热电厂低低温电除尘及湿式电除尘改造研究
热电厂低低温电除尘及湿式电除尘改造研究
本文就现阶段热电厂中烟尘排放情况进行研究，基于此开展了对热电厂中相除尘设备的优化探析，经由对相关除尘设备内部构造的一定探究后，从而介绍了对热电厂低低温电除尘及湿式电除尘的改造方案。在改造方案中引用了现阶段应用较广的两类电除尘技术，并通过对现代常用电除尘设备的探究，从而为研究准确性打下保障，以期为相关人士提供借鉴。
标签：热电厂；低低温电除尘；湿式电除尘；改造
现阶段社会发展的逐渐加速，环境问题也接踵而至，由此就需要社会各界重视起现代环境问题，并通过采取一定的环保、节能措施，从而将可持续发展战略真正落实，以促进我国经济与国力的提高。而针对现阶段热电厂中烟尘排放污染较为严重的情况，本文就以相关除尘设备的优化作为论述核心，以期通过对除尘设备的性能强化，由此实现对热电厂中排放量的控制。
一、现阶段热电厂中的排放情况
现阶段热电厂中电除尘器设备已拥有了较发达的研究情况，且在除尘效率方面现阶段的电除尘器更是基本达到了99%以上，但由于运行过程过于繁琐、相关设备繁多，在运行时电除尘器对电力能源的消耗也逐渐提升，故现阶段的研究人员逐渐探寻其他工作方式的电除尘器，从而实现对电除尘器所需能源的变更或是对其所消耗电力能源的降低。同时，经由现阶段电力部门与环保部门对热电厂中出口烟尘浓度的监测数据来看，即便电除尘器的除尘效率较高，但鉴于热电厂中烟尘总排放量较大，故现阶段热电厂中除尘机组的整体烟尘排放浓度均在20mg/Nm3以上。同时现阶段的热电厂运行中还会面对燃煤煤质缺乏保障的情况，这就导致除尘机组的负荷波动常会随着其煤质变化而出现强度较大且次数频繁的情况，故现阶段烟尘排放的波动范围已逐渐超出相关标准。
二、热电厂低低温电除尘及湿式电除尘的改造方案探析
（一）低低温除尘
2.1.1改造内容
低低温电除尘改造主要是基于原有的传统静电除尘器新增低温省煤器，从而在除尘过程中能够经由低温省煤器实现烟气换热后将凝结水流回至低价出口。而低温省煤器的装载位置通常在空预器与除尘器间，并经由在除尘器入口支管上安装低温省煤器，从而将一定的凝结水转入到低温省煤器中，由此将除尘器低加入口中引出的水相混合，以在一定程度上降低冷却水的温度，再由烟气换号热后，引入其他的低加入口处[1]。经由该项改造后，一般能够有约94.07%的凝结水流向低温省煤器，其余5.93%的凝结水则可流向其他低价入口。然为保障低温省煤器的良好运行，故在实际改造时，通常会先将机组内除尘器之前烟道的各个管道
低低温电除尘技术
低低温电除尘技术 我国大气环境形势日益严峻，环保要求日趋严格。2014年9月12日，国家发展改革委、环境保护部、国家能源局联合发布《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014～2020年)》，要求东部十一省新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值。 这表明通过新技术、新工艺、新路线达到超低排放的要求，是火电行业迫在眉睫的一道课题。在此背景下，低低温电除尘技术的研发及推广得到了政府部门的高度重视，国家科技部、环保部等部门在政策、项目和资金上给予大力支持，国内环保企业联合大专院校与燃煤电厂，也加大了对这些技术的研发、推广力度。 国内现已通过自主研发、技术引进或成立合资公司的方式在该技术上取得了较大突破，掌握了其核心技术，并在华能长兴电厂等工程项目中成功应用。 1低低温电除尘器的的原理及技术特点 1.1除尘效率 高低低温电除尘技术是指通过热回收器降低电除尘器低低温电除尘技术的工程应用入口烟气温度至酸露点以下(一般在90℃左右)，使烟气中的大部分SO3在热回收器中冷凝成硫酸雾并黏附在粉尘表面，粉尘性质发生很大变化，比电阻大幅下降，从而避免了反电晕现象，同时由于烟气温度降低致使烟气量下降，电除尘器电场内烟气流速降低，增加了粉尘在电场的停留时间，比集尘面积提高，除尘效率得以较大幅度的提高。 1.2去除烟气中大部分SO3 由于入口烟气温度降至酸露点以下，气态的SO3将转化为液态的硫酸雾，因烟气含尘浓度高，粉尘总表面积很大，为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件。相关研究表明低低温电除尘技术对于SO3的去除率至少在80%以上，最高可达95%以上，是目前SO3去除率最高的烟气处理设备。 1.3提高湿法脱硫装置协同除尘效果 日立公司对低低温电除尘器与常规电除尘器出口粉尘粒径、电除尘器出口烟尘浓度与脱硫系统出口烟尘浓度关系作了研究，研究表明低低温电除尘器出口粉尘平均粒径在3μm左右，明显大于常规电除尘器，当采用低低温电除尘技术时，可有效提高湿法脱硫装置协同除尘效果，脱硫出口烟尘浓度明显降低。 1.4节能效果明显 低低温电除尘技术节能效果明显，有研究表明，以1台1000MW机组低低温系统为例，烟气温度降低30℃，可回收热量1.64×108kJ/h(相当于1.2t标煤/h);可节约湿法脱硫系统水耗量;烟气温度降低后，实际烟气量大大减少，可降低下游设备规格，风机的电耗减小，脱硫系统用电量减小。 1.5二次扬尘有所增加 由于粉尘比电阻的降低会削弱捕集到阳极板上的粉尘的静电黏附力，从而导致低低温电除尘器的二次扬尘现象比常规电除尘技术有所增加，使得除尘性能有所下降。二次扬尘形成原因如图1所示。 2华能长兴电厂660MW机组超低排放的技术方案
湿式电除尘技术详解
研究生课程期末作业 课程名称燃烧与污染物控制 论文题目湿式电除尘技术及火电厂超低排放技术学院能源与机械工程学院 专业热能工程 姓名周瑞兴 学号14101052
