電廠脫硫脫硝除塵技術(shù)培訓講稿(五)低低溫電除塵技術(shù)

（五）低低溫電除塵技術(shù)（超低排放）張云峰博士（549904696@）二0一四年12月一、鍋爐減排新技術(shù)二、低低溫電除塵技術(shù)原理三、低低溫電除塵案例分析四、超低排放（燃機標準）技術(shù)路線分析提綱一、鍋爐減排新技術(shù)日本的火電裝機約為占總裝機容量的30%，日本火電廠煙塵排放標準為50-100mg/Nm3，但各個地方環(huán)保要求很高，均有更高的煙塵排放標準，且多為5-30mg/Nm3。日本在火電廠的煙氣除塵技術(shù)中絕大多數(shù)采用了電除塵技術(shù)；其電除塵技術(shù)分3種：低低溫電除塵、旋轉(zhuǎn)電極電除塵和濕式電除塵，尾部煙道采用MGGH,可以滿足20-30mg/Nm3排放水平。日本的煙氣除塵技術(shù)一、鍋爐減排新技術(shù)ElectrostaticprecipitatorBag-filteringDustPrecipitator1.常規(guī)靜電除塵器無論采用何種振打清灰方式，都必然引起振打揚塵而造成除塵效率損失。2.常規(guī)靜電除塵器難以有效克服由于反電暈所造成的除塵效率損失。3.常規(guī)靜電除塵器難以有效克服由極板粘灰所造成的除塵效率損失。常規(guī)靜電除塵器的缺點旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器的收塵機理與常規(guī)電除塵器完全相同陽極陰極?＋粉塵高電壓煙氣ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー庫侖力粉塵層旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)移動電極工作原理移動電極是指采用可移動的收塵極板，固定放電極和旋轉(zhuǎn)的清灰刷子來組成的移動電極電場。當粉塵在被捕集到收塵極板且尚未達到形成反電暈的厚度時，就隨移動電極一起轉(zhuǎn)移到?jīng)]有煙氣流通的灰斗內(nèi)，被旋轉(zhuǎn)的刷子徹底清除，收塵極板又恢復到清潔旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)由于清灰是在無煙氣流通的灰斗內(nèi)進行，因而消除了粉塵的二次飛揚。

通過變頻無級調(diào)速,可以實現(xiàn)極板移動速度與旋轉(zhuǎn)電刷角速度的不同配比，以適應(yīng)不同煤種的煙氣及各種工況條件的變化。旋轉(zhuǎn)方向傳動鏈條驅(qū)動電機移動極板清灰刷組件清灰刷驅(qū)動電機從動鏈輪非收塵區(qū)域主動鏈輪收塵區(qū)域陰極線煙氣旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)清灰系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)

移動電極技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用既彌補了常規(guī)靜電除塵器對高比電阻、超細粉塵、高粘度粉塵難收難清、振打容易二次揚塵等不足，又彌補了布袋除塵器的設(shè)備阻力大、運行費用高、日常維護工作量大、難以處理高溫、高濕煙氣以及布袋的后處理等方面的缺陷。其主要優(yōu)點如下：旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)1.能高效收集高比電阻的粉塵。2.節(jié)省空間、節(jié)省能源。一個移動極板電場相當于1.5～3個固定極板電場的作用,而消耗的電功率僅為固定電極的1/2到2/3。3.采用不銹鋼絲旋轉(zhuǎn)刷清灰方式，清灰效果佳，粉塵二次飛揚幾乎為零。旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)固定電極加移動電極組合技術(shù)的靜電除塵器是指在同一臺除塵器內(nèi)，前部電場采用常規(guī)靜電除塵器電極形式，而末電場采用移動電極技術(shù)的組合式靜電除塵器

