的除尘效果。当机组低负荷运行时，需要注意烟气量减少、流速降低，对湿法脱硫协同高效除尘的影响。

提高脱硫吸收塔的协同除尘作用主要有两条途径：

(1)增加喷淋浆液的洗尘作用，即提高浆液对烟气中粉尘颗粒的吸收效率;

(2)降低脱硫塔出口处的液滴含量，从而降低液滴携带含固量。

3.2.2湿式电除尘

粉尘在电除尘器内荷电的类型分两种：电场荷电和扩散荷电。对于粒径大于1μm的颗粒来说，电场荷电是主要作用，电压的强弱是影响其效果的主要因素;对于粒径小于0.5μm的颗粒来说，扩散荷电是主要作用，电流密度是影响其效果的主要因素;湿式电除尘器采用喷淋清灰，不存在二次扬尘问题，放电极被水浸润后，电子较易溢出，同时电场中充满雾滴，大大增加了亚微米级粒子碰撞带电的概率，提高了对PM2.5的脱除效果。表3为部分案例达标率汇总情况。

表3测试评估案例中，不同机组的灰分变化时，湿式电除尘器均能稳定实现5mg/m3排放。

表3部分案例达标率汇总

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