摘要 目前电厂粉尘等污染物排放量日益增多，产生的颗粒物特别是细颗粒物对环境及人类健康危害巨大，而燃煤电厂是细颗粒物的主要排放源，湿式静电除尘器作为大气多污染控制系统的终端精处理装备，具有捕集烟气中超细颗粒物和雾滴的功能，因此在电力领域获得了较多应用，本本论文介绍了湿式静电除尘器的工作原理，除尘遇到的问题以及处理方法，以及试试静电除尘器在燃煤电厂的应用情况好今后的研究发展方向。并介绍了目前超低排放技术。 关键词：湿式静电除尘器细颗粒物控制燃煤电厂超低排放技术 一、湿式电除尘技术 1 引言 1.1 背景及研究意义 目前，国际上总颗粒物控制技术虽然已经达到很高的水平，但对于微细颗粒物的捕集效率却很低，造成大量的微细颗粒物排入大气环境中。我国PM2.5排放量大幅度增加。严重影响人们的身体健康和出行活动。细颗粒物污染已成为我国突出的大气环境问题，是引起大气能见度、雾霾天气、气候变化等重大环境问题的重要因素。燃煤电厂是我国大气环境中PM2.5含量增加的主要污染来源，利用现有的燃煤烟气污染控制设备，通过增强其对PM2.5的脱除性能，是控制 PM2.5的重要技术发展方向。我国燃煤电厂中干式电除尘技术应用最为广泛，但是电除尘器(ESP)对直径 0.1～2μm 粉尘的除尘效率较差，原有的电除尘器大部分不能满足排放要求。尤其在火电厂，普遍采用低硫煤以满足二氧化硫的排放要求，而低硫煤燃烧产生的烟尘中粉尘比电阻较高，易发生反电晕现象，使收尘效率下降，导致电除尘器更加无法达标[1]。而要使电除尘器适应新的排放标准，必须对其进行机理性提效改造。湿式电除尘器(简称WESP)不需要振打清灰，而是利用连续水膜清灰，喷水对烟气可以起到调质作用，不会产生二次扬尘现象并且除尘效率比其它烟气净化装置高，已经得到了广泛的应用。 湿式电除尘器作为高效精除尘设备，它可以实现多种污染物的协同脱除，特别是对微细粉尘及烟气中含有酸雾、气溶胶、汞等重金属的收集有理想的效果。目前大部分燃煤电厂都采用湿式烟气脱硫系统，其烟气温度符合WESP的要求，安装在湿法脱硫后的湿式电除尘器仅在日本等国家有少量应用，但其对PM2.5酸雾等污染物的捕集效果十分明显[2][3]。研究湿式电除尘技术，微细粉尘和SO 3
低低温电除尘技术的研究及应用
中国环保产业2014.3 郦建国，郦祝海，何毓忠，赵海宝，余顺利（浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800） 摘 要:低低温电除尘技术是实现燃煤电厂节能减排的有效技术之一，可进一步扩大电除尘器的适用范围，满足新环保标准要求，并可去除烟气中大部分的SO 3 ，此技术在国外得到了工程实践的考验，国内也正进行有益的探索和尝试，已有600MW机组的投运业绩。文章归纳了低低温电除尘技术的发展及技术特点，分析了该技术的研究现状，列举了国内外工程应用案例，对该技术的核心问题及对策措施进行了探讨，为我国燃煤电厂低低温电除尘技术的应用和发展提供了借鉴。 关键词:低低温电除尘技术;除尘效率;燃煤电厂;节能减排;对策 中图分类号:X701.2 文献标志码:A 文章编号:1006-5377（2014）03-0028-07 低低温电除尘技术的研究及应用 引言 我国以煤炭为主的能源供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变，因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的热点。《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）的出台，将烟尘排放浓度限值由50mg/Nm3降至30mg/Nm3，重点地区降至20mg/Nm3，达到了与欧美发达国家同样严格的标准要求。《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）增设了PM 2.5 排放浓度限值，并给出了监测实施的时间表。鉴于中国煤种多变等特殊国情，新环保标准的实施，对电除尘技术来说，既是挑战更是机遇。 电除尘器因其具有除尘效率高、设备阻力低、处理烟气量大、运行费用低、维护工作量少且无二次污染等优点，长期以来在电力行业除尘领域占据着绝对的优势地位。国内电除尘领域的众多专家在对国内煤种的适应性进行了研究后，认为在满足新排放标准并保证经济性的前提下，电除尘器仍有广泛的适应性。但电除尘器的除尘效率与粉尘比电阻有很大的关系，低低温电除尘技术可大幅度降低粉尘的比电阻，避免反电晕现象，从而 提高除尘效率，不但能实现低排放，当采用低温省煤器时，还可节省能耗，同时去除烟气中大部分的SO 3 。该技术在日本已得到工程实践的考验。随着我国节能减排政策执行力度的进一步加大，国内对该技术的关注度也日益增加。 1 低低温电除尘技术概述 1.1 低低温电除尘技术发展历史 低低温电除尘技术是从电除尘器及湿法烟气脱硫工艺演变而来[1-2]。在日本已有近20年的应用历史。三菱重工于1997年开始在大型燃煤火电机组中推广应用基于MGGH管式气气换热装置使烟气温度在90℃左右运行的低低温电除尘技术，已有超6500MW的业绩，在三菱重工的烟气处理系统中，低低温电除尘器出口烟尘浓度均 小于30mg/Nm3，SO 3 浓度大部分低于3.57mg/Nm3，湿法脱硫出口烟尘浓度可达5mg/Nm3，湿式电除尘器出口烟尘浓度可达1mg/Nm3[3,20]以下。目前日本多家电除尘器制造厂家均拥有低低温电除尘技术的工程应用案例，据不
湿式电除尘器