。采用固定電極加移動電極組合技術(shù)的靜電除塵器旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)固定電極加移動電極組合靜電除塵器結(jié)構(gòu)示意頂部：移動電極驅(qū)動裝置陰、陽極懸掛側(cè)部：陰極振打下部：移動電極清灰裝置移動電極驅(qū)動裝置絕緣子室放電極陰極振打移動電極清灰裝置移動電極板固定電極電場移動電極電場煙氣旋轉(zhuǎn)電極電除塵一、鍋爐減排新技術(shù)低低溫電除塵低低溫電除塵技術(shù)將電除塵器入口煙氣溫度降至酸露點溫度以下，在大幅提高除塵效率的同時可以高效捕集SO3，保證燃煤電廠滿足低排放要求，并有效減少PM2.5排放。低低溫電除塵系統(tǒng)采用低溫省煤器時，還可以將回收的熱量加以利用，具有較好的節(jié)能效果。二、低低溫電除塵技術(shù)原理南京電廠#1、#2號鍋爐擬增設(shè)低低溫煙氣冷卻器系統(tǒng)，在鍋爐空預器出口與電除塵器入口煙道內(nèi)設(shè)計、增設(shè)低低溫低低溫省煤器系統(tǒng)，利用煙氣余熱加熱凝水。同時提高除塵器運行效率，達到更加環(huán)保的煙氣排放水平。該改造將對后面電除塵及脫硫、風機等設(shè)備產(chǎn)生一定的影響低低溫電除塵二、低低溫電除塵技術(shù)原理根據(jù)南京電廠提供的燃煤中硫含量的數(shù)據(jù)，燃煤平均含硫量為0.75%，煙氣溫度為135℃，空預器出口煙氣含氧量為6%，計算得到的煙氣露點溫度為96.75℃；當來煤含硫量增加到1%水平時，煙氣酸露點溫度提高到102.3℃；當燃用低硫煤時（按0.4%含硫量估算），煙氣酸露點溫度約為83.1℃。根據(jù)南京電廠廠方要求，設(shè)計將排煙溫度降低到95℃，煙氣冷卻器在酸露點附近運行，具有一定的腐蝕性。改造的主要理論基礎(chǔ)

二、低低溫電除塵技術(shù)原理煙溫降到露點以下，而煙氣含塵質(zhì)量濃度很高，因而總表面積很大，為硫酸霧的凝結(jié)和附著提供了良好的條件，被飛灰顆粒吸附，接著被電除塵器捕捉，被飛灰吸附的SO3隨飛灰排出。通過低低溫煙氣冷卻器，有限腐蝕速率及灰包硫思路的引入，普遍采用在酸露點溫度以下的方式運行低低溫電除塵一、低低溫電除塵技術(shù)原理對風機的影響:風機工作在酸露點溫度以下，腐蝕的問題還是要考慮。我們可以采取表面熱噴涂技術(shù)來提高其耐磨性與防腐性能，華能上海電力檢修公司在修復大型風機葉片時就采用了這項工藝，由于就是對表面進行處理，對風機的的整體性能無影響。噴涂采用鎳基自熔合金，其具有優(yōu)良的耐磨、抗蝕及抗高溫氧化性，Ni60是一種合金粉末，用于熱噴涂，全稱鎳基合金粉末，鎳60+碳化鎢35%是一種很好的耐磨材料。低低溫電除塵二、低低溫電除塵技術(shù)原理

