低低溫電除塵技術(shù)的研究及應(yīng)用

酈建國(guó)，酈祝海，何毓忠，趙海寶，余順利

（浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，浙江 諸暨 311800）

低低溫電除塵技術(shù)的研究及應(yīng)用

酈建國(guó)，酈祝海，何毓忠，趙海寶，余順利

（浙江菲達(dá)環(huán)保科技股份有限公司，浙江 諸暨 311800）

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，此技術(shù)在國(guó)外得到了工程實(shí)踐的考驗(yàn)，國(guó)內(nèi)也正進(jìn)行有益的探索和嘗試，已有600MW機(jī)組的投運(yùn)業(yè)績(jī)。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，列舉了國(guó)內(nèi)外工程應(yīng)用案例，對(duì)該技術(shù)的核心問(wèn)題及對(duì)策措施進(jìn)行了探討，為我國(guó)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。

低低溫電除塵技術(shù);除塵效率;燃煤電廠;節(jié)能減排;對(duì)策

引言

我國(guó)以煤炭為主的能源供應(yīng)格局在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生根本性改變，因此燃煤電廠污染物排放問(wèn)題一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)?！痘痣姀S大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13223-2011）的出臺(tái)，將煙塵排放濃度限值由50mg/Nm3降至30mg/Nm3，重點(diǎn)地區(qū)降至20mg/Nm3，達(dá)到了與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家同樣嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求。《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）增設(shè)了PM2.5排放濃度限值，并給出了監(jiān)測(cè)實(shí)施的時(shí)間表。鑒于中國(guó)煤種多變等特殊國(guó)情，新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)電除塵技術(shù)來(lái)說(shuō)，既是挑戰(zhàn)更是機(jī)遇。

電除塵器因其具有除塵效率高、設(shè)備阻力低、處理煙氣量大、運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)工作量少且無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期以來(lái)在電力行業(yè)除塵領(lǐng)域占據(jù)著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)地位。國(guó)內(nèi)電除塵領(lǐng)域的眾多專(zhuān)家在對(duì)國(guó)內(nèi)煤種的適應(yīng)性進(jìn)行了研究后，認(rèn)為在滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)并保證經(jīng)濟(jì)性的前提下，電除塵器仍有廣泛的適應(yīng)性。但電除塵器的除塵效率與粉塵比電阻有很大的關(guān)系，低低溫電除塵技術(shù)可大幅度降低粉塵的比電阻，避免反電暈現(xiàn)象，從而提高除塵效率，不但能實(shí)現(xiàn)低排放，當(dāng)采用低溫省煤器時(shí)，還可節(jié)省能耗，同時(shí)去除煙氣中大部分的SO3。該技術(shù)在日本已得到工程實(shí)踐的考驗(yàn)。隨著我國(guó)節(jié)能減排政策執(zhí)行力度的進(jìn)一步加大，國(guó)內(nèi)對(duì)該技術(shù)的關(guān)注度也日益增加。

1 低低溫電除塵技術(shù)概述

1.1 低低溫電除塵技術(shù)發(fā)展歷史

低低溫電除塵技術(shù)是從電除塵器及濕法煙氣脫硫工藝演變而來(lái)[1-2]。在日本已有近20年的應(yīng)用歷史。三菱重工于1997年開(kāi)始在大型燃煤火電機(jī)組中推廣應(yīng)用基于MGGH管式氣氣換熱裝置使煙氣溫度在90℃左右運(yùn)行的低低溫電除塵技術(shù)，已有超6500MW的業(yè)績(jī)，在三菱重工的煙氣處理系統(tǒng)中，低低溫電除塵器出口煙塵濃度均小于30mg/Nm3，SO3濃度大部分低于3.57mg/Nm3，濕法脫硫出口煙塵濃度可達(dá)5mg/Nm3，濕式電除塵器出口煙塵濃度可達(dá)1mg/Nm3[3,20]以下。目前日本多家電除塵器制造廠家均擁有低低溫電除塵技術(shù)的工程應(yīng)用案例，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，日本配套機(jī)組容量累計(jì)已超15,000MW，典型的有三菱重工（MHI）、石川島播磨（IHI）、日立（Hitachi）等。