湿式电除尘器(WESP)原理 湿式电除尘器是在克服喷水除尘器和静电除尘器弊端的基础上发展起来的，它的工作原理与普通的除尘器一样，主要涉及了悬浮粒子荷电、带电粒子在电场里迁移和捕集，以及将捕集物从集尘器表面清除这三个基本过程。该过程大致为：通过进气口和气流分布系统将含尘煤气输送到除尘器电场中，而水则在喷嘴的作用下呈雾状喷入，其中喷嘴同时配置在进气口和电场的上方。在除尘器的入口部分，含尘煤气中的粉尘会与水雾相碰撞，并以颗粒的形式落入到灰斗中。在电场区中，荷电水滴由于其电性在电场力的作用下会被集尘极捕获落在集尘极板上，而煤气中的粉尘在被荷电的水滴润湿后也会带上电性，故其也会落在集尘极板上，而在集尘极捕获到足够多的水滴后则会在集尘极板上形成水膜，故被捕获的粉尘先通过 水膜的流动流入灰斗中，然后再通过灰斗排入沉淀池中。如图1所示湿式电除尘过程，金属放电极在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，粉尘在电场中荷电并在电场力的作用下向集尘极运动，当运动到集尘极表面时。随液体膜流下而被除去。因此，WESP运行的三个阶段与干式ESP相同——荷电、收集和清灰。然而，与振打清灰不同的是，WESP采用的是液体冲洗集尘极表面来进行清灰。 图1 湿式电除尘器示意图 3 湿式电除尘工艺简介 3.1 湿式电除尘器WESP从结构上可分为两种基本型式，即管式和板式(如图2)。其中管式WESP只有垂直方向烟气流(上升流或下降流)，而板式WESP 设计既可以采用水平烟气流也可采用垂直烟气流。总的来说，管式WESP比板式WESP效率更高且由于外形简单而占用更少的空间，成为湿式电除尘技术研究应用的趋势。
图2 湿式电除尘器两种基本结构型式 两种WESP的其它不同点在于：(1) 对于给定的除尘效率，电极长度相同的前提下，管式WESP所允许的烟气流速是板式WESP的两倍；(2) 对于给定的除尘效率，管式WESP的局部干燥区比板式WESP要小。管式WESP既可设计为垂直向上烟气流也可设计为垂直向下烟气流。在垂直向上烟气流、管式WESP中，烟气从底部进入电除尘器并向上流动，冲洗喷嘴即可置于装置底部并向上喷淋，也可在电场上方设置向下喷淋的喷嘴。在垂直向下烟气流设计中，烟气从顶部进入WESP中并向下流动，喷嘴置于顶部并向下喷淋，方向与烟气流同向。在某些场合，向下烟气流设计会使连接烟道的使用最少化，但它需要在烟气进入烟囱之前设置一台机械式除雾器来捕获随烟气携带出来的水雾。相反地，一台向上烟气流、管式WESP具有捕获亚微米液滴的能力，因而可作为一台性能优良的除雾器而不再需要增设任何机械式除雾器。 3.2 湿式电除尘器工艺应用湿式电除尘作为烟气亚微离子、酸雾、二次粒子等污染物处理的把关工艺，通常与其他处理工艺结合运用。例如，新型烟气治理岛工艺流程中湿式电除尘器(WESP)就有3种工艺布置形式：工艺流程（一）：由脱硝、电除尘器、湿法脱硫、湿式电除尘器组成，烟气从湿式电除尘器后进入烟囱，如图3所示。 图3 新型烟气治理岛(湿式电除尘器)工艺流程(一)
电除尘行业推出燃煤电厂电除尘器选型设计指导书(第二版)
电除尘行业推出燃煤电厂电除尘器选型设计指导书（第二版）编者按 为应对《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）和《环境空气质量标准》（GB 3095-2012），更好地实现《国家环境保护“十二五”规划》目标，中国环境保护产业协会电除尘委员会（以下简称电委会）在推动和引导电除尘技术进步与创新、规范行业市场、提升行业整体技术水平方面采取了一些积极的应对措施，同时对《燃煤电厂电除尘器选型设计指导书》进行了修订，历时一年，于2013年6月形成了《燃煤电厂电除尘器选型设计指导书》（第二版）（以下简称第二版指导书），其内容更加科学、翔实，可操作性更强，将更好地发挥行业指导作用。 第二版指导书是电除尘行业集体智慧的结晶，是30多年电除尘选型技术全面系统的总结，值得再次向环境保护部、中电联、各大电力集团、电力规划院、电力设计院、电除尘器供货商、各相关研究机构等部门、组织和企业推荐。 国内电除尘企业坚信，即使在达到特别排放限值和PM2.5治理的需求背景下，电除尘器仍将是烟气除尘的主流设备。 引言 电除尘器具有高效率、低能耗、使用简单、维护费用低且无二次污染等优点，对国内大部分煤种具有良好的适应性，在国内外工业烟尘治理领域，特别在电力行业一直占据着主导地位，是国际公认的高效除尘设备。然而，2010年，在《火电厂大气污染物排放标准》（征求意见稿）出台之际，电除尘器能否满足新标准的低排放要求，受到了部分业内外人士的种种质疑与猜测，其在除尘领域的作用一度被扭曲和误解。 鉴于此，电委会联合行业内骨干企业，通过调查研究，撰写了大量关于电除尘器如何满足环保新标准、低排放研究的论文和资料，进行了一系列全方位的宣传和释疑工作，同时电力集团公司、中电联、中国电力工程顾问集团公司等单位也组织过多次燃煤电厂除尘技术研讨会。时至今日，《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）执行已超过一年半时间，大量工程案例强有力地证明了：电除尘器完全能满足低排放要求，并仍是我国烟气除尘的主流设备。电除尘行业已发展成为我国环保产业中能与国际厂商相媲美且最具竞争力的一个行业。 随着这两年对电除尘技术研究的不断深入，电除尘新技术、新工艺已取得了突飞猛进的发展。电委会组织修订指导书，第二版指导书对“国内煤、飞灰样ω
热电厂低低温电除尘及湿式电除尘改造研究
