低低溫電除塵技術(shù)

1、低低溫電除塵技術(shù) 我國(guó)大氣環(huán)境形勢(shì)日益嚴(yán)峻，環(huán)保要求日趨嚴(yán)格。2014年9月12日，國(guó)家發(fā)展改革委、環(huán) 境保護(hù)部、國(guó)家能源局聯(lián)合發(fā)布煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（20142020年），要求 東部十一省新建燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物排放濃度基本達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組排放限值。 這表明通過新技術(shù)、新工藝、新路線達(dá)到超低排放的要求，是火電行業(yè)迫在眉睫的一道 課題。在此背景下，低低溫電除塵技術(shù)的研發(fā)及推廣得到了政府部門的高度重視，國(guó)家科技 部、環(huán)保部等部門在政策、項(xiàng)目和資金上給予大力支持，國(guó)內(nèi)環(huán)保企業(yè)聯(lián)合大專院校與燃煤 電廠，也加大了對(duì)這些技術(shù)的研發(fā)、推廣力度。 國(guó)內(nèi)現(xiàn)已通過自主研發(fā)、技術(shù)引進(jìn)或成立合資公司的方

2、式在該技術(shù)上取得了較大突破， 掌握了其核心技術(shù)，并在華能長(zhǎng)興電廠等工程項(xiàng)目中成功應(yīng)用。 1低低溫電除塵器的的原理及技術(shù)特點(diǎn) 1.1除塵效率 高低低溫電除塵技術(shù)是指通過熱回收器降低電除塵器低低溫電除塵技術(shù)的工程應(yīng)用入口 煙氣溫度至酸露點(diǎn)以下（一般在90C左右），使煙氣中的大部分SO3在熱回收器中冷凝成硫酸 霧并黏附在粉塵表面，粉塵性質(zhì)發(fā)生很大變化，比電阻大幅下降，從而避免了反電暈現(xiàn)象， 同時(shí)由于煙氣溫度降低致使煙氣量下降，電除塵器電場(chǎng)內(nèi)煙氣流速降低，增加了粉塵在電場(chǎng) 的停留時(shí)間，比集塵面積提高，除塵效率得以較大幅度的提高。 1.2去除煙氣中大部分SO3 由于入口煙氣溫度降至酸露點(diǎn)以下，氣態(tài)的 S

3、O3將轉(zhuǎn)化為液態(tài)的硫酸霧，因煙氣含塵濃 度高，粉塵總表面積很大，為硫酸霧的凝結(jié)附著提供了良好的條件。相關(guān)研究表明低低溫電 除塵技術(shù)對(duì)于SO3的去除率至少在80%以上，最高可達(dá)95%以上，是目前SO3去除率最高 的煙氣處理設(shè)備。 1.3提高濕法脫硫裝置協(xié)同除塵效果 日立公司對(duì)低低溫電除塵器與常規(guī)電除塵器出口粉塵粒徑、電除塵器出口煙塵濃度與脫 硫系統(tǒng)出口煙塵濃度關(guān)系作了研究，研究表明低低溫電除塵器出口粉塵平均粒徑在3卩m左 右，明顯大于常規(guī)電除塵器，當(dāng)采用低低溫電除塵技術(shù)時(shí)，可有效提高濕法脫硫裝置協(xié)同除 塵效果，脫硫出口煙塵濃度明顯降低。 1.4節(jié)能效果明顯 低低溫電除塵技術(shù)節(jié)能效果明顯，有研究表

4、明，以1臺(tái)1000MW機(jī)組低低溫系統(tǒng)為例， 煙氣溫度降低30r，可回收熱量1.64X108kJ/h（相當(dāng)于1.2t標(biāo)煤/h）;可節(jié)約濕法脫硫系統(tǒng)水耗 量;煙氣溫度降低后，實(shí)際煙氣量大大減少，可降低下游設(shè)備規(guī)格，風(fēng)機(jī)的電耗減小，脫硫系 統(tǒng)用電量減小。 1.5二次揚(yáng)塵有所增加 由于粉塵比電阻的降低會(huì)削弱捕集到陽極板上的粉塵的靜電黏附力，從而導(dǎo)致低低溫電 除塵器的二次揚(yáng)塵現(xiàn)象比常規(guī)電除塵技術(shù)有所增加，使得除塵性能有所下降。二次揚(yáng)塵形成 原因如圖1所示。 f M liVil/l_嚴(yán)丁丄電口嚴(yán) TJ憫單 ffl!低低溫電除塵器二次揚(yáng)塵形咸原因 2華能長(zhǎng)興電廠660MW機(jī)組超低排放的技術(shù)方案 2.1華能長(zhǎng)

