燃煤电厂协同除尘技术应用_范秀方

燃煤电厂协同除尘技术应用

范秀方，姜肇雨，马德亮，时俊

（华能日照电厂，山东日照276826）

摘要：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进行重新设计优化，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10mg／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进行分析，阐述各系统互相配合对烟尘进行协同处理，达到超低排放的目的。

关键词：燃煤电厂；环保；协同除尘

中图分类号：X701.2文献标志码：B文章编号：1007－9904（2016）06－0070－04 Application of C ooperative D ust R emoval T echnology in

C oal F ired P ower P lant

FAN Xiufang，JIANG Zhaoyu，MA Deliang，SHI Jun

（Huaneng Rizhao P ower P lant，Rizhao276826，China）

Abstract:In order to adapt to strict requirements of dust emissions，it is necessary to re-design and optimize the dust handling system for new or existing boiler.Together with the environmental protection in recent years，new technology by means of combined effect of multiple systems，net smoke emissions has to be controlled to reach10mg／m3.Under discussion is the successful application of coal fired power plant flue gas treatment technology，from installation and application of low temperature flue gas heat exchanger，improvement of electric dust removal efficiency，increase wet FGD dust removal capacity and the application of WESP.It is expounded how the system is to cooperate with each other to deal with the dust，and to achieve the strict requirement of low emission.

Key words:coal fired power plant；environmental protection；coordination dust removal

0引言

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达到世界最高标准，重点地区烟尘排放浓度执行20mg／m3限值。部分地方标准更是高于国家标准，燃煤电厂正在进行“超低”、“近零”排放改造，就烟尘来说，单靠传统的电除尘技术已无法达到这样的要求。为达到排放标准，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，以求达到大系统协同控制的能力，如图1所示［2］。结果证明，可有效将烟尘质量浓度控制在5mg／m3以下，日常运行在1～3mg／m3之间。

1低低温电除尘技术分析

研究表明，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℃左右），使烟气中大部分的SO3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，可大幅提升除尘效率，并同时能去除大部分的SO3，同时解决了SO3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SO3的冷凝，

可大幅度降低烟图1协同除尘流程

尘的比电阻（如图2）［1］，消除反电晕现象，从而提高除尘效率。除尘器性能测试表明：在增设换热装置后，烟尘排放从原约60mg ／m 3下降到20mg ／m 3，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

）。

图2

烟气温度与比电阻的关系

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，除尘效率提高（如图3）。排烟温度每降低10℃，电场击穿电压上升约3%

。

图3

烟气温度与除尘效率的关系

烟温降低可去除绝大部分SO 3。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15000～25000mg ／m 3左右，平均粒度仅有20～

30μm ，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SO 3去除率可达到95%以上，SO 3质量浓度将低于3.72mg ／m 3。解决了湿法脱硫工艺中SO 3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1000MW 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30℃，可回收热量1.64×108kJ ／h ，减少湿式脱硫系统水耗，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1.2%减小到1.0%。

1.2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，在下部进行有效加热，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［6］。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进行再次捕集；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℃降到96℃，进入电除尘。凝结水温度从75℃提高到93℃。

2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40mg ／m 3、重点地区不大于30mg ／m 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达到99.9%以上，除尘器出口浓度可达到

20mg ／m 3以下［5］。