热电厂低低温电除尘及湿式电除尘改造研究 本文就现阶段热电厂中烟尘排放情况进行研究，基于此开展了对热电厂中相除尘设备的优化探析，经由对相关除尘设备内部构造的一定探究后，从而介绍了对热电厂低低温电除尘及湿式电除尘的改造方案。在改造方案中引用了现阶段应用较广的两类电除尘技术，并通过对现代常用电除尘设备的探究，从而为研究准确性打下保障，以期为相关人士提供借鉴。 标签：热电厂；低低温电除尘；湿式电除尘；改造 现阶段社会发展的逐渐加速，环境问题也接踵而至，由此就需要社会各界重视起现代环境问题，并通过采取一定的环保、节能措施，从而将可持续发展战略真正落实，以促进我国经济与国力的提高。而针对现阶段热电厂中烟尘排放污染较为严重的情况，本文就以相关除尘设备的优化作为论述核心，以期通过对除尘设备的性能强化，由此实现对热电厂中排放量的控制。 一、现阶段热电厂中的排放情况 现阶段热电厂中电除尘器设备已拥有了较发达的研究情况，且在除尘效率方面现阶段的电除尘器更是基本达到了99%以上，但由于运行过程过于繁琐、相关设备繁多，在运行时电除尘器对电力能源的消耗也逐渐提升，故现阶段的研究人员逐渐探寻其他工作方式的电除尘器，从而实现对电除尘器所需能源的变更或是对其所消耗电力能源的降低。同时，经由现阶段电力部门与环保部门对热电厂中出口烟尘浓度的监测数据来看，即便电除尘器的除尘效率较高，但鉴于热电厂中烟尘总排放量较大，故现阶段热电厂中除尘机组的整体烟尘排放浓度均在20mg/Nm3以上。同时现阶段的热电厂运行中还会面对燃煤煤质缺乏保障的情况，这就导致除尘机组的负荷波动常会随着其煤质变化而出现强度较大且次数频繁的情况，故现阶段烟尘排放的波动范围已逐渐超出相关标准。 二、热电厂低低温电除尘及湿式电除尘的改造方案探析 （一）低低温除尘 2.1.1改造内容 低低温电除尘改造主要是基于原有的传统静电除尘器新增低温省煤器，从而在除尘过程中能够经由低温省煤器实现烟气换热后将凝结水流回至低价出口。而低温省煤器的装载位置通常在空预器与除尘器间，并经由在除尘器入口支管上安装低温省煤器，从而将一定的凝结水转入到低温省煤器中，由此将除尘器低加入口中引出的水相混合，以在一定程度上降低冷却水的温度，再由烟气换号热后，引入其他的低加入口处[1]。经由该项改造后，一般能够有约94.07%的凝结水流向低温省煤器，其余5.93%的凝结水则可流向其他低价入口。然为保障低温省煤器的良好运行，故在实际改造时，通常会先将机组内除尘器之前烟道的各个管道
什么是火电机组超低排放
什么是火电机组超低排放 所谓的超低排放，简而言之，就是通过多污染物高效协同控制技术，使燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准。 燃煤电厂是烟尘、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)等大气污染物的主要排放源。根据环保部和国家质量监督检验检疫总局2011年7月联合发布的火电大气污染物排放国家标准，大气污染物特别排放限值如下表： 大气污染物特别排放限值。天地公司技术研发部提供 浙能集团在满足现行国家排放标准的基础上，进一步自我加压，实施更为严格的排放标准，要求燃煤机组的大气主要污染物排放标准达到天然气燃气机组的排放标准，即烟尘5mg/Nm3，二氧化硫35mg/Nm3，氮氧化物50mg/Nm3。 超低排放技术路线 燃煤机组达到燃气机组的排放标准对电厂的环保设备提出了更高的要求。天地环保公司采用多污染物高效协同控制技术，对浙能集团现有的脱硝设备、脱硫设备和除尘设备进行提效，并引入新的环保设备和环保技术对汞和三氧化硫进行进一步脱除，使电厂排放的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、汞和三氧化硫达到清洁排放的要求。 针对二氧化硫，主要是对FGD脱硫装置进行改进，采用增加均流提效板、提高液气比、脱硫增效环和脱硫添加剂等方式，实现脱硫提效。 针对氮氧化物，通过实施锅炉低氮燃烧改造、SCR脱硝装置增设新型催化剂等技术措施实现脱硝提效。 针对烟尘、三氧化硫和汞，采用SCR脱硝装置、低低温除尘、FGD脱硫装置、湿式电除尘等协同脱除实现高效脱除和超低排放。
技术路线图如下： 超低排放技术路线图。天地公司设计研发部提供 锅炉排出的烟气经过SCR高效脱硝后，经过空预器出口的烟气通过新增的管式换热器(降温段)后降温至90℃左右，然后进入改造后的低低温静电除尘器，经过除尘后通过引风机、增压风机后 进入吸收塔进行湿法高效脱硫，吸收塔出口的烟气进入新增的湿式静电除尘器作进一步除尘，再进 入新增的管式换热器(升温段)升温至80℃以上后通过烟囱排放。 浙能集团超低排放项目实施的总体部署 国务院在9月10日发布了《大气污染防治行动计划》，要求长三角区域到2017年细颗粒物 浓度下降20%、并明“确除热电联产外，禁止审批新建燃煤发电项目”。 在这样的背景下，煤炭的清洁燃烧和清洁排放技术成了燃煤电厂未来发展的新空间、新蓝海，谁在这一技术上能突破，必然能给整个燃煤火力发电行业带来发展新机遇。 浙能集团走在了政策前面，于2013年在全国率先启动“燃煤机组烟气超低排放”项目建设， 并首先在已投产的嘉电三期7、8号两台百万燃煤机组，由天地环保公司负责改造实施。在建的六 横电厂2×100万千瓦、台二电厂2×100万千瓦燃煤机组烟气超低排放项目也随机组同步建造。 目前，浙能集团已经着手开展300MW等级及以上燃煤机组超低排放改造的相关前期准备工作，将从2014年下半年陆续开展此项改造工程，计划用3年时间全面完成改造工作。预计仅600MW机 组改造总投资将达近40亿元。 在面对节能减排压力与雾霾威胁的背景下，超低排放技术的广泛运用将进一步提高我国以煤 炭为主的能源结构的清洁化水平，而且也为煤电的生存与发展提供了一种新思路。
