电厂脱硫脱硝除尘技术培训讲稿(五)低低温电除尘技术

（五）低低温电除尘技术（超低排放）张云峰博士（549904696@）二0一四年12月一、锅炉减排新技术二、低低温电除尘技术原理三、低低温电除尘案例分析四、超低排放（燃机标准）技术路线分析提纲一、锅炉减排新技术日本的火电装机约为占总装机容量的30%，日本火电厂烟尘排放标准为50-100mg/Nm3，但各个地方环保要求很高，均有更高的烟尘排放标准，且多为5-30mg/Nm3。日本在火电厂的烟气除尘技术中绝大多数采用了电除尘技术；其电除尘技术分3种：低低温电除尘、旋转电极电除尘和湿式电除尘，尾部烟道采用MGGH,可以满足20-30mg/Nm3排放水平。日本的烟气除尘技术一、锅炉减排新技术ElectrostaticprecipitatorBag-filteringDustPrecipitator1.常规静电除尘器无论采用何种振打清灰方式，都必然引起振打扬尘而造成除尘效率损失。2.常规静电除尘器难以有效克服由于反电晕所造成的除尘效率损失。3.常规静电除尘器难以有效克服由极板粘灰所造成的除尘效率损失。常规静电除尘器的缺点旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术旋转电极式电除尘器的收尘机理与常规电除尘器完全相同阳极阴极−＋粉尘高电压烟气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库仑力粉尘层旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术移动电极工作原理移动电极是指采用可移动的收尘极板，固定放电极和旋转的清灰刷子来组成的移动电极电场。当粉尘在被捕集到收尘极板且尚未达到形成反电晕的厚度时，就随移动电极一起转移到没有烟气流通的灰斗内，被旋转的刷子彻底清除，收尘极板又恢复到清洁旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术由于清灰是在无烟气流通的灰斗内进行，因而消除了粉尘的二次飞扬。

通过变频无级调速,可以实现极板移动速度与旋转电刷角速度的不同配比，以适应不同煤种的烟气及各种工况条件的变化。旋转方向传动链条驱动电机移动极板清灰刷组件清灰刷驱动电机从动链轮非收尘区域主动链轮收尘区域阴极线烟气旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术清灰系统旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术

移动电极技术的开发应用既弥补了常规静电除尘器对高比电阻、超细粉尘、高粘度粉尘难收难清、振打容易二次扬尘等不足，又弥补了布袋除尘器的设备阻力大、运行费用高、日常维护工作量大、难以处理高温、高湿烟气以及布袋的后处理等方面的缺陷。其主要优点如下：旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术1.能高效收集高比电阻的粉尘。2.节省空间、节省能源。一个移动极板电场相当于1.5～3个固定极板电场的作用,而消耗的电功率仅为固定电极的1/2到2/3。3.采用不锈钢丝旋转刷清灰方式，清灰效果佳，粉尘二次飞扬几乎为零。旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术固定电极加移动电极组合技术的静电除尘器是指在同一台除尘器内，前部电场采用常规静电除尘器电极形式，而末电场采用移动电极技术的组合式静电除尘器

。采用固定电极加移动电极组合技术的静电除尘器旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术固定电极加移动电极组合静电除尘器结构示意顶部：移动电极驱动装置阴、阳极悬挂侧部：阴极振打下部：移动电极清灰装置移动电极驱动装置绝缘子室放电极阴极振打移动电极清灰装置移动电极板固定电极电场移动电极电场烟气旋转电极电除尘一、锅炉减排新技术低低温电除尘低低温电除尘技术将电除尘器入口烟气温度降至酸露点温度以下，在大幅提高除尘效率的同时可以高效捕集SO3，保证燃煤电厂满足低排放要求，并有效减少PM2.5排放。低低温电除尘系统采用低温省煤器时，还可以将回收的热量加以利用，具有较好的节能效果。二、低低温电除尘技术原理南京电厂#1、#2号锅炉拟增设低低温烟气冷却器系统，在锅炉空预器出口与电除尘器入口烟道内设计、增设低低温低低温省煤器系统，利用烟气余热加热凝水。同时提高除尘器运行效率，达到更加环保的烟气排放水平。该改造将对后面电除尘及脱硫、风机等设备产生一定的影响低低温电除尘二、低低温电除尘技术原理根据南京电厂提供的燃煤中硫含量的数据，燃煤平均含硫量为0.75%，烟气温度为135℃，空预器出口烟气含氧量为6%，计算得到的烟气露点温度为96.75℃；当来煤含硫量增加到1%水平时，烟气酸露点温度提高到102.3℃；当燃用低硫煤时（按0.4%含硫量估算），烟气酸露点温度约为83.1℃。根据南京电厂厂方要求，设计将排烟温度降低到95℃，烟气冷却器在酸露点附近运行，具有一定的腐蚀性。改造的主要理论基础