5、興電廠工程概況 華能長(zhǎng)興電廠“上大壓小”工程是在關(guān)?，F(xiàn)有的兩臺(tái)老機(jī)組（125MW+135MW）的基礎(chǔ)上， 利用浙江省內(nèi)關(guān)停的小火電機(jī)組發(fā)電容量，新建 2X660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組，同步建 設(shè)煙氣脫硫、脫硝裝置，并留有擴(kuò)建條件。 2.2華能長(zhǎng)興電廠超低排放技術(shù)路線 隨著浙江省大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃（20132017年）的出臺(tái)，華能長(zhǎng)興電廠需要實(shí)現(xiàn) 最終煙塵排放小于5mg/Nm3的設(shè)計(jì)值。長(zhǎng)興電廠根據(jù)經(jīng)濟(jì)性及技術(shù)合理性分析，最終確定采 用以低低溫電除塵技術(shù)為核心的煙氣協(xié)同治理技術(shù)路線（如圖2所示）。 町豪莎 中0科is昌打7 該技術(shù)路線通過低低溫電除塵器有效降低除塵器出口的煙塵濃度，同時(shí)借助了

6、高效濕法 脫硫技術(shù)。該技術(shù)由于采用了漿液洗滌的氣液接觸方式，不但具有良好的脫硫功能，而且具 有一定的除塵功能，可將從電除塵器逸出的顆粒物進(jìn)行二次捕集，從而降低煙塵排放濃度， 達(dá)到協(xié)同治理的效果。 經(jīng)脫硫廠家論證，在下列條件下該項(xiàng)目的脫硫裝置出口煙塵濃度可達(dá)到5mg/Nm3甚至更 低： 1）采用低溫電除塵技術(shù)。煙氣經(jīng)熱回收器后溫度降到90C，從而降低飛灰比電阻，在高 效濕法脫硫 裝置前端采用低低溫電除塵器，確保高效濕法脫硫裝置入口煙塵濃度為 15mg/Nm3以下，出口煙塵濃度控制在w 5mg/Nm3; 2）提高噴嘴壓力，降低漿液霧化粒徑，噴嘴更換為高效雙頭噴嘴； 3）更換華能長(zhǎng)興工程原設(shè)計(jì)除霧器

7、。 除上述條件外，保證脫硫裝置高效除塵的其他技術(shù)措施有：增加吸收塔周邊噴嘴流量及 密度，保證噴淋層噴嘴的覆蓋率和優(yōu)化覆蓋均勻度，設(shè)置托盤，設(shè)置塔壁增效環(huán)，進(jìn)行煙氣 流場(chǎng)CFD模擬以及確保除霧器的沖洗等。 3華能長(zhǎng)興電廠低低溫電除塵器設(shè)計(jì)相關(guān)措施 3.1確定入口煙氣溫度及除塵器型號(hào) 采用前蘇聯(lián)公式對(duì)華能長(zhǎng)興電廠 2X660MW機(jī)組低低溫電除塵器的酸露點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，設(shè) 計(jì)煤種與校核煤種1的酸露點(diǎn)值分別為98.87C、96.82C，考慮到低低溫電除塵器入口煙氣 溫度應(yīng)低于酸露點(diǎn)溫度，一般為 90C 5 C,確定長(zhǎng)興電廠入口煙氣溫度為 90C。 通過專家評(píng)審，結(jié)合企業(yè)在電除塵器設(shè)計(jì)制造方面多年來積累的經(jīng)

8、驗(yàn)以及相關(guān)選型程序 的計(jì)算結(jié)果，確定長(zhǎng)興電廠低低溫電除塵器采用雙室5電場(chǎng)。 3.2防止低溫腐蝕 （1）灰斗部分 由于電除塵器灰斗需要一定時(shí)間的存灰，因此，灰斗是電除塵器防腐的重點(diǎn)之一，主要 措施有：1）提高材料的防腐等級(jí)，灰斗板采用防腐材料；2）采用效果更可靠、均勻的蒸汽加熱 方式。加熱面積達(dá)整個(gè)灰斗高度的 2/3;3）在灰斗外表面設(shè)置更可靠的保溫層，保持灰斗溫度。 人孔門 人孔門防腐措施如下： 1）所有人孔門均采用雙層密封結(jié)構(gòu)，整體組裝出廠，確保關(guān)啟嚴(yán) 密;2）在采用常用雙層結(jié)構(gòu)人孔門及硅橡膠玻纖密封條基礎(chǔ)上，內(nèi)門在煙氣接觸面采用不銹鋼 材料 ;3）每個(gè)人孔門周圍約 1 米范圍內(nèi)的殼體板都采