低低温省煤器应用
为防治大气污染，我国火电厂烟气排放标准不断提高，促使除尘技术的不断进步。目前，欧美日等国外均有低低温电除尘技术的应用先例，其中日本在低低温电除尘技术中较为成熟。我国结合国外先进技术，创新出适合我国燃煤电厂实际情况的低低温电除尘技术。 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。据了解，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。 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
湿式电除尘器
湿式电除尘器（WESP）原理 湿式电除尘器是在克服喷水除尘器和静电除尘器弊端的基础上发展起来的，它的工作原理与 普通的除尘器一样，主要涉及了悬浮粒子荷电、带电粒子在电场里迁移和捕集，以及将捕集 物从集尘器表面清除这三个基本过程。该过程大致为：通过进气口和气流分布系统将含尘煤 气输送到除尘器电场中，而水则在喷嘴的作用下呈雾状喷入，其中喷嘴同时配置在进气口和 电场的上方。在除尘器的入口部分，含尘煤气中的粉尘会与水雾相碰撞，并以颗粒的形式落 入到灰斗中。在电场区中，荷电水滴由于其电性在电场力的作用下会被集尘极捕获落在集尘极板上，而煤气中的粉尘在被荷电的水滴润湿后也会带上电性，故其也会落在集尘极板上，而在集尘极捕获到足够多的水滴后则会在集尘极板上形成水膜，故被捕获的粉尘先通过 水膜的流动流入灰斗中，然后再通过灰斗排入沉淀池中。如图1所示湿式电除尘过程， 金属放电极在直流高电压的作用下，将其周围气体电离，粉尘在电场中荷电并在电场力的作 用下向集尘极运动，当运动到集尘极表面时。随液体膜流下而被除去。因此，WESP运行的 三个阶段与干式ESP相同一一荷电、收集和清灰。然而，与振打清灰不同的是，WESP采 用的是液体冲洗集尘极表面来进行清灰。 图1湿式电除尘器示意图 3湿式电除尘工艺简介3.1湿式电除尘器WESP从结构上可分为两种基本型式，即管式和板式（如图2）。其中管式WESP只有垂直方向烟气流（上升流或下降流），而板式WESP 设计既可以采用水平烟气流也可采用垂直烟气流。总的来说，管式WESP比板式WESP效率更高且由于外形简单而占用更少的空间，成为湿式电除尘技术研究应用的趋势。
低低温电除尘器
低低温电除尘技术的研究及应用 作者：王鹏恒 0 引言 我国以煤炭为主的能源供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变，因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的热点。《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）的出台，将烟尘排放浓度限值由50mg/Nm3降至30mg/Nm3，重点地区降至20mg/Nm3。《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）增设了PM2.5排放浓度限值，并给出了监测实施的时间表。鉴于中国煤种多变等特殊国情，新环保标准的实施，对电除尘技术来说，既是挑战更是机遇。 电除尘器因其具有除尘效率高、设备阻力低、处理烟气量大、运行费用低、维护工作量少且无二次污染等优点，长期以来在电力行业除尘领域占据着绝对的优势地位。但电除尘器的除尘效率与粉尘比电阻有很大的关系，低低温电除尘技术可大幅度降低粉尘的比电阻，避免反电晕现象，从而提高除尘效率，不但能实现低排放，当采用低温省煤器时，还可节省能耗，同时去除烟气中大部分的SO3。该技术在日本已得到工程实践的考验。随着我国节能减排政策执行力度的进一步加大，国内对该技术的关注度也日益增加。 1低低温电除尘技术概述 1.1 低低温电除尘技术发展历史 低低温电除尘技术是从电除尘器及湿法烟气脱硫工艺演变而来。在日本已有近20年的应用历史。三菱重工于1997年开始在大型燃煤火电机组中推广应用基于MGGH管式气气换热装置使烟气温度在90℃左右运行的低低温电除尘技术，已有超6500MW的业绩，在三菱重工的烟气处理系统中，低低温电除尘器出口烟尘浓度均小于30mg/Nm3，SO3浓度大部分低于3.57mg/Nm3，湿法脱硫出口烟尘浓度可达5mg/Nm3，湿式电除尘器出口烟尘浓度可达1mg/Nm3以下。目前日本多家电除尘器制造厂家均拥有低低温电除尘技术的工程应用案例，据不完全统计，日本配套机组容量累计已超15,000MW，典型的有三菱重工（MHI）、石川岛播磨（IHI）、日立（Hitachi）等。 1.2 低低温电除尘技术简介 低低温电除尘技术就是在电除尘器上游设热回收装置，使得电除尘器入口烟
日本低低温除尘技术和湿式电除尘技术考察报告(修改稿1)
日本低低温除尘技术和湿式电除尘 技术考察报告 浙能集团低低温除尘技术和湿式电除尘技术考察组 2013年7月
