摘要：低低溫電除塵技術是實現燃煤電廠節能減排的有效技術之一，可進一步擴大電除塵器的適用范圍，滿足新環保標準要求，并可去除煙氣中大部分的SO3，文章歸納了低低溫電除塵技術的發展及技術特點，分析了該技術的研究現狀，對該技術的核心問題及對策措施進行了探討，為我國燃煤電廠低低溫電除塵技術的應用和發展提供了借鑒。


關鍵詞：低低溫電除塵技術、除塵效率、燃煤電廠、節能減排、對策

一、前言

隨著人們對環境保護的日益重視，鍋爐電除塵器在大氣污染治理中需要尋找突破和改進。低低溫電除塵技術不僅可提高電除塵效率、滿足低排放要求，而且可降低電耗，減小下游設備規格，去除大部分的SO3，降低脫硫用水率等，對低低溫電除塵技術進行系統研究顯得尤為重要。

二、低低溫電除塵系統簡介

1、概述

低低溫電除塵系統是在電除塵器前增加換熱系統（一般是以水為媒介的GGH或低溫省煤器），將進入電除塵器的煙氣降低到酸露點以下，一般為85~90℃，煙氣中大部分的SO3因溫度降低而在換熱系統中冷凝成硫酸霧，并被粉塵吸附、中和，粉塵比電阻顯著降低，反電暈得到有效避免，提高除塵效率，擴大電除塵器對煤種的適應性，并去除大部分的SO3，若采用低溫省煤器，還可減少約5%的能耗。

2、工藝路線

低低溫電除塵系統與傳統工藝路線布置不同的是電除塵器的上游布置了GGH熱回收器。系統布置方式主要有2種，如圖1所示。

方式①是將煙氣冷卻器中的熱量回收，用于加熱鍋爐配套的汽輪機用汽，節能效果非常明顯。

方式②是將煙氣冷卻器中的熱量回收，傳送到煙囪前的煙氣再加熱器，提高被排放的煙氣溫度，使煙氣擴散性增加。由于日本對煙氣排放溫度有要求，因此，日本基本上都采用這種方式。



三、低低溫電除塵技術研究現狀

關于煙氣溫度低于酸露點溫度是否引起低溫腐蝕問題，有日本學者的研究結果顯示，合適的ESP入口粉塵濃度可以保證SO3凝聚在粉塵表面，不會發生設備腐蝕。三菱重工的研究結果顯示當灰硫比大于10時，腐蝕率幾乎為零，三菱重工已交付的火電廠的低低溫電除塵器灰硫比一般遠大于100，都沒有低溫腐蝕問題。美國南方電力公司也通過灰硫比來評價腐蝕程度，當低低溫電除塵器采用含硫量為2.5%的燃煤時，灰硫比在50～100之間可避免腐蝕，當采用含硫量更高的燃煤時，為避免腐蝕，灰硫比應大于200。

低低溫電除塵器目前多應用于低硫煤。日本日立在實驗室完成了SO3汽體濃度為143mg/Nm3；，降溫后SO3汽體濃度為0.286mg/Nm3；的試驗。日本各電廠的燃煤穩定，因此其酸露點溫度也較穩定。由于燃煤含硫量越高，煙氣中的SO3濃度越高，其對應的酸露點溫度就越高，發生腐蝕的風險會增加。低低溫電除塵器對高硫煤的腐蝕情況還有待進一步研究。