二、低低溫電除塵技術(shù)原理除塵器常規(guī)改造增加電場數(shù)量、電改袋、旋轉(zhuǎn)電極、高頻電源濕式除塵器吸收塔后增設(shè)電除塵前增設(shè)熱回收器，降低除塵器入口溫度，利用煙氣、粉塵特性改變達到更好的除塵效果二、低低溫電除塵技術(shù)原理石膏雨問題日趨嚴重二、低低溫電除塵技術(shù)原理使用濕式電除塵能去除飄散石膏，但無法去除雨。使用回轉(zhuǎn)式GGH能去除石膏雨，但有煙氣泄漏，設(shè)備容易堵塞，故障率高吸收塔后增加再加熱器，利用煙氣余熱抬升煙氣溫度，防止下游設(shè)備腐蝕，無煙氣泄露，可以徹底消除白煙及石膏雨。二、低低溫電除塵技術(shù)原理系統(tǒng)構(gòu)成：熱回收器，低低溫電除塵器，再加熱器鍋爐脫硝空預器除塵器引風機吸收塔再加熱器煙囪增壓風機熱回收器低低溫電除塵器吸收塔再加熱器23熱回收器二、低低溫電除塵技術(shù)原理粉塵的比電阻在1010~1011之間，除塵器的效率較高。二、低低溫電除塵技術(shù)原理25熱回收器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖—垂直流二、低低溫電除塵技術(shù)原理26熱回收器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖—水平流二、低低溫電除塵技術(shù)原理熱回收器本體熱回收器實物圖二、低低溫電除塵技術(shù)原理28裸管管組低溫管組高溫管組再加熱器本體脫硫裝置煙囪不銹鋼耐硫酸鋼碳鋼CS+玻璃磷片耐硫酸鋼50℃煙氣流量（WET）3904940m3/h80℃以上再加熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖二、低低溫電除塵技術(shù)原理再加熱器實物圖二、低低溫電除塵技術(shù)原理低低溫電除塵器結(jié)構(gòu)示意圖二、低低溫電除塵技術(shù)原理31注：業(yè)績-1是常陸那珂電廠，它的殼體、灰斗及煙氣入口/出口煙道的材質(zhì)是客戶指定使用S-TEN材質(zhì)。低低溫電除塵運行情況介紹二、低低溫電除塵技術(shù)原理(熱回收器)

(電除塵器)(再加熱器)(空預器)低低溫除塵系統(tǒng)－環(huán)保型系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成特長?采用不產(chǎn)生煙氣泄漏的無泄漏式煙氣換熱器，應(yīng)對嚴格的煙氣排放標準?電除塵器效率提高?脫硫補給水量的減少?無需擔心熱回收器的腐蝕、堵塞?無需煙囪防腐，消除石膏雨?用第一級熱回收器的熱量加熱鍋爐的給水，從而提高鍋爐的熱效率?電除塵器效率提高?脫硫補給水量減少?無需擔心熱回收器的腐蝕、堵塞(熱回收器)常規(guī)除塵器