1、背景介绍 我国环境保护已取得了积极进展，但环境形势依然严峻，以煤为主的能源结构导致大气污染物排放总量居高不下，其中燃煤电厂的污染物排放量十分巨大。 近年来随着燃煤电站装机容量不断增加，排放污染物的总量增加对大气环境造成了很大压力。国家新颁布的火电厂污染物排放标准（GB13223-2011）已经正式实施，标准要求火电厂粉尘排放浓度低于30mg/Nm3，重点地区低于20 mg/Nm3，同时将PM2.5纳入环境空气质量标准，作为重点大气污染物进行监控。2013年起在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市率先开展PM2.5与臭氧等项目监测，2015年覆盖所有地级以上城市。这对地处污染物重点控制的长三角地区，并以火力发电厂为主业的浙能集团，产生了巨大的影响。为了应对日趋严格的排放标准及保护当地环境，同时也为了浙能集团的可持续发展，浙能集团自我加压，要求燃煤电厂的主要污染物排放标准达到燃气机组的排放标准，这对电厂的环保装置提出了更高的要求，急需引进新的环保技术以应对。 日本对火电厂的大气污染物排放有较高的标准，且有成熟的环保技术，除了已经在日本有20多年使用业绩的湿式电除尘器外，还有上世纪九十年代末兴起的低低温除尘技术，其中IHI公司在日本国内有多个低低温除尘技术的工程业绩。为了深入了解和学习这两种除尘技术，集团组织了本次赴日考察。考察组人员组成详见附件1，考察内容主要包括：IHI公司低低温除尘技术原理和应用情况、日立工业设备技术公司的湿式电除尘技术应用情况等。 考察组于2013年7月2日至2013年7月7日期间，重点对新日铁住金鹿岛电厂的低低温除尘技术应用情况和碧南电厂的湿式电除尘技术应用情况进行了考察。考察期间，考察组与IHI公司技术人员就低低温除尘技术的原理、关键部件材料选择、辅助设备及运行可靠性和存在问题进行了交流，并与日立公司技术人员就湿式电除尘技术应用情况进行了交流。所考察的相关电厂和公司的主要情况详见附件2。 通过国外实地技术考察和参观，考察组成员对低低温除尘技术在燃煤电厂应用的现状和该项技术的发展状况有了直观的了解，对低低温除尘技术的除尘效果有了更为深刻的认识，同时在现有基础上对湿式电除尘技术的应用有了更为深入的了解。
电除尘器在超低排放下的系统运行优化_张滨渭
第43卷第2期：493-498 高电压技术V ol.43, No.2: 493-498 2017年2月28日High V oltage Engineering February 28, 2017 DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20170123020 电除尘器在超低排放下的系统运行优化 张滨渭1，李树然2 （1. 西安热工研究院有限公司，西安710032； 2. 浙江大学化学工程与生物工程学院工业生态与环境研究所，杭州310028） 摘 要：超低排放下电除尘器面临的问题众多，需要通过低低温电除尘器、高压电源选型和经济性评估进行优化。 低低温电除尘器是指烟气温度降至酸露点附近运行的电除尘器，当电除尘器温度由120~150 ℃降至80~110 ℃时，出口排放质量浓度可下降20%~40%。为电除尘器运行供电的有高频电源、三相电源和脉冲电源3种，工程测试证明三相电源适合高粉尘负荷，高频电源在匹配良好条件下可实现较好的提效效果，而脉冲电源需更多地针对细颗粒物和高比电阻粉尘进行研究。同时电除尘器应在运行条件、电源选型等优化且满足排放要求的前提下，应通过运行优化调整试验及系统优化控制，合理降低运行电耗。 关键词：低低温电除尘器；高频电源；三相电源；脉冲电源；比电耗；超低排放 System Operations Optimization of Electrostatic Precipitation for Ultra-low Emission ZHANG Binwei1, LI Shuran2 (1. Xi’an Thermal Power Research Institute Co., Ltd., Xi’an 710032, China; 2. Institute of Industrial Ecology and Environment, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310028, China) Abstract：The numerous problems under ultra-low emission should be solved through the optimization of colder-side electrostatic precipitator (ESP), high-voltage power source selection, and capital assessment. The colder-side ESP oper-ates at temperature near the acid dewpoint, and 20%~40% of the emission at ESP outlet can be reduced when the operating temperature decreases from 120~150 ℃ to 80~110 ℃. High-frequency power source, three-phase power source, and pulse power source are the three main power supplies for ESP. Engineering tests show that the three-phase power source can better cope with high dust load, high-frequency power source can improve the operating performances under good matching conditions, and pulse power source