烟温降低可去除绝大部分SO3。在除尘装置中,烟温已降到露点以下,而烟气含尘质量浓度很高,一般为15000~25000mg/m3左右,平均粒度仅有20~30μm,因而总表面积很大,为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件。通常情况下,灰硫比(即烟尘浓度与硫酸雾浓度之比)大于100,烟气中的SO3去除率可达到95%以上,SO3质量浓度将低于3.72mg/m3。解决了湿法脱硫工艺中SO3腐蚀的难题,有良好的经济效益。
烟温降低使节能效果明显。对1台1000MW机组低低温电除尘系统的节能效果计算分析,烟气温度降低30℃,可回收热量1.64×108kJ/h,减少湿式脱硫系统水耗,同时,烟气温度降低后,实际烟气体积流量大大减少,这不仅可以降低下游设备规格,而且使引风机的电耗约减小10%,脱硫用电率由原来的1.2%减小到1.0%。
1.2低低温电除尘存在问题和对策
灰斗堵塞问题。由于温度较低,使灰流动性降低而引起灰斗堵塞。目前的对策有:增加灰斗的卸灰角;灰斗保温,在下部进行有效加热,以保证下灰通畅;灰斗内壁增涂增加光滑度的材料。
二次扬尘问题[6]。在低低温电除尘系统中,由于烟尘比电阻较低,烟尘的附着力也相应降低,形成二次扬尘。现有的措施有:合理设置振打间隔时间,使烟尘能成片状或块状下落;提高电压等级,并控制在相对较高的运行电压下,以适当加强烟尘的吸附力;出口封头内设置收尘板式的出口气流分布板,使部分来不及捕集或二次飞扬的烟尘进行再次捕集;监视烟气温度是否在设计值范围内。
1.3低低温省煤器流程
低低温省煤器流程如图4所示。低低温省煤器从1、2号(末两级)低压加热器取凝结水(部分)经升压泵升压后进入4个烟道的换热器,回到3号低压加热器出口。将烟气温度从135℃降到96℃,进入电除尘。凝结水温度从75℃提高到93℃。
2电除尘器提效改造策略
电除尘器改造时应优先考虑除尘器本体扩容改造方案,适当增大比集尘面积和电场数量,其次可采用低低温除尘技术、高效电源或移动电极技术等。电除尘器改造时,除尘器出口烟尘排放浓度宜按一般地区不大于40mg/m3、重点地区不大于30mg/m3设计。应用低低温除尘技术加高效电除尘器本身除尘效率就可达到99.9%以上,除尘器出口浓度可达到20mg/m3以下[5]。
国内主要几种成熟的电除尘器改造技术如下。
1)对于原除尘器设计出口烟尘排放小于50mg/m3,而实际运行时除尘器出口烟尘排放50~100mg/m3的机组,应优先考虑实施高效电源及控制系统的改造。
2)对于原除尘器设计出口烟尘排放小于50mg/m3,而实际运行时除尘器出口烟尘排放大于150mg/m3的机组,应首先考虑通过增加电场、加高加宽除尘器等方式提高除尘器比集尘面积,其次可考虑实施高效电源及控制系统的改造。
3)电源改造时原则上建议第一、第二电场改为高效电源,新增电场改造按照小分区供电考虑。
4)使用移动电极技术。对于原除尘器设计出力较大、设备健康水平较好的除尘器提效改造,如无扩容空间,可在充分论证后采用移动电极技术。对于煤质波动较大的机组不建议选用移动电极技术。
5)应用袋式除尘器改造技术。对于循环流化床机组可优先考虑采用袋式除尘器。对于高硫煤或高烟气温度(排烟温度大于145℃)机组不宜采用袋式除尘器。当电除尘器扩容改造方案空间受限、投资过高或除尘器提效改造无法实现达标排放时时,可采用袋式除尘器改造方案。采用袋式除尘器改造方案时,除尘器出口烟尘排放浓度应按小于20mg/m3设计[3]。
电除尘改造示例。日照电厂一期原除尘器为双室四电场,电气控制多次改造,排放能达到99.1%的除尘效率,但出口烟尘含量在215mg/m3左右,不能达到最新排放要求,在检修准中进行了改造,方案为:增加第五电场;一、二电场更改为阿尔斯通高频电源,三、四电场更换为高效电源。运行测试数据为:在低低温除尘器投入的情况下,入口烟尘浓度为30g/m3,出口烟尘浓度为35mg/m3。
3脱硫装置的除尘性能
就除尘而言虽然是由电除尘器和脱硫装置及湿式除尘器分担,但电除尘器应起主要作用。脱硫装置入口烟尘允许浓度要求根据电除尘器除尘性能,设计应小于50mg/m3。
低低温电除尘器改造后,出口烟尘浓度可控制在30mg/m3以下。湿法脱硫根据入口烟尘浓度,有30%~50%的除尘率,这与塔内烟气流速、喷淋的密度有关。随着干式电除尘效率的增高,脱硫入口烟尘浓度降低,脱硫系统对除尘率的贡献也将降低,一般为30%左右。
随着环保对脱硫效率的要求加大,原有脱硫系统需要进行增容改造,填料层厚度提高以及喷淋量的加大也可提高除尘效率。
吸收塔出口为降低雾滴含量,设置了烟道除雾器,此装置同时降低了烟尘排放浓度。除雾器的除尘效果与除雾器层数、布置方式、结构有关
《山东电力技术》作者:范秀方,姜肇雨,马德亮,时俊
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