燃煤电厂协同除尘技术应用及电除尘器改造技术.docx

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1、燃煤电厂协同除尘技术应用及电除尘器改造技术为适应燃煤电厂对烟尘排放的严格要求，需要对新建或原有锅炉的烟尘处理系统开展重新设计优化，并运用环保研究新技术，通过多个系统的共同作用，将净烟气烟尘排放浓度降到IOmg/m3以下。对目前燃煤电厂有成功运用的烟气协同处理技术、对低低温省煤器的安装运用、电除尘的改造提效、增加湿法脱硫的除尘能力以及湿式除尘器的应用等方面开展分析，阐述各系统互相配合对烟尘开展协同处理，到达超低排放的目的。近几年，环境保护约束愈加严格，对火力发电厂污染物排放限值到达世界最高标准，重点地区烟尘排放浓度执行20mgn3限值。部分地方标准更是高于国家标准，燃煤电厂正在开展“超低”、近零

2、排放改造，就烟尘来说，单靠传统的电除尘技术已无法到达这样的要求。为到达排放标准，对新建或现有锅炉设备的设计与改造,本着安全、经济、可靠的原则，优化组合脱硝、低低温省煤器、电除尘器、脱硫岛、湿式除尘器等系统的配置及选定方法，充分利用每个系统的特点，分担除尘功能，以求到达大系统协同控制的能力，如图1所示。结果证明，可有效将烟尘质量浓度控制在5mgm3以下，日常运行在13mgm3之间。1低低温电除尘技术分析研究说明，通过烟气冷却器或烟气换热系统降低电除尘入口烟气温度至酸露点以下（一般在90。C左右），使烟气中大部分的S03在烟气冷却器中冷凝成硫酸雾并粘附在烟尘表面，使烟尘性质发生了较大变化，可大幅提

3、升除尘效率，并同时能去除大部分的S03,同时解决了S03引起的酸腐蚀问题。在锅炉空预器后设置低低温省煤器，使进入除尘器入口的烟气温度降低，能明显提高电除尘效率。1. 1低低温电除尘优点烟气温度的降低使烟尘比电阻下降。低低温电除尘器将烟气温度降低到酸露点以下，由于烟气温度的降低，特别是由于S03的冷凝，可大幅度降低烟尘的比电阻（如图2）,消除反电晕现象，从而提高除尘效率。除尘器性能测试说明：在增设换热装置后，烟尘排放从原约60mgm3下降到20mg3,除尘效率明显提高。这种模式下在非重点地区，可以省略湿式电除尘器（WESP）。烟气温度降低使击穿电压上升。排烟温度降低，使电场击穿电压上升，除尘效率

4、提高（如图3）。排烟温度每降低1（C,电场击穿电压上升约3机烟温降低可去除绝大部分S03o在除尘装置中，烟温已降到露点以下，而烟气含尘质量浓度很高，一般为1500025000mgm3左右，平均粒度仅有2030um,因而总表面积很大，为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件。通常情况下，灰硫比（即烟尘浓度与硫酸雾浓度之比）大于100,烟气中的S03去除率可到达95%以上,S03质量浓度将低于3.72mgm3o解决了湿法脱硫工艺中S03腐蚀的难题,有良好的经济效益。烟温降低使节能效果明显。对1台IOOOMW机组低低温电除尘系统的节能效果计算分析，烟气温度降低3（C,可回收热量1.64108kJh,减少湿

5、式脱硫系统水耗，同时，烟气温度降低后，实际烟气体积流量大大减少，这不仅可以降低下游设备规格，而且使引风机的电耗约减小10%,脱硫用电率由原来的12%减小到1.0%o1.2 低低温电除尘存在问题和对策灰斗堵塞问题。由于温度较低，使灰流动性降低而引起灰斗堵塞。目前的对策有：增加灰斗的卸灰角；灰斗保温，在下部开展有效加热，以保证下灰通畅；灰斗内壁增涂增加光滑度的材料。二次扬尘问题。在低低温电除尘系统中，由于烟尘比电阻较低，烟尘的附着力也相应降低，形成二次扬尘。现有的措施有：合理设置振打间隔时间，使烟尘能成片状或块状下落；提高电压等级，并控制在相对较高的运行电压下，以适当加强烟尘的吸附力；出口封头内设

