摘要：低低溫電除塵技術(shù)是實(shí)現(xiàn)燃煤電廠節(jié)能減排的有效技術(shù)之一，可進(jìn)一步擴(kuò)大電除塵器的適用范圍，滿足新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，并可去除煙氣中大部分的SO3，文章歸納了低低溫電除塵技術(shù)的發(fā)展及技術(shù)特點(diǎn)，分析了該技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對該技術(shù)的核心問題及對策措施進(jìn)行了探討，為我國燃煤電廠低低溫電除塵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供了借鑒。


關(guān)鍵詞：低低溫電除塵技術(shù)、除塵效率、燃煤電廠、節(jié)能減排、對策

一、前言

隨著人們對環(huán)境保護(hù)的日益重視，鍋爐電除塵器在大氣污染治理中需要尋找突破和改進(jìn)。低低溫電除塵技術(shù)不僅可提高電除塵效率、滿足低排放要求，而且可降低電耗，減小下游設(shè)備規(guī)格，去除大部分的SO3，降低脫硫用水率等，對低低溫電除塵技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究顯得尤為重要。

二、低低溫電除塵系統(tǒng)簡介

1、概述

低低溫電除塵系統(tǒng)是在電除塵器前增加換熱系統(tǒng)（一般是以水為媒介的GGH或低溫省煤器），將進(jìn)入電除塵器的煙氣降低到酸露點(diǎn)以下，一般為85~90℃，煙氣中大部分的SO3因溫度降低而在換熱系統(tǒng)中冷凝成硫酸霧，并被粉塵吸附、中和，粉塵比電阻顯著降低，反電暈得到有效避免，提高除塵效率，擴(kuò)大電除塵器對煤種的適應(yīng)性，并去除大部分的SO3，若采用低溫省煤器，還可減少約5%的能耗。

2、工藝路線

低低溫電除塵系統(tǒng)與傳統(tǒng)工藝路線布置不同的是電除塵器的上游布置了GGH熱回收器。系統(tǒng)布置方式主要有2種，如圖1所示。

方式①是將煙氣冷卻器中的熱量回收，用于加熱鍋爐配套的汽輪機(jī)用汽，節(jié)能效果非常明顯。

方式②是將煙氣冷卻器中的熱量回收，傳送到煙囪前的煙氣再加熱器，提高被排放的煙氣溫度，使煙氣擴(kuò)散性增加。由于日本對煙氣排放溫度有要求，因此，日本基本上都采用這種方式。



三、低低溫電除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀

關(guān)于煙氣溫度低于酸露點(diǎn)溫度是否引起低溫腐蝕問題，有日本學(xué)者的研究結(jié)果顯示，合適的ESP入口粉塵濃度可以保證SO3凝聚在粉塵表面，不會(huì)發(fā)生設(shè)備腐蝕。三菱重工的研究結(jié)果顯示當(dāng)灰硫比大于10時(shí)，腐蝕率幾乎為零，三菱重工已交付的火電廠的低低溫電除塵器灰硫比一般遠(yuǎn)大于100，都沒有低溫腐蝕問題。美國南方電力公司也通過灰硫比來評價(jià)腐蝕程度，當(dāng)?shù)偷蜏仉姵龎m器采用含硫量為2.5%的燃煤時(shí)，灰硫比在50～100之間可避免腐蝕，當(dāng)采用含硫量更高的燃煤時(shí)，為避免腐蝕，灰硫比應(yīng)大于200。

低低溫電除塵器目前多應(yīng)用于低硫煤。日本日立在實(shí)驗(yàn)室完成了SO3汽體濃度為143mg/Nm3；，降溫后SO3汽體濃度為0.286mg/Nm3；的試驗(yàn)。日本各電廠的燃煤穩(wěn)定，因此其酸露點(diǎn)溫度也較穩(wěn)定。由于燃煤含硫量越高，煙氣中的SO3濃度越高，其對應(yīng)的酸露點(diǎn)溫度就越高，發(fā)生腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加。低低溫電除塵器對高硫煤的腐蝕情況還有待進(jìn)一步研究。

2、二次揚(yáng)塵問題

在低低溫電除塵系統(tǒng)中，二次揚(yáng)塵會(huì)對煙塵排放起決定性的作用，應(yīng)采用防止二次揚(yáng)塵的措施?，F(xiàn)有的措施有：

