低压省煤器对静电除尘影响的分析

魏计芳 吴德涛

摘要：山东里彦发电有限公司为降低排烟温度在锅炉尾部新上低温省煤器，投运后除尘指标收到了意想不到的效果，该技术适合所有的锅炉特别是循环流化床锅炉节能改造、粉尘治理。

关键词：低温省煤器 粉尘治理

0 引言

《山东省火电厂大气污染物排放标准》规定：自2017年1月1日起，现有火力发电锅炉及燃气轮机组执行的排放浓度限值标准如下：

烟尘<20mg/m3；

2014年，国家环保部门又提出燃煤机组要达到燃气机组环保标准，即烟尘排放限5mg/m3。

山东里彦发电有限公司在#5炉大修时增设低压省煤器，彻底解决机组排烟温度过高的问题，提高机组效率。通过近期的运行和性能试验测试，除尘指标收到了意想不到的效果。

1 改造原因

#5锅炉100%ECR工况下设计排烟温度为136.1℃，锅炉设计效率为91.84%。实际运行表明2013年#5的年平均排烟温度为160℃左右，夏季工况排烟温度甚至超过175℃，严重降低了锅炉运行的安全性及经济性。因此进行了旨在利用烟气余热进行节能改造。

2 改造方案

锅炉低压省煤器本体安装于空预器出口至除尘器入口的两个竖直烟道内，受热面采用了分组布置的方式，每个烟道内布置三个换热管箱，低压省煤器传热元件采用H型翅片管，低压省煤器内凝结水与烟气换热呈逆流布置。低压省煤器管内冷却水与主凝结水成并联布置。其进水取自#6低加出口，经升压泵增压后进入低压省煤器入口集箱，吸收烟气热量后汇入出口集箱，沿回水母管汇入#4低加出口母管。为保证低压省煤器进水温度稳定，在低省进回水母管间设计有再循环管。

低压省煤器热力系统图见附图一。

3 改造效果

3.1 依据锅炉运行情况，增设低压省煤器系统后，除尘器入口烟温控制100℃左右，烟气温度下降约67℃。

3.2 除尘器进口温度降低67℃，烟气体积流量减少18%，飞灰比电阻下降，电场风速降低有利于提高除尘效率；同时烟温降低，烟气粘滞性变小，粉尘颗粒在烟气中驱进速度提高，有利于提高除尘器收尘效率。

#5除塵器入口烟温由167降低至100℃，粉尘浓度从79mg/nm3下降至26.4mg/nm3，除尘效率提高了0.2%。

改造前，由于除尘器进口烟温较高，影响了除尘效率，达不到环保要求30mg/m3。改造后烟尘排放浓度达标，符合国家环保要求。

4 对静电除尘器除尘效果的影响分析

排烟温度对除尘效率的影响体现在以下四个方面：

①排烟温度升高，使烟气量增大（排烟温度每升高10℃，烟气量增加约3%），烟气流速提高，烟气在除尘器中处理时间缩短，降低了收尘效率。

②排烟温度升高，使电场击穿电压下降（烟温每升高10℃，电场击穿电压下降约3%），收尘效率下降。

③排烟温度高，粉尘比电阻增大，易形成反电晕，造成除尘效率下降。当排烟温度在150℃左右时，粉尘的比电阻最高，电除尘器更易出现低电压、大电流的反电晕现象，造成除尘效率下降。

④烟温高会使气体的粘滞性变大，导致烟尘颗粒在烟气中的驱进速度减缓，造成除尘效率下降。

5 运行继续调整的空间

因建设低压省煤器的初衷是节能降耗，做科研时考虑到可能对烟尘治理有益，但是并没有将该项指标作为重点，通过近期的运行和性能试验测试，除尘指标收到了意想不到的效果。

但是，因运行时间短，低压省煤器运行分工属主机主控室操作，静电除尘器运行属灰燃运行专业操作，双方沟通、协调并不好，对烟尘指标的调整还没有达到精细化水平。相信通过运行调整的提高，低压省煤器对调节烟尘排放指标的控制仍有提高的空间，并建议从如下方面着手：

5.1 根据运行煤种和烟气实际运行压力，计算烟气水露点温度，预留足够的安全余量（10℃左右即可），既确保安全，又达到经济最佳性能，对除尘更有利。

5.2 严格监控入炉煤收到基硫含量，若煤的含硫量变化，及时调整低压省煤器的进口水温及出口烟温，防止发生低温腐蚀及堵灰的同时，确保排烟温度和除尘指标更优。

参考文献：

[1]DL/T904-2004《火力发电厂技术经济指标计算方法》.

[2]《锅炉机组热力计算标准方法》.

[3]ASMEPTC4.1《锅炉机组性能试验规程》.

[4]闫维平.洁净煤发电技术[M].北京：中国电力出版社，2001.9.

作者简介：

魏计芳（1973-），男，山东邹城人，山东里彦发电有限公司，工程师，从事多年燃煤机组技术管理、基础建设管理工作。