6、置收尘板式的出口气流分布板，使部分来不及捕集或二次飞扬的烟尘开展再次捕集;监视烟气温度是否在设计值范围内。1.3 低低温省煤器流程低低温省煤器流程如图4所示。低低温省煤器从1、2号（末两级）低压加热器取凝结水（部分）经升压泵升压后进入4个烟道的换热器，回到3号低压加热器出口。将烟气温度从135。C降到96七，进入电除尘。凝结水温度从75。C提高到93o2电除尘器提效改造策略电除尘器改造时应优先考虑除尘器本体扩容改造方案，适当增大比集尘面积和电场数量，其次可采用低低温除尘技术、高效电源或移动电极技术等。电除尘器改造时，除尘器出口烟尘排放浓度宜按一般地区不大于40mgm3.重点地区不大于30mgm

7、3设计。应用低低温除尘技术加高效电除尘器本身除尘效率就可到达99.9%以上，除尘器出口浓度可到达20mgm3以下。国内主要几种成熟的电除尘器改造技术如下。1）对于原除尘器设计出口烟尘排放小于50mgm3,而实际运行时除尘器出口烟尘排放50100mgm3的机组，应优先考虑实施高效电源及控制系统的改造。2）对于原除尘器设计出口烟尘排放小于50mgm3,而实际运行时除尘器出口烟尘排放大于150mgm3的机组，应首先考虑通过增加电场、加高加宽除尘器等方式提高除尘器比集尘面积，其次可考虑实施高效电源及控制系统的改造。3）电源改造时原则上建议第一、第二电场改为高效电源,新增电场改造按照小分区供电考虑。4）

8、使用移动电极技术。对于原除尘器设计出力较大、设备安康水平较好的除尘器提效改造，如无扩容空间，可在充分论证后采用移动电极技术。对于煤质波动较大的机组不建议选用移动电极技术。5）应用袋式除尘器改造技术。对于循环流化床机组可优先考虑采用袋式除尘器。对于高硫煤或高烟气温度（排烟温度大于145。C）机组不宜采用袋式除尘器。当电除尘器扩容改造方案空间受限、投资过高或除尘器提效改造无法实现达标排放时时，可采用袋式除尘器改造方案。采用袋式除尘器改造方案时，除尘器出口烟尘排放浓度应按小于20mgm3设计。电除尘改造例如。*电厂一期原除尘器为双室四电场,电气控制多次改造，排放能到达99.K的除尘效率，但出口烟尘含

9、量在215mgm3左右，不能到达最新排放要求，在检修准中开展了改造，方案为：增加第五电场；一、二电场更改为阿尔斯通高频电源，三、四电场更换为高效电源。运行测试数据为：在低低温除尘器投入的情况下，入口烟尘浓度为30gm3,出口烟尘浓度为35mgm3o3脱硫装置的除尘性能就除尘而言虽然是由电除尘器和脱硫装置及湿式除尘器分担，但电除尘器应起主要作用。脱硫装置入口烟尘允许浓度要求根据电除尘器除尘性能，设计应小于50mgm3o低低温电除尘器改造后，出口烟尘浓度可控制在30mgm3以下。湿法脱硫根据入口烟尘浓度，有30%50%的除尘率，这与塔内烟气流速、喷淋的密度有关。随着干式电除尘效率的增高，脱硫入口烟尘浓度降低，脱硫系统对除尘率的奉献也将降低，一般为30%左右。随着环保对脱硫效率的要求加大，原有脱硫系统需要开展增容改造，填料层厚度提高以及喷淋量的加大也可提高除尘效率。吸收塔出口为降低雾滴含量，设置了烟道除雾器，此装置同时降低了烟尘排放浓度。除雾器的除尘效果与除雾器层数、布置方式、构造有关*电力技术范秀方，姜肇雨，马德亮，时俊