二、低低温电除尘技术原理烟温降到露点以下，而烟气含尘质量浓度很高，因而总表面积很大，为硫酸雾的凝结和附着提供了良好的条件，被飞灰颗粒吸附，接着被电除尘器捕捉，被飞灰吸附的SO3随飞灰排出。通过低低温烟气冷却器，有限腐蚀速率及灰包硫思路的引入，普遍采用在酸露点温度以下的方式运行低低温电除尘一、低低温电除尘技术原理对风机的影响:风机工作在酸露点温度以下，腐蚀的问题还是要考虑。我们可以采取表面热喷涂技术来提高其耐磨性与防腐性能，华能上海电力检修公司在修复大型风机叶片时就采用了这项工艺，由于就是对表面进行处理，对风机的的整体性能无影响。喷涂采用镍基自熔合金，其具有优良的耐磨、抗蚀及抗高温氧化性，Ni60是一种合金粉末，用于热喷涂，全称镍基合金粉末，镍60+碳化钨35%是一种很好的耐磨材料。低低温电除尘二、低低温电除尘技术原理

二、低低温电除尘技术原理除尘器常规改造增加电场数量、电改袋、旋转电极、高频电源湿式除尘器吸收塔后增设电除尘前增设热回收器，降低除尘器入口温度，利用烟气、粉尘特性改变达到更好的除尘效果二、低低温电除尘技术原理石膏雨问题日趋严重二、低低温电除尘技术原理使用湿式电除尘能去除飘散石膏，但无法去除雨。使用回转式GGH能去除石膏雨，但有烟气泄漏，设备容易堵塞，故障率高吸收塔后增加再加热器，利用烟气余热抬升烟气温度，防止下游设备腐蚀，无烟气泄露，可以彻底消除白烟及石膏雨。二、低低温电除尘技术原理系统构成：热回收器，低低温电除尘器，再加热器锅炉脱硝空预器除尘器引风机吸收塔再加热器烟囱增压风机热回收器低低温电除尘器吸收塔再加热器23热回收器二、低低温电除尘技术原理粉尘的比电阻在1010~1011之间，除尘器的效率较高。二、低低温电除尘技术原理25热回收器内部结构示意图—垂直流二、低低温电除尘技术原理26热回收器内部结构示意图—水平流二、低低温电除尘技术原理热回收器本体热回收器实物图二、低低温电除尘技术原理28裸管管组低温管组高温管组再加热器本体脱硫装置烟囱不锈钢耐硫酸钢碳钢CS+玻璃磷片耐硫酸钢50℃烟气流量（WET）3904940m³/h80℃以上再加热器内部结构示意图二、低低温电除尘技术原理再加热器实物图二、低低温电除尘技术原理低低温电除尘器结构示意图二、低低温电除尘技术原理31注：业绩-1是常陆那珂电厂，它的壳体、灰斗及烟气入口/出口烟道的材质是客户指定使用S-TEN材质。低低温电除尘运行情况介绍二、低低温电除尘技术原理(热回收器)

(电除尘器)(再加热器)(空预器)低低温除尘系统－环保型系统设备构成特长・采用不产生烟气泄漏的无泄漏式烟气换热器，应对严格的烟气排放标准・电除尘器效率提高・脱硫补给水量的减少･无需担心热回收器的腐蚀、堵塞･无需烟囱防腐，消除石膏雨・用第一级热回收器的热量加热锅炉的给水，从而提高锅炉的热效率・电除尘器效率提高・脱硫补给水量减少・无需担心热回收器的腐蚀、堵塞(熱回收器)常规除尘器