（1）采用離線振打技術(shù)。在振打時(shí)關(guān)斷該通道的氣流，也可配合斷電振打來提升極板的清潔效果，三菱重工主要采用這種技術(shù)。

（2）采用移動(dòng)電極電除塵技術(shù)，日立主要采用這種技術(shù)。

（3）出口封頭內(nèi)設(shè)置收塵板式的出口氣流分布板，使部分來不及捕集或二次飛揚(yáng)的粉塵進(jìn)行再次捕集。

需要指出的是，采用離線振打技術(shù)增大了電除塵器尺寸，增加了成本和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，需要對隔離門進(jìn)行維護(hù)，當(dāng)一個(gè)室因振打而關(guān)閉時(shí)會(huì)破壞正常的氣流。

3、灰斗堵塞問題

由于溫度較低，灰的流動(dòng)性降低易引起灰斗堵塞。三菱重工提出的對策有：

（1）灰斗的卸灰角需增加；

（2）灰斗不僅需保溫，在下部還需用蒸汽加熱器或電加熱器進(jìn)行有效加熱，強(qiáng)化蒸汽加熱管并涂抹遠(yuǎn)紅外線涂料，以保證下灰通暢；

（3）灰斗內(nèi)壁涂增加光滑度的材料。

四、低低溫電除塵器核心問題及對策措施探討

1、選型技術(shù)面臨挑戰(zhàn)

與常規(guī)電除塵器相比，低低溫電除塵器中的煙塵性質(zhì)發(fā)生了根本性變化，不能用常規(guī)的選型方法或經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選型設(shè)計(jì)，需研究針對性的選型技術(shù)，這是電除塵器制造商面臨的挑戰(zhàn)，應(yīng)加強(qiáng)機(jī)理研究，吸取國內(nèi)外低低溫電除塵器運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2、防止煤種變化和高硫煤帶來的不良影響

燃煤含硫量越高，相對來說煙氣中的SO3濃度越高，其對應(yīng)的酸露點(diǎn)就越高，發(fā)生腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增加。特別要注意當(dāng)鍋爐燃煤收到基硫的重量百分比高于1.0%，尤其當(dāng)高于1.5%時(shí)對低低溫電除塵器的影響。

3、防止二次揚(yáng)塵

由于煙塵性質(zhì)的改變，粉塵附著力降低，二次揚(yáng)塵加劇。因此低低溫電除塵器宜采用離線振打技術(shù)，即振打清灰時(shí)，阻斷其一個(gè)或多個(gè)通道氣流通過，并與其振打清灰進(jìn)行聯(lián)鎖，達(dá)到控制二次揚(yáng)塵的目的；也可采用移動(dòng)板式電除塵技術(shù)，即通過改變末電場清灰方式來最大限度地避免二次揚(yáng)塵。

4、防止灰斗腐蝕、堵灰

由于SO3黏附在粉塵上并被堿性物質(zhì)吸收中和，收集下來的灰的流動(dòng)性變差，因此灰斗卸灰角度需大于常規(guī)設(shè)計(jì)，不宜小于65°。作為電除塵器的儲(chǔ)灰裝置，灰斗需要一定時(shí)間存灰，因此灰斗是電除塵器防腐的重點(diǎn)之一，因煙氣溫度較低，且灰中SO3含量較高，因此灰斗板材宜采用ND鋼或內(nèi)襯不銹鋼板，內(nèi)襯不銹鋼板厚度應(yīng)不小于2mm。為了防止因結(jié)露而引起堵塞，不僅需要較好的保溫，還需有大面積的蒸汽加熱或電加熱，其加熱面需超過灰斗高度的2/3。

5、防止絕緣子室結(jié)露

因煙氣溫度較低，易引起絕緣子結(jié)露爬電甚至破損，因此絕緣子應(yīng)有防止結(jié)露的措施，絕緣子室應(yīng)采用良好的保溫措施和電加熱，宜采用熱風(fēng)吹掃措施。

6、選用合理的陰極線材料

低低溫電除塵器陰極線采用芒刺線時(shí)，由于芒刺線放電較為強(qiáng)烈，需防止芒刺低溫腐蝕，芒刺應(yīng)選用不銹鋼材料。

7、防止人孔門及周圍區(qū)域的腐蝕

因煙氣溫度較低且人孔門周圍不可避免地存在一定量的漏風(fēng)，人孔門及其周圍也是容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域之一，因此雙層人孔門與煙氣接觸的內(nèi)門應(yīng)采用不銹鋼材料，在每個(gè)人孔門周圍約1米范圍內(nèi)的殼體鋼板宜采用ND鋼或內(nèi)襯不銹鋼板。

五、結(jié)束語

低低溫電除塵技術(shù)除塵效率高，SO3去除率可達(dá)90%以上，在所有除塵設(shè)備中SO3去除率最高，當(dāng)采用低溫省煤器時(shí)還具有節(jié)能效果。該技術(shù)可作為環(huán)保型燃煤電廠的首選除塵工藝，也可與其它成熟技術(shù)優(yōu)化組合，應(yīng)用前景廣闊。

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