低低溫電除塵技術(shù)的研究及應(yīng)用

魏玉寺

中國電建集團核電工程公司

低低溫電除塵技術(shù)的研究及應(yīng)用

魏玉寺

中國電建集團核電工程公司

低低溫電除塵器由20世紀(jì)90年代末興起，之前在日本應(yīng)用較多，與傳統(tǒng)電除塵器相比，其兼具提高除塵效率、去除SO3等多種污染物和節(jié)能的效果。隨著我國環(huán)保政策日益嚴(yán)格，和對設(shè)備能耗水平要求越來越高，低低溫電除塵器已越來越多地應(yīng)用于我國燃煤電廠環(huán)保設(shè)施升級改造。鑒于此，本文就低低溫電除塵技術(shù)的研究及應(yīng)用展開探討，以期為相關(guān)工作起到參考作用。

低低溫電除塵技術(shù)；除塵效率；燃煤電廠；節(jié)能減排；對策

1、低低溫電除塵技術(shù)的除塵效率

相對于常規(guī)電除塵技術(shù).低低溫電除塵器除塵效率得以大幅提高，主要原因[U一如下：(1)煙塵的比電阻下降。將煙氣溫度降低到酸露點以下SO3。冷凝成硫酸霧并豁附在粉塵表面，粉塵性質(zhì)發(fā)生了很大變化，大幅度降低了粉塵比電阻。且對燃煤電廠而言，溫度降低，粉塵比電阻本身也會下降。(2)擊穿電壓上升。根據(jù)經(jīng)驗公式計算，一般煙氣溫度每降低100C，電場擊穿電壓將上升3%左右。在實際應(yīng)用中，由于有效地避免了反電暈，擊穿電壓有更大程度的上升幅度。(3)煙氣量降低。由于煙氣溫度降低，煙氣量將下降，比集塵面積提高，也增加了粉塵在電場的停留時間。(4)平均粒徑增大。煙氣溫度降至酸露點以下，使煙氣中的大部分SO3冷凝成硫酸霧并赫附在粉塵表面，促進(jìn)細(xì)顆粒團聚，平均粒徑增大，有利于提高除塵效率。

2、低低溫電除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀

2.1 低溫腐蝕問題

由于煙氣溫度在MGGH中被降低至90℃左右，低于酸露點，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。關(guān)于煙氣溫度低于酸露點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，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，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，為避免腐蝕，灰硫比應(yīng)大于200。

2.2 二次揚塵問題

在低低溫電除塵系統(tǒng)中，二次揚塵會對煙塵排放起決定性的作用，應(yīng)采用防止二次揚塵的措施?，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的粉塵進(jìn)行再次捕集。

2.3 灰斗堵塞問題

由于溫度較低，灰的流動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。

3、低低溫電除塵技術(shù)的改善措施及應(yīng)用

3.1 二次揚塵應(yīng)對措施

低低溫電除塵器煙氣溫度為酸露點以下，在提高了電除塵器除塵效率同時，大幅降低了粉塵比電阻，二次揚塵有所增加。為防止二次揚塵可采用下述兩種措施之一：(1)適當(dāng)增加電除塵器容量。通過加大流通面積，降低煙氣流速，設(shè)置合適的電場數(shù)量。(2)可采用旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術(shù)或離線振打技術(shù)。

同時可采用下述措施：(1)設(shè)置合理的振打周期及振打制度。(2)出口封頭內(nèi)設(shè)置槽形板，使部分逃逸或二次飛揚的粉塵再次被捕集。

旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術(shù)以旋轉(zhuǎn)鋼刷清灰取代傳統(tǒng)振打清灰方式，在非收塵區(qū)域?qū)⒎蹓m通過鋼刷去除，杜絕了振打二次揚塵，有效解決了低低溫狀態(tài)下電除塵器二次揚塵有所增加的問題。

3.2 防堵灰措施

作為電除塵器的儲灰裝置，灰斗需要一定時間存灰，因此灰斗是電除塵器防腐的重點之一，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。

3.3 灰斗蒸汽加熱

由于低低溫電除塵器煙氣溫度低，被捕集下來的灰相應(yīng)溫度較低，灰的流動性變差，因此，為防止灰在灰斗內(nèi)進(jìn)一步降溫而導(dǎo)致灰斗堵灰，在低低溫電除塵器設(shè)計時要求灰斗加熱面積大于灰斗高度的2/3。

3.4 絕緣子熱風(fēng)吹掃

由于低低溫電除塵器煙氣溫度在酸露點以下，絕緣子等位置易發(fā)生局部結(jié)露腐蝕，因此電除塵器設(shè)置了熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)。實際運行中，由于熱風(fēng)發(fā)生器運行溫度數(shù)據(jù)沒有上傳到上位機，沒有相應(yīng)的報警機制，電廠相關(guān)監(jiān)控人員無法直接發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)發(fā)生器的問題。且電除塵器維護(hù)人員沒有接受相應(yīng)培訓(xùn)，設(shè)備檢查時無法判斷其是否正常運行，導(dǎo)致設(shè)備長時間非正常運行而沒有得到維修。

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]華雷.低低溫電除塵器的應(yīng)用及前景[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，36(21)：51-52+55.