1.2 低低溫電除塵技術(shù)簡(jiǎn)介

低低溫電除塵技術(shù)是通過(guò)低溫省煤器或熱媒體氣氣換熱裝置（MGGH）降低電除塵器入口煙氣溫度至酸露點(diǎn)溫度以下，一般在90℃左右，使煙氣中的大部分SO3在低溫省煤器或MGGH中冷凝形成硫酸霧，黏附在粉塵上并被堿性物質(zhì)中和，大幅降低粉塵的比電阻，避免反電暈現(xiàn)象，從而提高除塵效率，同時(shí)去除大部分的SO3，當(dāng)采用低溫省煤器時(shí)還可節(jié)省能耗。

低低溫電除塵系統(tǒng)布置如圖1所示，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。

圖1 低低溫電除塵系統(tǒng)布置圖

圖2 燃煤電廠煙氣治理島（低低溫電除塵）典型系統(tǒng)布置圖一

圖3 燃煤電廠煙氣治理島（低低溫電除塵）典型系統(tǒng)布置圖二

燃煤電廠煙氣治理島低低溫電除塵系統(tǒng)典型布置方式主要有兩種（如圖2、圖3所示）。圖2是在電除塵器前布置低溫省煤器，具有節(jié)能的效果，是目前國(guó)內(nèi)采用的主要工藝路線。圖3是在電除塵器前布置MGGH，將煙氣溫度降低，同時(shí)將煙氣中回收的熱量傳送至濕法脫硫系統(tǒng)后的再加熱器，提高煙囪煙氣溫度，該工藝路線在日本應(yīng)用非常廣泛。

1.3 低低溫電除塵技術(shù)特點(diǎn)

根據(jù)在日本電廠的應(yīng)用情況，與傳統(tǒng)電除塵器相比，低低溫電除塵技術(shù)具有以下特點(diǎn)。

（1）除塵效率高

1）比電阻下降。低低溫電除塵器將煙氣溫度降低到酸露點(diǎn)以下[4,12,13]，由于煙氣溫度的降低，特別是由于SO3的冷凝，可大幅度降低粉塵的比電阻，避免反電暈現(xiàn)象，從而提高除塵效率（如圖4所示）。在這種模式下省略除塵塔和濕式電除塵器也可滿足排放要求[5-8]。低低溫電除塵器出口煙塵濃度低于30mg/Nm3，通過(guò)濕法脫硫裝置保證出口煙塵濃度小于10mg/Nm3排放[6]。

圖4 粉塵比電阻與煙氣溫度的關(guān)系

2）擊穿電壓上升。排煙溫度降低，使電場(chǎng)擊穿電壓上升，除塵效率提高。從以下經(jīng)驗(yàn)公式看，排煙溫度每降低10℃，電場(chǎng)擊穿電壓將上升3%[9]。

式中：U擊——實(shí)際擊穿電壓（V）；U0——溫度為T(mén)0時(shí)的擊穿電壓（V）；Tt=上升溫度（℃）＋273（K）；T0=273K。

而在實(shí)際應(yīng)用中，由于可有效避免反電暈，擊穿電壓有更大的上升幅度。

3）煙氣量降低。由于排煙溫度降低，煙氣量相應(yīng)下降，電除塵電場(chǎng)風(fēng)速降低，比集塵面積增加，有利于粉塵的捕集。

（2）可除去絕大部分SO3

電除塵器煙氣溫度降至酸露點(diǎn)以下，氣態(tài)的SO3將轉(zhuǎn)化為液態(tài)的硫酸霧。因煙氣含塵濃度很高，粉塵總表面積很大，這為硫酸霧的凝結(jié)附著提供了良好的條件。當(dāng)灰硫比（D/S），即粉塵濃度（mg/Nm3）與硫酸霧濃度（mg/Nm3）之比大于100時(shí)，煙氣中的SO3去除率可達(dá)到95%以上，SO3質(zhì)量濃度將低于1ppm（約3.57mg/Nm3）[4]。