2、二次揚塵問題

在低低溫電除塵系統中，二次揚塵會對煙塵排放起決定性的作用，應采用防止二次揚塵的措施。現有的措施有：

（1）采用離線振打技術。在振打時關斷該通道的氣流，也可配合斷電振打來提升極板的清潔效果，三菱重工主要采用這種技術。

（2）采用移動電極電除塵技術，日立主要采用這種技術。

（3）出口封頭內設置收塵板式的出口氣流分布板，使部分來不及捕集或二次飛揚的粉塵進行再次捕集。

需要指出的是，采用離線振打技術增大了電除塵器尺寸，增加了成本和結構的復雜性，需要對隔離門進行維護，當一個室因振打而關閉時會破壞正常的氣流。

3、灰斗堵塞問題

由于溫度較低，灰的流動性降低易引起灰斗堵塞。三菱重工提出的對策有：

（1）灰斗的卸灰角需增加；

（2）灰斗不僅需保溫，在下部還需用蒸汽加熱器或電加熱器進行有效加熱，強化蒸汽加熱管并涂抹遠紅外線涂料，以保證下灰通暢；

（3）灰斗內壁涂增加光滑度的材料。

四、低低溫電除塵器核心問題及對策措施探討

1、選型技術面臨挑戰

與常規電除塵器相比，低低溫電除塵器中的煙塵性質發生了根本性變化，不能用常規的選型方法或經驗進行選型設計，需研究針對性的選型技術，這是電除塵器制造商面臨的挑戰，應加強機理研究，吸取國內外低低溫電除塵器運行的實踐經驗。

2、防止煤種變化和高硫煤帶來的不良影響

燃煤含硫量越高，相對來說煙氣中的SO3濃度越高，其對應的酸露點就越高，發生腐蝕的風險就會增加。特別要注意當鍋爐燃煤收到基硫的重量百分比高于1.0%，尤其當高于1.5%時對低低溫電除塵器的影響。

3、防止二次揚塵

由于煙塵性質的改變，粉塵附著力降低，二次揚塵加劇。因此低低溫電除塵器宜采用離線振打技術，即振打清灰時，阻斷其一個或多個通道氣流通過，并與其振打清灰進行聯鎖，達到控制二次揚塵的目的；也可采用移動板式電除塵技術，即通過改變末電場清灰方式來最大限度地避免二次揚塵。

4、防止灰斗腐蝕、堵灰

由于SO3黏附在粉塵上并被堿性物質吸收中和，收集下來的灰的流動性變差，因此灰斗卸灰角度需大于常規設計，不宜小于65°。作為電除塵器的儲灰裝置，灰斗需要一定時間存灰，因此灰斗是電除塵器防腐的重點之一，因煙氣溫度較低，且灰中SO3含量較高，因此灰斗板材宜采用ND鋼或內襯不銹鋼板，內襯不銹鋼板厚度應不小于2mm。為了防止因結露而引起堵塞，不僅需要較好的保溫，還需有大面積的蒸汽加熱或電加熱，其加熱面需超過灰斗高度的2/3。

5、防止絕緣子室結露

因煙氣溫度較低，易引起絕緣子結露爬電甚至破損，因此絕緣子應有防止結露的措施，絕緣子室應采用良好的保溫措施和電加熱，宜采用熱風吹掃措施。

6、選用合理的陰極線材料

低低溫電除塵器陰極線采用芒刺線時，由于芒刺線放電較為強烈，需防止芒刺低溫腐蝕，芒刺應選用不銹鋼材料。

7、防止人孔門及周圍區域的腐蝕

因煙氣溫度較低且人孔門周圍不可避免地存在一定量的漏風，人孔門及其周圍也是容易發生腐蝕的區域之一，因此雙層人孔門與煙氣接觸的內門應采用不銹鋼材料，在每個人孔門周圍約1米范圍內的殼體鋼板宜采用ND鋼或內襯不銹鋼板。

五、結束語

低低溫電除塵技術除塵效率高，SO3去除率可達90%以上，在所有除塵設備中SO3去除率最高，當采用低溫省煤器時還具有節能效果。該技術可作為環保型燃煤電廠的首選除塵工藝，也可與其它成熟技術優化組合，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]崔占忠.低低溫高效煙氣處理技術特點及其在中國的應用前景[J].動力工程學報.2012(2)

[2]郭士義.低低溫電除塵器的應用及前景[J].裝備機械，2011(1)