低低溫電除塵器工作原理與特點(diǎn)

◎周偉

低低溫電除塵器工作原理與特點(diǎn)

◎周偉

就目前燃煤形勢(shì)來看，燃煤價(jià)格不斷上漲導(dǎo)致電廠的成本一直在增加,節(jié)能是所有電廠急需解決的問題。煤質(zhì)變差是鍋爐排煙溫度過高的一個(gè)主要原因,過差的煤質(zhì)使得灰分加大,鍋爐的各個(gè)受熱面積灰就隨之增加,鍋爐的效率降低,煤的消耗量便隨之增加; 另一方面電除塵器也受到很大的影響。因此，要達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),燃煤電廠就必須降低鍋爐的排煙溫度、節(jié)約能源及減少粉塵排放量,學(xué)習(xí)和引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能減排技術(shù)，低低溫電除塵器技術(shù)被浙江德創(chuàng)環(huán)保科技股份有限公司利用，在很大程度上解決了這個(gè)問題。

低低溫電除塵器工作原理

將熱交換器與電除塵器連接起來同時(shí)應(yīng)用的技術(shù)就是低低溫電除塵器技術(shù)。它分為單級(jí)和兩級(jí)兩種布置結(jié)構(gòu),前者是煙氣余熱回收裝置(GGH)和電除塵器(ESP)的結(jié)合應(yīng)用,后者則是第一、二級(jí)熱煤水熱交換裝置(MG-GH)和電除塵器(ESP)的結(jié)合應(yīng)用。為了電除塵器的工作效率能夠極大地發(fā)揮，應(yīng)用兩種設(shè)備的同時(shí)可以結(jié)合凝聚器、高頻電源及移動(dòng)電極等技術(shù)的應(yīng)用。

單級(jí)布置。所謂單級(jí)布置結(jié)構(gòu),就是在鍋爐空預(yù)器后與電除塵器前的煙道內(nèi)安置煙氣余熱回收裝置(GGH),該裝置可以將煙氣溫度從120/140℃降低到低于煙氣酸露點(diǎn)的90℃左右,這樣一來大部分SO3與水蒸氣相互作用而形成可以被飛灰顆粒吸附的硫酸霧, 電除塵器(ESP)則將其捕捉并排出,下游設(shè)備在一定程度上也就避免了腐蝕現(xiàn)象，除塵效率隨之提高。

工藝原理。單級(jí)布置結(jié)構(gòu)主要工作原理，就是在GGH內(nèi)部汽機(jī)冷凝水與鍋爐熱煙氣相互作用,從而將電除塵器的溫度120/140℃下降到低于煙氣酸露點(diǎn)的低低溫狀態(tài)，即90℃左右；其目的就是升高冷凝水的溫度并加以利用,最終將除塵效率及余熱利用率雙雙提高。

煙氣余熱回收熱力系統(tǒng)布置。將GGH和低壓回?zé)嵯到y(tǒng)并聯(lián)起來,系統(tǒng)為其提供，GGH 進(jìn)水量可以在特定的進(jìn)水方式與電調(diào)閥的配合下進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)。鍋爐排煙熱量被在除氧器入口的GGH冷凝水充分吸收。在這一過程當(dāng)中并不需要額外增減水泵裝置，這些級(jí)加熱器可以將GGH 的給水利用級(jí)間壓降的原理來達(dá)到自由流通、排除余熱的目的，這一梯級(jí)利用不但節(jié)約了成本，還提高了除塵效率。

由此可見，通過GGH中的熱交換將電除塵器的溫度降低到低于正常的煙氣溫度，除塵效率隨之提高,低低溫電除塵器對(duì)所有煤種來說可謂是通通適用。

兩級(jí)布置低低溫電除塵器。所謂兩級(jí)布置結(jié)構(gòu),就是在空預(yù)器電除塵器之間及脫硫塔之后的煙道內(nèi)分別安置第一、二級(jí)熱媒水熱交換裝置(MG-GH)。前一裝置將煙氣溫度從120/140℃降低到低于煙氣酸露點(diǎn)的90℃左右,這樣一來大部分SO3與水蒸氣相互作用形成可以被飛灰顆粒吸附的硫酸霧, 電除塵器(ESP)則將其捕捉并排出,下游設(shè)備在一定程度上避免了腐蝕現(xiàn)象，除塵效率隨之提高。后一裝置則將煙氣溫度從50℃升高到酸露點(diǎn)以上的最佳排煙溫度80℃左右,從而達(dá)到環(huán)保要求。