日本通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出燃煤電廠煙氣處理系統(tǒng)中硫酸霧質(zhì)量濃度變化趨勢(shì)情況如圖5所示，80℃～90℃的低低溫電除塵系統(tǒng)除硫酸霧或SO3效率明顯高于130℃～150℃的常規(guī)電除塵系統(tǒng)[10]。

圖5 硫酸霧濃度變化趨勢(shì)

（3）當(dāng)采用低溫省煤器時(shí)，節(jié)能效果明顯

對(duì)1臺(tái)1000MW機(jī)組低低溫電除塵系統(tǒng)的節(jié)能效進(jìn)行果計(jì)算分析，煙氣溫度降低30℃，可回收熱量1.64×108kJ/h（相當(dāng)于1.2噸標(biāo)煤/h），節(jié)約濕式脫硫系統(tǒng)水耗量70t/h，同時(shí)，煙氣溫度降低后，實(shí)際煙氣量大大減少，這不僅可以降低下游設(shè)備規(guī)格，而且可使風(fēng)機(jī)（IDF）的電耗約減少10%，脫硫系統(tǒng)用電量由原來(lái)的1.3%減小到1.0%[4,6,11]。

（4）二次揚(yáng)塵加劇

粉塵比電阻的降低會(huì)削弱捕集到陽(yáng)極板上的粉塵靜電黏附力，從而導(dǎo)致二次揚(yáng)塵現(xiàn)象比常規(guī)電除塵器嚴(yán)重，影響除塵性能。圖6表示了煙氣溫度與ESP除塵效率的關(guān)系及ESP出口煙塵濃度的構(gòu)成。從圖6可以看出，常規(guī)電除塵器中排放的煙塵主要是未能捕集的一次粒子，而低低溫電除塵器中二次揚(yáng)塵部分是主體，未采取特別對(duì)策的低低溫電除塵器的二次揚(yáng)塵主要由振打再飛散粉塵組成，而未能捕集的一次粒子僅僅占很小一部分。低低溫電除塵器如不對(duì)二次揚(yáng)塵采取針對(duì)性的措施，煙塵排放量將會(huì)超過(guò)常規(guī)電除塵器，但在采取特別對(duì)策后，煙塵排放濃度可大幅降低[6]。

圖6 煙氣溫度與ESP除塵效率及ESP出口煙氣濃度的構(gòu)成

2 低低溫電除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1 低溫腐蝕問(wèn)題

由于煙氣溫度在MGGH中被降低至90℃左右，低于酸露點(diǎn)，使煙氣中的大部分SO3在MGGH中冷凝，形成具有腐蝕性的硫酸霧[12]。

關(guān)于煙氣溫度低于酸露點(diǎn)溫度是否引起低溫腐蝕問(wèn)題，有日本學(xué)者的研究結(jié)煙果氣顯溫度示（，℃）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[13]。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（如圖7a所示），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(méi)有低溫腐蝕問(wèn)題[4]。美國(guó)南方電力公司也通過(guò)灰硫比來(lái)評(píng)價(jià)腐蝕程度（如圖7b所示）[14]，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。

圖7 灰硫比與腐蝕的關(guān)系

低低溫電除塵器目前多應(yīng)用于低硫煤[15]。在IHI（石川島播磨）的業(yè)績(jī)中，對(duì)應(yīng)的煤種含硫量最高為1.17%[11]。美國(guó)應(yīng)用的低低溫電除塵器中，有電除塵器入口SO3氣體濃度為51.5mg/Nm3的報(bào)道[14]。日本日立在實(shí)驗(yàn)室完成了SO3氣體濃度為143mg/Nm3，降溫后SO3氣體濃度為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(duì)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(duì)高硫煤的腐蝕情況還有待進(jìn)一步研究[16-18]。

