低低温+移动电极 电除尘技术研究与应用

3国外碧南电厂1000MW机组案例

日本碧南电厂1000MW燃煤机组采用“脱硝系统+空气预热器+烟气冷却器+‘低低温+移动电极’电除尘+高效除尘脱硫系统+湿式电除尘器+烟气再热器”的烟气治理路线（见图4）[10,11]。

图4碧南电厂燃煤机组烟气处理系统

进入“低低温+移动电极”电除尘器的烟气温度为80~90℃,烟气冷却器进口粉尘质量浓度为5~30g/m3（标准状态,下文与体积相关的数值均已换算至标准状态）,“低低温+移动电极”电除尘器出口设计烟尘质量浓度小于30mg/m3,脱硫系统出口设计烟尘质量浓度3~5mg/m3,湿式电除尘器出口设计烟尘质量浓度0.32~1.0mg/m3。实际工程应用表明,移动电极可有效解决低低温电除尘器二次扬尘问题。

4国内案例

4.1华能河北某电厂4号机组

华能河北某电厂4号机组原为常规四电场电除尘器,2013年对其进行“低低温+移动电极”改造（见图5）,在原双室双列四电场除尘器后增设1个移动电极电场。电除尘器进口烟尘质量浓度30g/m3,改造后入口烟温降至95℃,除尘器设计出口烟尘质量浓度≤20mg/m3。

图5电除尘器改造布置示意

对4号机组除尘器进行了变工况测试,结果如表1所示。测试结果表明：

（1）“低低温+移动电极”电除尘改造可使除尘器排放质量浓度达到20mg/m3以下甚至15mg/m3以下;

（2）烟气温度降低到低低温状态后,除尘器出口粉尘质量浓度从20mg/m3左右降低到12mg/m3左右,除尘效率明显提高;

（3）通过“低低温+移动电极”的结合技术,可达到99.95%以上的除尘效率;

（4）当烟气温度降低到酸露点以下后,除尘效率明显提高;之后再降低烟气温度,除尘效率的提高幅度不大。由此验证了低低温电除尘技术的高除尘效率主要是因为H2O和SO3的冷凝对细颗粒粉尘产生了作用,而不是烟气量降低所导致。

表1除尘器性能试验结果

电除尘器改造后从2014年开始成功投运,从运行经验上看,该项目可长期实现稳定的高除尘效率,对不同煤种的适应性强,配合高效除尘脱硫系统可实现燃煤电厂超低排放要求。

4.2浙能温州某电厂2×660MW机组

浙能温州某电厂2×660MW机组为新安装机组,每台炉配套2台“3+1”移动电极式低低温电除尘器,设计电除尘器入口烟气温度为85℃,设计电除尘器出口粉尘质量浓度为15mg/m3,目前已投入运行,实测电除尘器出口粉尘质量浓度为9.14mg/m3。

烟气冷却器的气流分布不均不仅会降低换热效果,而且局部气流速度过低会引起堵灰,局部气流速度过高会引起过快的磨损,因此在进行系统方案设计时需考虑烟道总体走向以确保烟气均流,在烟气冷却器前后烟道进行气流均布数值模拟,合理布置导流板,确保气流均匀。

图6为机组烟气冷却器数值模拟的烟气流场云图。该导流板布置方式下,烟气冷却器入口处气流均流系数为0.139,无回流现象。

图6烟气冷却器流场云图

4.3安徽某电厂2×660MW机组

安徽某电厂2×660MW机组为新安装机组,采用“4+1”移动电极式低低温电除尘器,电除尘器入口烟气温度95℃。烟气流程：锅炉排烟首先进入SCR脱硝装置,而后依次进入空气预热器、烟气冷却器、电凝聚器、移动电极低低温电除尘器、引风机、脱硫系统,最终经烟囱排放。设计煤种、校核煤种和除尘器性能参数如表2所示。

表2煤种和除尘器性能参数

该项目煤种是典型的高灰煤种。2016年2月对该除尘器进行初步测试,实际排放如表3所示。辅以电凝聚器的“低低温+移动电极”电除尘器出口粉尘质量浓度为5.30mg/m3,电凝聚器停用时“低低温+移动电极”电除尘器出口粉尘质量浓度为6.52mg/m3（电厂自测）,除尘效果非常明显。

表3电除尘器实际排放

5结语

本文研究结果表明,低低温电除尘技术需配备二次扬尘控制技术才能发挥其高除尘效率。“移动电极”技术运行经验成熟,适合与低低温电除尘技术配合使用,国内外运行经验表明,“低低温+移动电极”电除尘技术是实现超低排放较佳的电除尘组合技术之一。国内多个“低低温+移动电极”电除尘项目已经投运,对其系统设计和运行经验加以总结,可为电除尘器生产厂家和燃煤电厂提供参考,促进我国燃煤电厂大气污染物超低排放技术的发展。

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