工藝原理。兩級(jí)布置結(jié)構(gòu)的工作原理，則是在鍋爐空預(yù)器后安裝熱媒水熱量回收系統(tǒng)MG-GH來進(jìn)行熱交換,從而降低除塵器入口的煙氣溫度,提高除塵效率。在脫硫塔后安裝熱媒水煙氣再熱系統(tǒng)MG-GH,降溫?fù)Q熱器所得熱量通過熱媒水密閉循環(huán)流動(dòng)之后凈化了煙氣, 從而將溫度從50℃升高到酸露點(diǎn)以上的80℃左右。

低低溫電除塵器的技術(shù)特點(diǎn)

除塵效率高。煙氣的大部分S03之所以能夠附著在粉塵表面并致使粉塵改變性質(zhì)，主要是由于低低溫電除塵器入口處的煙氣溫度在酸露點(diǎn)以下，粉塵性質(zhì)變化較大程度降低了可能導(dǎo)致反電暈現(xiàn)象的比電阻，而且，煙氣量隨著其溫度降低而下降，煙氣流減速，電場(chǎng)內(nèi)粉塵長(zhǎng)足停留，增加了比集塵面積。這就是低低溫電除塵器的除塵效果得以快速、高效提高的主要原因。

去除煙氣中大部分S03。S03由氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)主要是由于低低溫電除塵器入口煙氣溫度降低到酸露點(diǎn)以下的緣故，這樣一來粉塵濃度就高，面積就大，是硫酸霧凝結(jié)附著的最佳環(huán)境。經(jīng)過調(diào)查得出結(jié)果， S03在應(yīng)用低低溫電除塵系統(tǒng)后的除塵率可以達(dá)到80～95%，甚至更高，低低溫電除塵器是現(xiàn)在市面上除塵率最高、效果最好的設(shè)備，在日本其以煙塵與S03的低排放量穩(wěn)居十年以上之首。

提高濕法脫硫裝置協(xié)同除塵效果。低低溫電除塵器的出口粉塵以平均粒徑3μm左右遠(yuǎn)高于常規(guī)電除塵器，通過可濕法脫硫裝置達(dá)到較好的除塵效果，煙塵的濃度也降低許多。

節(jié)能效果明顯。經(jīng)對(duì)一臺(tái)1000MW機(jī)組的低低溫電除塵器的調(diào)查表明其節(jié)能效果主要有三點(diǎn)：可以將煙氣溫度降低30℃左右，回收相當(dāng)于1.2噸/每小時(shí)1.64×108kJ/h的熱量；減少濕法脫硫系統(tǒng)耗水量；溫度降低后煙氣量大幅度減少，從而使下游的風(fēng)機(jī)及脫硫系統(tǒng)較少用電率。

二次揚(yáng)塵有所增加。在陽極板上粉塵的靜電附著力隨著比電阻的降低而減弱，導(dǎo)致二次揚(yáng)塵增加，除塵性能下降，其原因如圖1。

低低溫電除塵器綜合分析

目前，綜合國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況顯示:應(yīng)用低低溫電除塵器能夠大大提高我國(guó)火電機(jī)組除塵工藝的水平。酸露點(diǎn)以下3℃左右是電除塵器入口的最佳溫度,表面粘附了S03的飛灰比電阻降低,除塵效率就高。要脫除全部S03，除塵器和煙囪入口粉塵濃度都需要控制在30mg/Nm3以內(nèi)。其運(yùn)行穩(wěn)定、安全。該除塵器三電場(chǎng)的除塵效果相當(dāng)于四電場(chǎng),所以可以收到短期回報(bào)的效果，投資合理、經(jīng)濟(jì)。適合低低溫除塵系統(tǒng)的燃煤是中、高熱量,灰分中等及硫分低于1%的煤種。

當(dāng)今，隨著環(huán)保意識(shí)的提高，越來越多人對(duì)煙氣余熱利用進(jìn)行理論研究，并對(duì)工程實(shí)例尤為關(guān)注。由此可見, 低低溫電除塵器能夠有效降低煙氣溫度、降低電耗、減少機(jī)組損耗等，作用重大。

（作者單位：浙江德創(chuàng)環(huán)保科技股份有限公司）