常陸那珂電廠將高硫煤和次煙煤等混合后燃用，在一定程度上解決了高硫煤低溫腐蝕問(wèn)題。

總之，低低溫電除塵器一般不存在腐蝕問(wèn)題，但對(duì)高硫煤工況尚未見(jiàn)工程應(yīng)用。

2.2 二次揚(yáng)塵問(wèn)題

在低低溫電除塵系統(tǒng)中，二次揚(yáng)塵會(huì)對(duì)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(lái)提升極板的清潔效果（如圖8所示），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)[11]，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(lái)不及捕集或二次飛揚(yáng)的粉塵進(jìn)行再次捕集[7-8]。

圖8 三菱重工離線振打配置圖

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(duì)隔離門(mén)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[13,19,20]。

2.3 灰斗堵塞問(wèn)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(duì)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[7]。

3 國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況及典型案例分析

國(guó)外低低溫電除塵技術(shù)已有近20年的應(yīng)用歷史，投運(yùn)業(yè)績(jī)超過(guò)20個(gè)電廠，機(jī)組容量累計(jì)超15,000MW，國(guó)外投運(yùn)情況為低低溫電除塵技術(shù)的國(guó)內(nèi)應(yīng)用提供了借鑒。國(guó)內(nèi)在2010年開(kāi)始加大該技術(shù)研發(fā)，目前已有600MW機(jī)組投運(yùn)業(yè)績(jī)。

3.1 石川島播磨（IHI）的常陸那珂1號(hào)機(jī)組

石川島播磨（IHI）的常陸那珂1號(hào)機(jī)組1000MW燃煤電廠2003年12月投運(yùn)，熱回收器從煙氣中吸收相當(dāng)于發(fā)電量的3%～5%的熱量[16，21]，其工藝流程為：含有高濃度粉塵和SO3的煙氣通過(guò)空氣預(yù)熱器將煙氣溫度從370℃降到138℃，通過(guò)MGGH將煙氣溫度降至92℃，然后進(jìn)入低低溫電除塵器，出口煙塵濃度為30mg/Nm3，出口煙氣溫度90℃，除塵效率為99.8%。脫硫裝置出口SO3濃度111mg/Nm3、塔內(nèi)流速4.0m/s、石膏純度在95%以上、石膏含水率在10wt%以下，為了使脫硫裝置出口煙氣溫度達(dá)到酸露點(diǎn)以上，符合日本煙氣排放的溫度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)煙氣再加熱器將溫度升高到90℃左右，煙塵排放濃度小于8.0mg/Nm3且避免了對(duì)下游設(shè)備的腐蝕[16,17,21]。由于脫硫系統(tǒng)的除塵效率較高，一般可達(dá)80%左右，因此低低溫電除塵器的出口煙塵濃度限值設(shè)置在30mg/Nm3是合理的。

運(yùn)煤設(shè)備考慮了混煤運(yùn)用的設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩臺(tái)煤炭裝載輸送機(jī)的排出速度，可按任意比率在輸送帶上進(jìn)行混煤。對(duì)于含硫高的煤和次煙煤等對(duì)低低溫電除塵器存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的煤種，可通過(guò)混煤加以利用。

