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“低温省煤器降低烟气温度”及“电除尘器机电升级改造”相结合的改造方案，主要在电除尘器前置水平烟道处设置低温省煤器，将电除尘器入口烟气平均温度降低至95℃;结合低温省煤器和电除尘器气流均布装置对电除尘器的气流分布装置进行改造;将原电除尘器第一、二电场换用高频电源，电除尘器电控全面升级改造;电除尘器阴阳极全面检查与适应性调整。初步测试表明，电除尘器出口烟尘浓度10mg/m3。4.广东潮州电厂一期600MW机组电除尘器提效改造，对原双室五电场电除尘器采用“低温省煤器降低烟气温度”及“电除尘器机电升级改造”相结合的改造方案，主要在电除尘器前置水平烟道处设置低温省煤器，将电除尘器入口烟气平均温度降低至95℃;结合低温省煤器和电除尘器气流均布装置对电除尘器的气流分布装置进行改造;将原电除尘器第一、二电场换用高频电源，电除尘器电控全面升级改造;电除尘器阴阳极全面检查与适应性调整;电除尘器出口烟尘浓度在线监测值为15mg/m3～21mg/m3。5.华能长兴电厂“上大压小”工程2×660MW机组新建项目已确定采用低低温电除尘技术，其设计煤种、校核煤种1、校核煤种2的电除尘器入口烟气酸露点温度分别为103℃、101℃、117℃，要求电除尘器入口烟气温度为90℃，除尘器出口烟尘浓度小于等于20mg/m3。浙能台州第二电厂1000MW新建项目也已确定采用低低温电除尘技术，其设计煤种、校核煤种电除尘器入口烟气酸露点温度分别为97℃、98℃，要求电除尘器入口烟气温度为85℃，除尘器出口烟尘浓度小于等于15mg/m3。这两个项目均在实施中。ND钢是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材，09CrCuSb（ND钢）钢无缝钢管/钢板主要的考核指标（70°50%H2SO4溶液中浸泡24小时）腐蚀速率不大于14mg/cm·h，与碳钢、日本进口同类钢、不锈钢耐腐蚀能力相比教，是日本CR1R钢的1.84倍，是1Cr18Ni9钢的2.97倍，是Corten钢的8.63倍，是Q235B钢的14.11倍。09CrCuSb（ND钢）钢是以锅炉；电炉的热交换、烟管、烟囱等用途为目的开发的具有优秀的耐硫酸露点腐蚀的热轧钢板、钢管。其优越的耐硫酸露点腐蚀的性能及非常高的性价比，是完全可以代替不锈钢，超越不锈钢（在耐硫酸露点腐蚀方面）的最好材料，ND钢具有重大经济意义，符合当今高效.长寿.节能.环保等“绿色”观念和国家发展政策导向。