+低溫省煤器(熱回收器)(加熱鍋爐補給水)低低溫除塵系統(tǒng)－節(jié)能型?用第一級熱回收器的熱量加熱鍋爐的給水，從而提高鍋爐的熱效率?電除塵器效率沒有提高?脫硫補給水量減少?熱回收器存在腐蝕風險(加熱鍋爐補給水)(引風機)(脫硫塔)(煙囪)(空預器)(引風機)(引風機)(脫硫塔)(煙囪)(煙囪)(電除塵器)(脫硫塔)(電除塵器)(空預器)二、低低溫電除塵技術(shù)原理(熱回收器)(低低溫電除塵器)350℃130℃粉塵H2SO4粉塵80℃H2SO4(低溫省煤器)350℃130℃80℃H2SO4H2SO4低低溫電除塵系統(tǒng)的防腐蝕原理(空預器)(引風機)(引風機)(脫硫塔)(煙囪)(煙囪)(脫硫塔)(電除塵器)(空預器)H2SO4粉塵H2SO4二、低低溫電除塵技術(shù)原理34二、低低溫電除塵技術(shù)原理二、低低溫電除塵技術(shù)原理三、低低溫電除塵案例分析(1)(2)(3)東曹2號機運行2年后的熱回收器三、低低溫電除塵案例分析裸管段高溫段低溫段東曹2號機運行2年后的再加熱器三、低低溫電除塵案例分析常陸那珂1號機運行4年后的低低溫除塵器內(nèi)部三、低低溫電除塵案例分析40對低低溫再加熱器管子的檢查范圍如下圖所示必須注意的檢查點煙氣流向三、低低溫電除塵案例分析41常陸那珂運行4年后有個別管道出現(xiàn)泄漏需要進行在線檢修，將有泄漏的管子進行旁路三、低低溫電除塵案例分析四、燃機標準：超低排放技術(shù)路線選擇及應(yīng)用案例—粉塵排放＜5mg/m31、使用低低溫電除塵2、吸收塔后增設(shè)濕式除塵。3、使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島新日鐵住金鹿島電廠裝機容量為507MW×1，燃用煤種灰分為11%，硫分為0.5%，煙氣排放處理工藝流程為：鍋爐出口+SCR+熱回收器+低低溫靜電除塵器+FGD+再加熱器的方式（具體見上圖），經(jīng)過處理后的煙氣因含塵量極低且排煙溫度高，因此在煙囪出口的煙氣基本透明。案例一：新日鐵住金鹿島電廠低低溫電除塵技術(shù)應(yīng)用情況—使用低低溫電除塵鹿島電廠只有一臺低低溫電除塵器，為雙室三電場布置。案例一：新日鐵住金鹿島電廠低低溫電除塵技術(shù)應(yīng)用情況—使用低低溫電除塵碧南電廠1-3號機的排煙處理裝置和設(shè)計值采用雙電場濕式除塵器，除塵效率71%，流速低，占地面積較大。常規(guī)改造無法提供空間。案例二：碧南電廠1-3#—吸收塔后增設(shè)濕式電除塵器熱回收器煙氣脫硫系統(tǒng)鍋爐脫氮裝置空預器引風機吸收塔環(huán)保島：設(shè)備余量合理預留性能優(yōu)、占地小、造價低煙囪低低溫電除塵器鍋爐補給水達標排放熱能回收再加熱器低低溫電除塵系統(tǒng)脫硝系統(tǒng)充分發(fā)揮吸收塔除塵性能合理選定除塵器規(guī)格靈活利用回收熱量爐內(nèi)爐外脫硝統(tǒng)一考慮減小濕式除塵器規(guī)格濕式除塵器案例三：碧南電廠4-5#機組—使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島碧南電廠4、5號機的排煙處理裝置和設(shè)計值采用低低溫除塵器之后，大幅度提高了干式電除塵的除塵效率，減輕了下游濕式電除塵器的除塵壓力，4、5號只采用了單電場即可滿足排放要求。因此在面對電廠污染物凈化工程中可結(jié)合電廠實際需求與客觀情況制定合理有效的解決方案。案例三：碧南電廠4-5#機組—使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島案例四：鄭州裕中能源有限責任公司2×1000MW機組鍋爐脫硝改造工程—使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島（降低NOx排放至50mg/m3）提高原有脫硝效率項目案例：

加裝所需工作量2/1/2023案例四：鄭州裕中能源有限責任公司2×1000MW機組鍋爐脫硝改造工程—使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島（降低NOx排放至50mg/m3）分級省煤器省煤器脫硝空預器案例四：鄭州裕中能源有限責任公司2×1000MW機組鍋爐脫硝改造工程—使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島（降低NOx排放至50mg/m3）結(jié)論與建議1）針對一般電廠實際低負荷煙溫和目標值的具體情況，結(jié)合改造后經(jīng)濟性考慮建議采用分級省煤器方案。2）省煤器分級改造方案，預期40%THA工況下提高~15℃煙溫，即從315℃提高到325~330℃，前部省煤器需減少17~23%的面積，調(diào)整的受熱面面積較少，但增加較多的連接管道和集箱。煙道也需改造，增加鋼結(jié)構(gòu)，相對工作量較大。案例四：鄭州裕中能源有限責任公司2×1000MW機組鍋爐脫硝改造工程—使用以低低溫電除塵系統(tǒng)為核心的環(huán)保島（降低NOx排放至50mg/m3）案例五：脫硫工程改造