3.2 日本日立（Hitachi）碧南電廠4、5號(hào)機(jī)組

日本日立已將“DeNOx系統(tǒng)+低低溫電除塵器+DeSOx系統(tǒng)+濕式電除塵器”技術(shù)成功應(yīng)用在日本中部電力株式會(huì)社的碧南電廠1000MW燃煤機(jī)組中，碧南電廠共有五臺(tái)機(jī)組，其中4#、5#爐1000MW機(jī)組均為低低溫電除塵器，分別于2001年、2002年投運(yùn)。如圖9所示，進(jìn)入移動(dòng)電極電除塵器的煙氣溫度為80℃～90℃，GGH進(jìn)口粉塵濃度為5～30g/Nm3，低低溫電除塵器出口煙塵濃度小于30mg/Nm3，脫硫系統(tǒng)出口煙塵濃度3～5mg/Nm3，濕式電除塵器出口煙塵濃度0.32～1.0mg/Nm3，煙囪入口SO3濃度小于0.286mg/Nm3，此工藝通過(guò)移動(dòng)電極解決了低低溫電除塵器二次揚(yáng)塵問(wèn)題[22-23]。

3.3 日本電源開(kāi)發(fā)株式會(huì)社的橘灣火力發(fā)電站2號(hào)機(jī)組

由日本電源開(kāi)發(fā)株式會(huì)社提供的橘灣電廠2號(hào)機(jī)組（1050MW）配套低低溫電除塵器于2000年12月開(kāi)始商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)計(jì)溫度90℃，測(cè)試溫度96℃，設(shè)計(jì)低低溫電除塵器出口煙塵濃度24.0mg/Nm3，測(cè)試低低溫電除塵器煙塵出口濃度3.7mg/Nm3，測(cè)試煙囪出口煙塵排放濃度為1mg/Nm3[3，13]。

圖9 日本碧南電廠1000MW燃煤機(jī)組煙氣處理系統(tǒng)

國(guó)外低低溫電除塵器出口煙塵濃度設(shè)計(jì)為低于30mg/Nm3，國(guó)外由于脫硫系統(tǒng)除塵效率較高，這個(gè)低低溫電除塵器煙塵出口濃度設(shè)計(jì)是合理的，實(shí)際上，低低溫電除塵器煙塵出口濃度可以更低，比如廣野電廠600MW機(jī)組低低溫電除塵器煙塵出口濃度為16.4mg/m3，橘灣電廠2號(hào)機(jī)組1050MW低低溫電除塵器煙塵出口濃度為3.7mg/m3。

3.4 國(guó)內(nèi)應(yīng)用案例

低低溫電除塵技術(shù)在國(guó)外應(yīng)用非常成熟，也引起了國(guó)內(nèi)業(yè)主的廣泛關(guān)注。福建大唐寧德電廠3#、4#兩臺(tái)600MW燃煤發(fā)電機(jī)組，每臺(tái)爐配套雙列雙室五電場(chǎng)靜電除塵器。2010年該機(jī)組電除塵器通過(guò)采用低低溫電除塵技術(shù)，并對(duì)原電除塵器全面檢修，前電場(chǎng)采用高頻電源（3#爐），對(duì)高低壓電控設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造，將煙氣溫度降至93℃左右，低于94℃的煙氣酸露點(diǎn)。經(jīng)測(cè)試，4#爐煙塵排放濃度從原約60mg/Nm3下降到20mg/Nm3，SO3脫除率為73.78%[24]。

華能長(zhǎng)興電廠2×660MW、臺(tái)州第二發(fā)電廠2×1000MW機(jī)組等已經(jīng)簽訂低低溫電除塵器的合同，目前項(xiàng)目正在執(zhí)行中。

4 低低溫電除塵器核心問(wèn)題及對(duì)策措施探討

由于低低溫電除塵器運(yùn)行溫度處于酸露點(diǎn)溫度以下，煙塵性質(zhì)發(fā)生了很大的改變，其核心問(wèn)題主要有：電除塵器選型技術(shù)，煤種變化和高硫煤帶來(lái)的不良影響，二次揚(yáng)塵、灰斗腐蝕、堵灰、絕緣子室結(jié)露、陰極線材料、人孔門(mén)及周?chē)鷧^(qū)域的腐蝕等。

4.1 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(duì)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(guó)內(nèi)外低低溫電除塵器運(yùn)行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