still needs more researches on its application of fine particle and high resistivity dust control. Meanwhile, based on operation optimization and power source selection without sacrificing dust emissions, the electrical power consumption of ESPs should be reduced by integration of system commissioning and controlling optimization on the premise of reaching ultra-low emission. Key words：colder-side electrostatic precipitator; high frequency power source; three-phase power source; pulse power source; specific power consumption; ultra-low emission 0引言 电除尘至今已有100多年的历史。1883年Oliver J. Lodge首先提出了电除尘器概念并参与设计了第1台处理含铅烟气的商用电除尘器[1]。直到1907年，第1台真正意义上的商用电除尘器才由美国人Cottrell F G安装并成功投产[2]。自此，电除尘器得到大范围推广和高速发展。随之而来的，是对电除尘的理论研究。1911年，W. W. Strong率先开始了理论工作[3]。1922年，Deutsch[4-5]在Anderson[6]的工作基础上推导出电除尘效率的理论公式即多依奇公式，成为电除尘的理论基础。为使电除尘理论更贴近实际，Robinson[7]、Cooperman[8]、Leonard[9]、Cooperman[10]、Zhao[11]、Riehle[12]、Gutiérrez Ortiz[13]、Lin[14]、Zhu[15]等相应提出修正的多依奇公式。尽管如此，目前没有一个公式可完全准确的预测实际电除尘器效率。 中国的电除尘历史相对较短，第1台电除尘器于1936年安装，20世纪50年代前，总共不超过60台，且主要从原苏联和东德引进。20世纪60年代以后，我国电除尘技术得以逐步发展，并取得了瞩目成绩，但日益严格的环保要求也给电除尘技术带
低低温电除尘技术是实现燃煤电厂节能减排的有效技术之一
低低温电除尘技术是实现燃煤电厂节能减排的有效技术之一 北极星节能环保网2014/7/1１5：２5:41 中国环保产业协会 我国以煤炭为主的能源供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变,因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的热点。《火电厂大气污染物排放标准》(ＧB 13223-20１1)的出台,将烟尘排放浓度限值由50mg/Nm3降至3０ｍg/Nm3,重点地区降至20mｇ/Nm3，达到了与欧美发达国家同样严格的标准要求。《环境空气质量标准》(ＧB 30９５－2０12)增设了ＰM２．５排放浓度限值,并给出了监测实施的时间表。鉴于中国煤种多变等特殊国情,新环保标准的实施，对电除尘技术来说，既是挑战更是机遇。 电除尘器因其具有除尘效率高、设备阻力低、处理烟气量大、运行费用低、维护工作量少且无二次污染等优点，长期以来在电力行业除尘领域占据着绝对的优势地位。国内电除尘领域的众多专家在对国内煤种的适应性进行了研究后,认为在满足新排放标准并保证经济性的前提下，电除尘器仍有广泛的适应性。但电除尘器的除尘效率与粉尘比电阻有很大的关系,低低温电除尘技术可大幅度降低粉尘的比电阻，避免反电晕现象,从而提高除尘效率,不但能实现低排放，当采用低温省煤器时,还可节省能耗，同时去除烟气中大部分的SＯ3。该技术在日本已得到工程实践的考验。随着我国节能减排政策执行力度的进一步加大,国内对该技术的关注度也日益增加。 低低温电除尘技术概述 低低温电除尘技术发展历史 低低温电除尘技术是从电除尘器及湿法烟气脱硫工艺演变而来。在日本已有近20年的应用历史。三菱重工于１997年开始在大型燃煤火电机组中推广应用基于ＭＧGＨ管式气气换热装置使烟气温度在90℃左右运行的低低温电除尘技术,已有超６500MW 的业绩，在三菱重工的烟气处理系统中,低低温电除尘器出口烟尘浓度均小于3０ｍg/Ｎm3,SO3浓度大部分低于３.57mg/Nm3,湿法脱硫出口烟尘浓度可达5ｍg／Nｍ３,湿式电除尘器出口烟尘浓度可达1mg /Nｍ3以下。目前日本多家电除尘器制造厂家均拥有低低温电除尘技术的工程应用案例，据不完全统计,日本配套机组容量累计已超5，000ＭW,典型的有三菱重工（MＨI)、石川岛播磨(IHI）、日立(Ｈｉtａchｉ)等。 低低温电除尘技术简介
低低温电除尘器运行分析与控制策略