+低温省煤器(热回收器)(加热锅炉补给水)低低温除尘系统－节能型・用第一级热回收器的热量加热锅炉的給水，从而提高锅炉的热效率・电除尘器效率没有提高・脱硫补给水量减少・热回收器存在腐蚀风险(加热锅炉补给水)(引风机)(脱硫塔)(烟囱)(空预器)(引风机)(引风机)(脱硫塔)(烟囱)(烟囱)(电除尘器)(脱硫塔)(电除尘器)(空预器)二、低低温电除尘技术原理(热回收器)(低低温电除尘器)350℃130℃粉尘H2SO4粉尘80℃H2SO4(低温省煤器)350℃130℃80℃H2SO4H2SO4低低温电除尘系统的防腐蚀原理(空预器)(引风机)(引风机)(脱硫塔)(烟囱)(烟囱)(脱硫塔)(电除尘器)(空预器)H2SO4粉尘H2SO4二、低低温电除尘技术原理34二、低低温电除尘技术原理二、低低温电除尘技术原理三、低低温电除尘案例分析(1)(2)(3)东曹2号机运行2年后的热回收器三、低低温电除尘案例分析裸管段高温段低温段东曹2号机运行2年后的再加热器三、低低温电除尘案例分析常陆那珂1号机运行4年后的低低温除尘器内部三、低低温电除尘案例分析40对低低温再加热器管子的检查范围如下图所示必须注意的检查点烟气流向三、低低温电除尘案例分析41常陆那珂运行4年后有个别管道出现泄漏需要进行在线检修，将有泄漏的管子进行旁路三、低低温电除尘案例分析四、燃机标准：超低排放技术路线选择及应用案例—粉尘排放＜5mg/m31、使用低低温电除尘2、吸收塔后增设湿式除尘。3、使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛新日铁住金鹿岛电厂装机容量为507MW×1，燃用煤种灰分为11%，硫分为0.5%，烟气排放处理工艺流程为：锅炉出口+SCR+热回收器+低低温静电除尘器+FGD+再加热器的方式（具体见上图），经过处理后的烟气因含尘量极低且排烟温度高，因此在烟囱出口的烟气基本透明。案例一：新日铁住金鹿岛电厂低低温电除尘技术应用情况—使用低低温电除尘鹿岛电厂只有一台低低温电除尘器，为双室三电场布置。案例一：新日铁住金鹿岛电厂低低温电除尘技术应用情况—使用低低温电除尘碧南电厂1-3号机的排烟处理装置和设计值采用双电场湿式除尘器，除尘效率71%，流速低，占地面积较大。常规改造无法提供空间。案例二：碧南电厂1-3#—吸收塔后增设湿式电除尘器热回收器烟气脱硫系统锅炉脱氮装置空预器引风机吸收塔环保岛：设备余量合理预留性能优、占地小、造价低烟囱低低温电除尘器锅炉补给水达标排放热能回收再加热器低低温电除尘系统脱硝系统充分发挥吸收塔除尘性能合理选定除尘器规格灵活利用回收热量炉内炉外脱硝统一考虑减小湿式除尘器规格湿式除尘器案例三：碧南电厂4-5#机组—使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛碧南电厂4、5号机的排烟处理装置和设计值采用低低温除尘器之后，大幅度提高了干式电除尘的除尘效率，减轻了下游湿式电除尘器的除尘压力，4、5号只采用了单电场即可满足排放要求。因此在面对电厂污染物净化工程中可结合电厂实际需求与客观情况制定合理有效的解决方案。案例三：碧南电厂4-5#机组—使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛案例四：郑州裕中能源有限责任公司2×1000MW机组锅炉脱硝改造工程—使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛（降低NOx排放至50mg/m3）提高原有脱硝效率项目案例：

加装所需工作量2/1/2023案例四：郑州裕中能源有限责任公司2×1000MW机组锅炉脱硝改造工程—使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛（降低NOx排放至50mg/m3）分级省煤器省煤器脱硝空预器案例四：郑州裕中能源有限责任公司2×1000MW机组锅炉脱硝改造工程—使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛（降低NOx排放至50mg/m3）结论与建议1）针对一般电厂实际低负荷烟温和目标值的具体情况，结合改造后经济性考虑建议采用分级省煤器方案。2）省煤器分级改造方案，预期40%THA工况下提高~15℃烟温，即从315℃提高到325~330℃，前部省煤器需减少17~23%的面积，调整的受热面面积较少，但增加较多的连接管道和集箱。烟道也需改造，增加钢结构，相对工作量较大。案例四：郑州裕中能源有限责任公司2×1000MW机组锅炉脱硝改造工程—使用以低低温电除尘系统为核心的环保岛（降低NOx排放至50mg/m3）案例五：脱硫工程改造