4.2 防止煤種變化和高硫煤帶來(lái)的不良影響

燃煤含硫量越高，相對(duì)來(lái)說(shuō)煙氣中的SO3濃度越高，其對(duì)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(duì)低低溫電除塵器的影響。

4.3 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(guò)，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(guò)改變末電場(chǎng)清灰方式來(lái)最大限度地避免二次揚(yáng)塵。

4.4 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(lái)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(guò)灰斗高度的2/3。

4.5 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。

4.6 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。

4.7 防止人孔門(mén)及周?chē)鷧^(qū)域的腐蝕

因煙氣溫度較低且人孔門(mén)周?chē)豢杀苊獾卮嬖谝欢康穆╋L(fēng)，人孔門(mén)及其周?chē)彩侨菀装l(fā)生腐蝕的區(qū)域之一，因此雙層人孔門(mén)與煙氣接觸的內(nèi)門(mén)應(yīng)采用不銹鋼材料，在每個(gè)人孔門(mén)周?chē)s1米范圍內(nèi)的殼體鋼板宜采用ND鋼或內(nèi)襯不銹鋼板。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）相關(guān)研究表明，當(dāng)灰硫比大于10時(shí)，低溫腐蝕率幾乎為零，三菱重工目前投運(yùn)的低低溫電除塵器灰硫比一般都大于100， 電除塵器幾乎不存在低溫腐蝕問(wèn)題。但對(duì)高硫煤工況尚未見(jiàn)工程應(yīng)用，應(yīng)注意煤種變化和高硫煤帶來(lái)的影響。

（2）低低溫電除塵器的出口煙塵中二次揚(yáng)塵是主體，應(yīng)采取防止二次揚(yáng)塵的措施，可采用離線振打或移動(dòng)電極電除塵技術(shù)。

（3）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。

[1] 李斌，孫紀(jì)念.電除塵的原理及應(yīng)用[J].河南化工，2003（4）：32-33.

[2] 王五清，賀元啟.石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝與關(guān)鍵參數(shù)分析[J].華北電力技術(shù)，2004（2）：1-3.

[3] 崔占忠，龍輝，龍正偉，等.低低溫高效煙氣處理技術(shù)特點(diǎn)及其在中國(guó)的應(yīng)用前景[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào).2012，32（2）：152-158.

[4] Yoshio Nakayam a，Satoshi Nakam ura，Yasuhiro Takeuchi，et al. MHI High Efficiency System-Proven technology for multi pollutant rem oval[R]. Hiroshim a Research & Development Center. 2011：1-11.

[5] Masami Kato，Tadashi Tanaka，Yasuki Nishim ura，et al. M ethod and system for hand ling exhaust gas in a boiler.USA 5282429[P].1994-02-1.

[6] 藤島英勝，土屋喜重，西田定二，等.低低溫EP適用による石炭火力用排煙処理システムの合理化設(shè)計(jì)[J].三菱重工技報(bào).1994，31（4）：247-251.

[7] 土屋喜重，川西好光，大西召一，等.石炭火力用高性能排煙処理システムにおける低低溫EP技術(shù)の開(kāi)発[J].三菱重工技報(bào)，1997，34（3）：158-161.

[8] 柳生隆志，土屋喜重，大西召一，等.最近の電気集じん技術(shù)動(dòng)向[J].三菱重工技報(bào)，1996，33（1）：69-73.

[9] LSC煙氣余熱高效節(jié)能除塵工藝技術(shù)介紹[R].福建：2011：1-87.

[10] Toshiaki Misaka，Yoshihiko，Mochizuki. Recent App lication and Running Cost of M oving Electrode type Electrostatic Precipitator [J].11th International Conference on Electrostatic Precipitation. 2008：518-522.

[11] 郭士義.低低溫電除塵器的應(yīng)用及前景[J].裝備機(jī)械，2011（1）：69-73.