《资源节约与环保》2019年第5 期 引言 低低温省煤器是通过吸收锅炉排烟余热，从烟气中回收的热量进行二次利用加热凝结水， 排挤汽轮机抽气，使排挤的抽汽在汽轮机中多做功，提高机组经济性。同时，在空预器和静电除尘器加装低低温省煤器后，降低排烟温度，烟气体积量降低，静电除尘器比集尘面积相对提高，烟气中的飞灰比电阻相对降低，原有的静电除尘器不做改造，增设低低温省煤器后进入静电除尘器的烟气参数变化，可以提高除尘器效率[3]。另外由于烟气温度在酸露点温度以下，烟气中的大部分SO 3冷凝形式硫酸雾，黏附在粉尘上被碱性物质中和， 随飞灰在电除尘器中一同去除。低低温省煤器具有提高机组经济性和提高除尘效率等优点，所以在国内得到广泛推广应用。安装低低温省煤器后， 由于静电除尘器的烟气温度在酸露点温度以下运行,所以被行业称为低低温电除尘器。 1平海电厂系统概况 1.1静电除尘器概况 平海电厂两台1000MW 超超临界燃煤机组，每台炉配两台BE 型三室四电场静电除尘器。 阳极板采用BE 型结构，阴极线采用针刺线（一、二、三电场）结构和螺纹线结构（四电场），电除尘本体内每个电场均采用小分区供电， 每台电除尘器配12台硅整流变压器， 每台炉共24台整流变压器。两台电除尘下设48个灰斗、省煤器8个灰斗用于粉尘收集。绝缘瓷套的保温箱和灰斗采用电加热方式。振打采用顶部电磁锤振打装置。电除尘器本体安装在送风机与引风机之间。1.2低低温电除尘器配套改造 2014年平海电厂在1号机组的空预器之后、电除尘器烟气入口前段增设了低低温省煤器装置，低低温省煤器出口烟气温度由原来的130℃左右降低至85℃左右。为了适应烟气参数变化对低低温电除尘器的影响， 做了相应的配套改造。（1）增设低低温省煤器改造后，第一电场烟尘浓度增加，为防止电晕封闭，电除尘器第一电场6台硅整流变压器更换为高频整流变，其他电场整流变不做改造。 （2）电除尘器在低低温烟气工况下时，由于烟气温度的降低，保温箱原来的电加热功率不能满足要求，为了避免绝缘瓷套结露[2]，因此在绝缘瓷套的保温箱内增加电加热器。 （3）在低低温烟气工况下时，收集掉入灰斗灰的温度比常规电除尘器时的温度低，流动性变差，因此在灰斗外壁增加电加热器。1.3低低温电除尘器运行存在问题及策略 平海电厂低低温电除尘器运行过程中，出现第一电场部分整流变运行二次电压、二次电流参数波动大，火花率高等不稳定现象，甚至个别第一电场整流变无法带负荷运行。针对存在的问题，利用机组停运机会进行了检查诊断和处理。 （1）将第一电场整流变高频电源更换为具有提高电场电晕功率，减少闪络的产生等特点的变频电源[4]，配套更换安装变频控制柜等动力、 控制系统。（2）检查发现第一电场阳极板、阴极极线积灰裹灰较多，进行了清理。并更换了部分阴极线。 （3）检查发现部分阳极板变形较严重，异极间距变小，进行了矫正处理。变形严重无法矫正的阳极板进行更换处理。 （4）检查发现有的阳极板排相邻极板间存在焊接情况，每片极板无法自由活动，电场投运时由于热效力，极板不能自由释放膨胀余量，造成极板面向阴极框架方向变形释放膨胀量。随后用钢筋把整个板排串在一起作限位处理，使整个板排处同一平面，极距达到电场升压要求。 （5）清理所有第一电场承压绝缘子内壁积灰。 在对低低温静电除尘器检查诊断处理后，第一电场整流变二次电压明显提升，其他后电场工频的二次电压有一定提高，运行参数稳定。 2低低温电除尘器运行优化调整 低低温烟气工况下，烟气量减少，静电除尘器比集尘面积相对提高，降低烟尘比电阻和提高粉尘在电场中的驱进速度，起到提高除尘器效率作用。同时由于SO 3黏附和烟温降低的原因，飞灰粘性相对增大、流动性降低。因此， 运行方式需进行优化调整。（1）优化振打方式。除尘效率提高，单位时间内阳极板收尘量增加，并根据飞灰粘度增加的特性，适当提高阳极板、阴极线振打装置的提升高度，从而提高振打力度，并适当缩短振打周期，提高振打效率。另外,由于低低温电除尘器振打二次扬尘比常规电除尘器有所增加[1][5]，为了降低第四电场振打时飞灰二次飞扬对烟尘排放浓度的扰动影响，将第四电场各个通室的振动周期错开。 （2）优化整流变运行方式。烟气参数特性的变化， 一电场低低温电除尘器运行分析与控制策略 何德明 （广东惠州平海发电厂有限公司 广东惠州516363） 19
烟气除尘技术汇总及超低烟气排放技术选型
烟气除尘技术汇总及超低烟气排放技术选型 烟气超低排放实际上是指烟气中颗粒物的超低排放，排放烟气中不仅包括烟尘，而且包括湿法脱硫过程中产生的次生颗粒物，因此要实现烟气的超低排放必须进行必要的除尘处理。 除尘技术一般包括：烟气脱硝后烟气中烟尘的去除，称之为一次除尘技术，主流技术包括：电除尘技术?袋式除尘技术和电袋复合除尘技术；脱硫后对烟气中颗粒物的再次脱除或烟气脱硫过程中对颗粒物的协同脱除，称之为二次除尘或深度除尘技术，脱硫后对烟气中颗粒物的脱除主要采用湿式电除尘技术，脱硫过程中对颗粒物的协同脱除主要采用复合塔脱硫技术，并采用高效的除雾器或在湿法脱硫塔内增加湿法除尘装置?下面详细介绍一下这几种除尘技术。 一次除尘技术 1、电除尘技术 电除尘技术利用强电场电晕放电，使气体电力产生大量自由电子和离子，并吸附在通过电场的粉尘颗粒上，使烟气中的粉尘颗粒荷电，荷电后的粉尘颗粒在电场库仑力的作用下吸附在极板上，通过振打落入灰斗，经排灰系统排出，从而达到收尘的目的。 优点：除尘效率较高，压力损失小，使用方便且无二次污染，对烟气的温度及成分敏感度不高，设备运行检修相对容易，安全可靠性较好。 局限：设备占地面积较大，除尘效率受煤种和飞灰成分的影响较大。 依据电极表面灰的清除是否用水,电除尘可分为干式电除尘和湿式电除尘?干式电除尘常被称作电除尘，如静电除尘技术、低低温电除尘技术；湿式电除尘常被称作湿电,湿电仅用于湿法脱硫后的二次除尘? （1）静电除尘技术 静电除尘技术是在电晕极和收尘极之间通上高压直流电，所产生的强电场使气体电离、粉尘荷电，带有正、负离子的粉尘颗粒分别向电晕极和收尘极运动而沉积在极板上，使积灰通过振打装置落进灰斗。 静电除尘器与其他除尘设备相比，耗能少，除尘效率高，适用于除去烟气中0.01~50μm的粉尘，而且可用于烟