低低温电除尘器工作原理与特点

◎周伟

低低温电除尘器工作原理与特点

◎周伟

就目前燃煤形势来看，燃煤价格不断上涨导致电厂的成本一直在增加,节能是所有电厂急需解决的问题。煤质变差是锅炉排烟温度过高的一个主要原因,过差的煤质使得灰分加大,锅炉的各个受热面积灰就随之增加,锅炉的效率降低,煤的消耗量便随之增加; 另一方面电除尘器也受到很大的影响。因此，要达到环保标准,燃煤电厂就必须降低锅炉的排烟温度、节约能源及减少粉尘排放量,学习和引进先进的节能减排技术，低低温电除尘器技术被浙江德创环保科技股份有限公司利用，在很大程度上解决了这个问题。

低低温电除尘器工作原理

将热交换器与电除尘器连接起来同时应用的技术就是低低温电除尘器技术。它分为单级和两级两种布置结构,前者是烟气余热回收装置(GGH)和电除尘器(ESP)的结合应用,后者则是第一、二级热煤水热交换装置(MG-GH)和电除尘器(ESP)的结合应用。为了电除尘器的工作效率能够极大地发挥，应用两种设备的同时可以结合凝聚器、高频电源及移动电极等技术的应用。

单级布置。所谓单级布置结构,就是在锅炉空预器后与电除尘器前的烟道内安置烟气余热回收装置(GGH),该装置可以将烟气温度从120/140℃降低到低于烟气酸露点的90℃左右,这样一来大部分SO3与水蒸气相互作用而形成可以被飞灰颗粒吸附的硫酸雾, 电除尘器(ESP)则将其捕捉并排出,下游设备在一定程度上也就避免了腐蚀现象，除尘效率随之提高。

工艺原理。单级布置结构主要工作原理，就是在GGH内部汽机冷凝水与锅炉热烟气相互作用,从而将电除尘器的温度120/140℃下降到低于烟气酸露点的低低温状态，即90℃左右；其目的就是升高冷凝水的温度并加以利用,最终将除尘效率及余热利用率双双提高。

烟气余热回收热力系统布置。将GGH和低压回热系统并联起来,系统为其提供，GGH 进水量可以在特定的进水方式与电调阀的配合下进行有效的调节。锅炉排烟热量被在除氧器入口的GGH冷凝水充分吸收。在这一过程当中并不需要额外增减水泵装置，这些级加热器可以将GGH 的给水利用级间压降的原理来达到自由流通、排除余热的目的，这一梯级利用不但节约了成本，还提高了除尘效率。

由此可见，通过GGH中的热交换将电除尘器的温度降低到低于正常的烟气温度，除尘效率随之提高,低低温电除尘器对所有煤种来说可谓是通通适用。

两级布置低低温电除尘器。所谓两级布置结构,就是在空预器电除尘器之间及脱硫塔之后的烟道内分别安置第一、二级热媒水热交换装置(MG-GH)。前一装置将烟气温度从120/140℃降低到低于烟气酸露点的90℃左右,这样一来大部分SO3与水蒸气相互作用形成可以被飞灰颗粒吸附的硫酸雾, 电除尘器(ESP)则将其捕捉并排出,下游设备在一定程度上避免了腐蚀现象，除尘效率随之提高。后一装置则将烟气温度从50℃升高到酸露点以上的最佳排烟温度80℃左右,从而达到环保要求。

工艺原理。两级布置结构的工作原理，则是在锅炉空预器后安装热媒水热量回收系统MG-GH来进行热交换,从而降低除尘器入口的烟气温度,提高除尘效率。在脱硫塔后安装热媒水烟气再热系统MG-GH,降温换热器所得热量通过热媒水密闭循环流动之后净化了烟气, 从而将温度从50℃升高到酸露点以上的80℃左右。

低低温电除尘器的技术特点

除尘效率高。烟气的大部分S03之所以能够附着在粉尘表面并致使粉尘改变性质，主要是由于低低温电除尘器入口处的烟气温度在酸露点以下，粉尘性质变化较大程度降低了可能导致反电晕现象的比电阻，而且，烟气量随着其温度降低而下降，烟气流减速，电场内粉尘长足停留，增加了比集尘面积。这就是低低温电除尘器的除尘效果得以快速、高效提高的主要原因。

去除烟气中大部分S03。S03由气态转化成液态主要是由于低低温电除尘器入口烟气温度降低到酸露点以下的缘故，这样一来粉尘浓度就高，面积就大，是硫酸雾凝结附着的最佳环境。经过调查得出结果， S03在应用低低温电除尘系统后的除尘率可以达到80～95%，甚至更高，低低温电除尘器是现在市面上除尘率最高、效果最好的设备，在日本其以烟尘与S03的低排放量稳居十年以上之首。

提高湿法脱硫装置协同除尘效果。低低温电除尘器的出口粉尘以平均粒径3μm左右远高于常规电除尘器，通过可湿法脱硫装置达到较好的除尘效果，烟尘的浓度也降低许多。

节能效果明显。经对一台1000MW机组的低低温电除尘器的调查表明其节能效果主要有三点：可以将烟气温度降低30℃左右，回收相当于1.2吨/每小时1.64×108kJ/h的热量；减少湿法脱硫系统耗水量；温度降低后烟气量大幅度减少，从而使下游的风机及脱硫系统较少用电率。

二次扬尘有所增加。在阳极板上粉尘的静电附着力随着比电阻的降低而减弱，导致二次扬尘增加，除尘性能下降，其原因如图1。

低低温电除尘器综合分析

目前，综合国内外应用情况显示:应用低低温电除尘器能够大大提高我国火电机组除尘工艺的水平。酸露点以下3℃左右是电除尘器入口的最佳温度,表面粘附了S03的飞灰比电阻降低,除尘效率就高。要脱除全部S03，除尘器和烟囱入口粉尘浓度都需要控制在30mg/Nm3以内。其运行稳定、安全。该除尘器三电场的除尘效果相当于四电场,所以可以收到短期回报的效果，投资合理、经济。适合低低温除尘系统的燃煤是中、高热量,灰分中等及硫分低于1%的煤种。

当今，随着环保意识的提高，越来越多人对烟气余热利用进行理论研究，并对工程实例尤为关注。由此可见, 低低温电除尘器能够有效降低烟气温度、降低电耗、减少机组损耗等，作用重大。

（作者单位：浙江德创环保科技股份有限公司）