[12] 柴田憲司，三重野光博，山本卓也. 電気集塵方法.日本國(guó)特許庁（JP）.平成12年5月23日（2000.5.23）.

[13] 名嶋慎司.石炭火力用低低溫電気集塵裝置.住友重機(jī)械技報(bào)[J].2001，146：35-38.

[14] Deve lopm ent and Dem onstration of Waste Heat Integration with Solvent Process for More Efficient CO2Removal from Coal-Fired Flue Gas[R].Project Review Meeting. SOUTHERN COMPANY. 2012.4.

[15] 龍輝，王盾，錢(qián)秋裕.低低溫?zé)煔馓幚硐到y(tǒng)1000MW超超臨界機(jī)組中的應(yīng)用探討[J].電力建設(shè)，2010，31（2）：70-73.

[16] 森雄介，積田佳満，松本有夫，等.濕式排煙脫硫設(shè)備の運(yùn)転実績(jī)―東京電力株式會(huì)社常陸那珂火力発電所1號(hào)機(jī)（1000MW）[J].石川島播磨技報(bào). 2005，45（1）：30-35.

[17] MORI Yusuke，TSUM ITA Yoshim itsu，MATSUMOTO Ario，et al. Operation Results of IHI Flue Gas Desulfurization System-Unit No.1（1000MW） of Hitachinaka Therm al Pow er Station for TEPCO. IHI Engineering Review. 2006.39（1）： 22-26.

[18] 石橋喜孝. 常陸那珂火力発電所1號(hào)機(jī)の概要[R].茨城県那珂郡.2004.

[19] StephenL.Francis，Andreas B?ck，Per Johansson，Reduction of Rapping Losses to Im prove ESP Perform ance [J]. 11th International Con ference on Electrostatic Precipitation. 2008：45-49.

[20] M itsubishi High Efficiency System - Ultim ate solution for SO3.PM and M ercury[R]. 2003：1-38.

[21] IHI低低溫EP系統(tǒng)的介紹[R]. 株式會(huì)社IHI. 2010.6：1-16.

[22] AQCS Technology that Rem oves Trace Com pounds from Boiler Exhaust Gas[R]. HITACHI TECHNOLOGY 2008-2009. Social Infrastructure Business. 2009：1-18.

[23] 木田栄次. 第7回日中省エネ環(huán)境総合フォーラム脫硝脫硫技術(shù)[R].HITACHI技術(shù).2012.8,146（8） ：35-38.

[24] 謝慶亮. 低低溫電除塵技術(shù)在寧德電廠600MW機(jī)組上的應(yīng)用[C]. 第十五屆中國(guó)電除塵學(xué)術(shù)會(huì)議論文集,2013.

Research and Application on Electric Precipitation Technology with Low-low Temperature

LI Jian-guo, LI Zhu-hai, HE Yu-zhong, ZHAO Hai-bao, YU Shun-li
(Zhejiang Feida Environmental Science & Technology Co., Ltd, Zhuji Zhejiang 311800, China)

The electric precipitation technology w ith low-low temperature is one of the effective technologies in realizing energy saving and em ission reduction in the coal-fired power p lant. It can further extend the app licable scale of electric precipitators, meet the requirem ent of new environmental standards, and can remove off the great mass of SO3in flue gas. The technology shows the proof of engineering practices abroad, the help ful exp loration and attempt in the country and the operation achievement of 600MW generating set. The paper sums up the development and technical characteristic of the electric precipitation technology w ith low-low tem perature, analyzes the research status of the technology, enumerates the cases of engineering app lication at home and abroad, probes into the core problem of the technology and countermeasures so as to provide the use for reference in the app lication and development of the electric precipitation technology w ith low-low temperature in the coal-fired power plant of the country.

electric precipitation technology w ith low-low temperature; efficiency of dust removal; coal-fired power plant; energy saving and em ission reduction; countermeasure

X701.2

A

1006-5377（2014）03-0028-07