9、用耐腐蝕鋼板。 3.3 防止絕緣子結(jié)露 絕緣子設(shè)有加熱裝置及強(qiáng)制熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)。絕緣瓷件的保溫規(guī)格與常規(guī)設(shè)計(jì)基本相同， 但絕緣子室需要更有效地加熱，并需對(duì)絕緣子室設(shè)置熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)以保證絕緣瓷件內(nèi)壁干凈 不沾灰。 3.4 防止灰斗堵灰 為防止灰斗堵灰采取了相應(yīng)措施，主要包括：灰斗斜壁與水平面的夾角不小于65?；?斗具有良好的保溫措施，在灰斗下部 2/3 區(qū)域內(nèi)設(shè)置蒸汽加熱器，外層敷設(shè)保溫。在第一電 場(chǎng)每個(gè)灰斗的適當(dāng)位置增設(shè)手動(dòng)緊急出灰裝置，必要時(shí)采取強(qiáng)制排灰?；叶吩O(shè)有防止灰斗內(nèi) 灰結(jié)拱的氣化裝置，每個(gè)灰斗設(shè)有兩個(gè)灰斗氣化板并對(duì)稱布置。 3.5降低漏風(fēng)率 漏風(fēng)主要產(chǎn)生于殼體的現(xiàn)場(chǎng)拼接焊縫和孔、洞、門

10、處，長(zhǎng)興項(xiàng)目的低低溫電除塵器通過 以下幾個(gè)方面有效控制漏風(fēng)： 1）陰極振打采用頂部傳動(dòng)側(cè)面機(jī)械振打方式，每一個(gè)電場(chǎng)只有一個(gè)穿墻絕緣點(diǎn)，可最大 限度地減少電除塵器的孔、洞數(shù)量，絕緣性能好、漏風(fēng)少 ; 2）殼體在運(yùn)輸可能條件下盡量在廠內(nèi)拼接成大件，以減少現(xiàn)場(chǎng)的拼接焊縫;3）所有人孔門 均采用雙層密封結(jié)構(gòu)，整體組裝出廠，確保關(guān)啟嚴(yán)密。 3.6 防治二次揚(yáng)塵 由于煙氣溫度的降低，煙塵比電阻下降，煙塵黏附力有所降低，二次揚(yáng)塵會(huì)適當(dāng)增加， 為防止二次揚(yáng)塵可采用下述措施之一： 1）適當(dāng)增加電除塵器容量，即通過加大流通面積，降低煙氣流速，設(shè)置合適的電場(chǎng)數(shù)量 來控制二次揚(yáng)塵 ; 2）當(dāng)需控制電場(chǎng)數(shù)量時(shí)，可采用旋

11、轉(zhuǎn)電極式電除塵技術(shù)或離線振打技術(shù)。 在采取上述措施的同時(shí)還應(yīng)注意： 1）設(shè)置合理的振打周期 ; 2）設(shè)置合理的振打制度：末電場(chǎng)各室不同時(shí)振打 ;最后 2 個(gè)電場(chǎng)不同時(shí)振打 ;末電場(chǎng)陰、 陽 極不同時(shí)振打。 針對(duì)長(zhǎng)興電廠的實(shí)際情況，根據(jù)選型計(jì)算，如不考慮二次揚(yáng)塵，低低溫電除塵器一般3 4 個(gè)電場(chǎng)即可滿足排放要求。當(dāng)?shù)偷蜏仉姵龎m器采用 5 電場(chǎng)時(shí)，相對(duì)較多的電場(chǎng)可加大對(duì)二 次揚(yáng)塵的再次吸收，從而在合理減少二次揚(yáng)塵的同時(shí)，避免由于采取旋轉(zhuǎn)電極式電除塵技術(shù) 和離線振打技術(shù)而帶來的系統(tǒng)復(fù)雜、相對(duì)更容易引起故障的難題。 同時(shí)對(duì)于低低溫電除塵器振打引起的二次揚(yáng)塵，通過控制或調(diào)整末電場(chǎng)的振打，制定出 合理的振打制度和振打邏輯，從而最大限度的減少和避免二次揚(yáng)塵。 4 長(zhǎng)興電廠低低溫電除塵器運(yùn)行情況 華能長(zhǎng)興電廠2X660MW機(jī)組每臺(tái)爐配套2臺(tái)雙室5電場(chǎng)低低溫電除塵器，設(shè)計(jì)煙氣溫 度90C，于2014年11月安裝完畢并試運(yùn)行，2014年12月投入使用，經(jīng)初步測(cè)試，電除塵 器出口煙塵濃度約為12mg/m3,經(jīng)濕法脫硫后，出口煙塵排放約為 3.5mg/m3,濕法脫硫協(xié)同 除塵效果約 70