低低温电除尘技术的研究及应用

魏玉寺

中国电建集团核电工程公司

低低温电除尘技术的研究及应用

魏玉寺

中国电建集团核电工程公司

低低温电除尘器由20世纪90年代末兴起，之前在日本应用较多，与传统电除尘器相比，其兼具提高除尘效率、去除SO3等多种污染物和节能的效果。随着我国环保政策日益严格，和对设备能耗水平要求越来越高，低低温电除尘器已越来越多地应用于我国燃煤电厂环保设施升级改造。鉴于此，本文就低低温电除尘技术的研究及应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

低低温电除尘技术；除尘效率；燃煤电厂；节能减排；对策

1、低低温电除尘技术的除尘效率

相对于常规电除尘技术.低低温电除尘器除尘效率得以大幅提高，主要原因[U一如下：(1)烟尘的比电阻下降。将烟气温度降低到酸露点以下SO3。冷凝成硫酸雾并豁附在粉尘表面，粉尘性质发生了很大变化，大幅度降低了粉尘比电阻。且对燃煤电厂而言，温度降低，粉尘比电阻本身也会下降。(2)击穿电压上升。根据经验公式计算，一般烟气温度每降低100C，电场击穿电压将上升3%左右。在实际应用中，由于有效地避免了反电晕，击穿电压有更大程度的上升幅度。(3)烟气量降低。由于烟气温度降低，烟气量将下降，比集尘面积提高，也增加了粉尘在电场的停留时间。(4)平均粒径增大。烟气温度降至酸露点以下，使烟气中的大部分SO3冷凝成硫酸雾并赫附在粉尘表面，促进细颗粒团聚，平均粒径增大，有利于提高除尘效率。

2、低低温电除尘技术研究现状

2.1 低温腐蚀问题

由于烟气温度在MGGH中被降低至90℃左右，低于酸露点，使烟气中的大部分SO3在MGGH中冷凝，形成具有腐蚀性的硫酸雾。关于烟气温度低于酸露点温度是否引起低温腐蚀问题，有日本学者的研究结果显示，合适的ESP入口粉尘浓度可以保证SO3凝聚在粉尘表面，不会发生设备腐蚀。三菱重工的研究结果显示当灰硫比大于10时，腐蚀率几乎为零，三菱重工已交付的火电厂的低低温电除尘器灰硫比一般远大于100，都没有低温腐蚀问题。美国南方电力公司也通过灰硫比来评价腐蚀程度，当低低温电除尘器采用含硫量为2.5%的燃煤时，灰硫比在50～100之间可避免腐蚀，当采用含硫量更高的燃煤时，为避免腐蚀，灰硫比应大于200。

2.2 二次扬尘问题

在低低温电除尘系统中，二次扬尘会对烟尘排放起决定性的作用，应采用防止二次扬尘的措施。现有的措施有：1)采用离线振打技术。在振打时关断该通道的气流，也可配合断电振打来提升极板的清洁效果，三菱重工主要采用这种技术。2)采用移动电极电除尘技术，日立主要采用这种技术。3)出口封头内设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粉尘进行再次捕集。

2.3 灰斗堵塞问题

由于温度较低，灰的流动性降低易引起灰斗堵塞。三菱重工提出的对策有：1)灰斗的卸灰角需增加；2)灰斗不仅需保温，在下部还需用蒸汽加热器或电加热器进行有效加热，强化蒸汽加热管并涂抹远红外线涂料，以保证下灰通畅；3)灰斗内壁涂增加光滑度的材料。

3、低低温电除尘技术的改善措施及应用

3.1 二次扬尘应对措施

低低温电除尘器烟气温度为酸露点以下，在提高了电除尘器除尘效率同时，大幅降低了粉尘比电阻，二次扬尘有所增加。为防止二次扬尘可采用下述两种措施之一：(1)适当增加电除尘器容量。通过加大流通面积，降低烟气流速，设置合适的电场数量。(2)可采用旋转电极式电除尘技术或离线振打技术。

同时可采用下述措施：(1)设置合理的振打周期及振打制度。(2)出口封头内设置槽形板，使部分逃逸或二次飞扬的粉尘再次被捕集。

旋转电极式电除尘技术以旋转钢刷清灰取代传统振打清灰方式，在非收尘区域将粉尘通过钢刷去除，杜绝了振打二次扬尘，有效解决了低低温状态下电除尘器二次扬尘有所增加的问题。

3.2 防堵灰措施

作为电除尘器的储灰装置，灰斗需要一定时间存灰，因此灰斗是电除尘器防腐的重点之一，因烟气温度较低，且灰中SO3含量较高，因此灰斗板材宜采用ND钢或内衬不锈钢板，内衬不锈钢板厚度应不小于2mm。为了防止因结露而引起堵塞，不仅需要较好的保温，还需有大面积的蒸汽加热或电加热，其加热面需超过灰斗高度的2/3。

3.3 灰斗蒸汽加热

由于低低温电除尘器烟气温度低，被捕集下来的灰相应温度较低，灰的流动性变差，因此，为防止灰在灰斗内进一步降温而导致灰斗堵灰，在低低温电除尘器设计时要求灰斗加热面积大于灰斗高度的2/3。

3.4 绝缘子热风吹扫

由于低低温电除尘器烟气温度在酸露点以下，绝缘子等位置易发生局部结露腐蚀，因此电除尘器设置了热风吹扫系统。实际运行中，由于热风发生器运行温度数据没有上传到上位机，没有相应的报警机制，电厂相关监控人员无法直接发现热风发生器的问题。且电除尘器维护人员没有接受相应培训，设备检查时无法判断其是否正常运行，导致设备长时间非正常运行而没有得到维修。

结束语：

低低温电除尘技术除尘效率高，SO3去除率可达90%以上，在所有除尘设备中SO3去除率最高，当采用低温省煤器时还具有节能效果。该技术可作为环保型燃煤电厂的首选除尘工艺，也可与其它成熟技术优化组合，应用前景广阔。

[1]华雷.低低温电除尘器的应用及前景[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36(21)：51-52+55.