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低低温电除尘技术效果如何?
国外如欧美日等国均有低低温电除尘技术的应用先例,其中,在日本较为成熟。日本自1997 年开始推广应用低低温电除尘技术,据不完全统计,配套机组容量累计已超过 1.5 万 MW。典型案例包括 2003 年投运的常陆那珂 #1 炉1000MW 机组低低温电除尘器,其入口烟气温度为 92℃,电除尘器出口烟尘浓度小于 30mg/m3,脱硫系统出口烟尘浓度小于 8mg/m3;2001 年、2002 年投运的日本中部电力碧南电厂 #4、#5 炉1000MW 机组均采用配套移动电极的低低温电除尘器,入口烟气温度为 80℃~90℃,出口烟尘浓度小于 30mg/m3,脱硫系统后设置湿式电除尘器,脱硫系统出口烟尘浓度 3mg/m3~5mg/m3;2000年12 月投运的橘湾电厂#2 炉1050MW 机组配套低低温电除尘器,实际运行温度为 96℃,出口烟尘浓度为 3.7mg/m3。
国内电除尘厂家从2010年开始逐步加大对低低温电除尘技术的研发力度,正进行有益的探索和尝试,已有600MW机组投运业绩。典型案例包括:
1.国内首台大机组低低温电除尘器在福建宁德电厂#4炉 600MW 机组燃煤锅炉电除尘器的提效改造工程上取得突破。项目电除尘器原设计除尘效率99.6%,于2006 年投运。由于电厂实际燃烧煤种与设计煤种偏差较大,造成排烟温度比原设计温度偏高较多,实际除尘效率较设计效率也有所偏差。总体改造采用“低温省煤器降低烟气温度”及“电除尘机电升级改造”相结合的技术方案。经测试,电除尘器出口烟尘浓度从原来的 60mg/m3下降到20.2mg/m3;SO3 脱除率达73.78%以上;在 600MW、450MW负荷时,汽机热耗下分别为52kJ/kWh以上和69kJ/kWh以上;本体实测阻力小于等于350Pa(含第 2级换热器)。
a.低温省煤器将烟气温度降至酸露点温度以下。针对电厂燃煤煤种情况和烟气温度,通过对比电阻测试,在 148℃烟温下比电阻较高(为 1011~1012Ω˙cm范围),在 90~100℃烟温时对应的比电阻 值(为 108~1010Ω˙cm)比 较适宜电除尘高效工作。结合除尘效率、比电阻与低温烟气的性能试验验证及实际烟气酸露点温度,采用低温省煤器将烟气温度降至酸露点温度以下。根据实际场地条件,在电除尘器进口封头和前置垂直烟道内分别设置一套低温省煤器,使电除尘器运行温度由 150℃下降到 95℃左右。
b.电除尘机电升级改造。对原电除尘器电场气流分布进行 CFD 分析与改进设计,改善电除尘器各室流量分配及气流分布;电除尘器全面检查壳体气密性,加强灰斗保温措施;考虑到烟温降低后,进入除尘器的粉尘浓度提高,尤其在第一电场内粉尘的停留时间延长及烟尘密度增大,对原电除尘器第一、二电场换用高频电源;对电除尘器高低压电控设备进行数控技术改造,并结合电除尘器控制经验,配套先进的烟温调节与电除尘器减排节能自适应控制系统。
2.上海漕泾发电有限公司 #1 炉1000MW 机组配套三室四电场电除尘器,于2009 年投运,电除尘器实际出口烟尘浓度约为 20mg/m3。2012 年4月,为进一步提高节能效果,采用降低排烟温度的方式实现烟气余热综合利用。通过两级布置烟气换热器的方案,即第一级烟气换器布置在电除尘器进口烟道内,第二级烟气换热器布置在脱硫塔进口烟道内,利用烟气余热加热凝结水系统。通过第一级烟气换热器使电除尘器的运行温度由120℃左右降至96℃左右。2012年6月,经测试,低低温电除尘器出口烟尘浓度为14.05mg/m3。
3.江西新昌电厂#1炉660MW 机组电除尘器提效改造,对原双室四电场电除尘器采用“低温省煤器降低烟气温度”及“电除尘器机电升级改造”相结合的改造方案,主要在电除尘器前置水平烟道处设置低温省煤器,将电除尘器入口烟气平均温度降低至 95℃;结合低温省煤器和电除尘器气流均布装置对电除尘器的气流分布装置进行改造;将原电除尘器第一、二电场换用高频电源,电除尘器电控全面升级改造;电除尘器阴阳极全面检查与适应性调整。初步测试表明,电除尘器出口烟尘浓度 10mg/m3。
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