低低温电除尘关键技术研究与应用

低低温电除尘技术是电除尘新技术,其自身耗能少,并可去除烟气中大部分的SO₃,在日本已经成为燃煤电厂烟气治理的主流,而国内对低低温电除尘器其各方面的性能和影响因素研究较少。针对低低温电除尘技术的煤种适应性、酸露点、灰硫比及其计算公式、二次扬尘、离线振打以及相互之间的影响进行了分析,研究了典型的低低温电除尘系统、灰硫比对电除尘器腐蚀和除尘效率的影响幅度、旋转电极与低低温电除尘的结合系统,列举了中国即将投运的具有代表性的低低温电除尘器。     

电除尘器飞灰粒径表征及细颗粒降温团聚

基于50000m³/h实烧烟气中试系统,采用Mastersizer 2000E激光粒度分析仪和电子低压冲击仪（ELPI）,首次对电除尘器飞灰几何粒径和空气动力学粒径进行全面表征。结果表明,电除尘器入口及各电场的飞灰几何粒度分布均呈双峰分布特征,各电场峰值依次右移,但末级旋转电极电场≤ 1μm的颗粒占比略有升高,电除尘器入口及第1～5电场飞灰几何中位径分别为6.607μm、17.378μm、2.884μm、2.577μm、2.460μm、2.480μm;温度降低,电除尘器入口飞灰几何粒度分布的双峰均右移,颗粒团聚现象明显,80℃、90℃、110℃、130℃、150℃时电除尘器入口飞灰几何中位径分别为13.183μm、10.500μm、10.171μm、6.607μm、7.586μm,从130℃降至90℃,电除尘器入口几何粒径≤ 1μm、≤ 2.5μm、≤ 10μm的飞灰占比分别减少了19.8%、19.2%、12.6%;不同温度时,电除尘器对空气动力学粒径0.03～10μm段颗粒的个数浓度、质量浓度均有较高脱除效率,均在75%以上,最高可达99.9%;温度降低,电除尘器进出口空气动力学粒径不同粒径段颗粒个数浓度和质量浓度均有不同程度降低,从130℃降至90℃、80℃,对应电除尘器入口PM_2.5团聚效率分别为46.76%、60.08%,对应电除尘器出口PM₁₀减排分别为59.80%、91.08%,PM_2.5减排分别为45.94%、76.22%,PM1减排分别为40.40%、62.12%。     

低低温电除尘技术特点及在高灰煤超低排放工程中的应用

低低温电除尘器在燃煤机组节能提效的同时,对SO₃也具有很高的脱除率。当灰硫比大于100时,低低温电除尘器不会发生低温腐蚀。从低低温电除尘器主要工艺参数选择、需关注问题及应对措施、污染物减排特性等方面进行了阐述和分析。重点介绍了典型工程案例淮北平山电厂660 MW机组,经测试,低低温电除尘器除尘效率为99.97%,出口烟尘浓度为4.47 mg/m³,PM_2.5浓度为2.4 mg/m³,湿法脱硫后烟尘浓度为2.3 mg/m³。表明低低温电除尘技术配合旋转电极式电除尘等技术组合,不但可以实现电除尘器出口5 mg/m³的烟尘浓度,而且还可实现高灰煤烟尘超低排放。     

1 350 MW机组电除尘器选型及其钢支架热膨胀影响控制

燃煤火电机组的最新技术发展带动了相应辅机设备的选型及设计技术的发展。以安徽某1 350 MW高低位分轴布置超超临界二次再热机组配置的大型电除尘器为例，对比分析了不同电除尘器选型方案（每台炉配套2台四室五电场、3台三室五电场、4台双室五电场）；基于有限元分析软件，针对有较好经济性的四室五电场大型电除尘器，分析了热膨胀量大引起的强度不足问题，并设计了立柱预偏心结构。结果表明：热膨胀对超大型电除尘器钢支架的强度影响较大，立柱预偏心结构可有效解决这一问题。     

煤的多联产项目中高温电除尘器的试验研究

电除尘器实际运行中,当烟气温度达到400℃以上时,其结构和性能都会受到很大影响,目前还没有成功项目表明在此条件下电除尘器能够长期稳定有效地运行。但在煤的热电气焦油多联产项目中,为了提高焦油品质,就必须在400℃以上的烟气温度下除尘。基于此,本文对于高温工况下的电除尘器进行试验研究,此类电除尘器的研究并成功应用必将为高温烟气条件下的除尘提供选择依据。     

旋转电极式电除尘器强度计算与优化

旋转电极式电除尘器是燃煤电厂粉尘治理主流设备之一。作为大跨度较复杂的钢结构件,对旋转电极式电除尘器进行了整机强度计算和优化。通过有限元软件SAP2000建立常规经验设计的旋转电极式电除尘器整机模型,导入中国钢结构规范;分析显示动态特性良好,对整机钢结构规范进行了校核显示总体应力比符合要求,但存在分布不均,有较大的结构优化空间;通过整机分析,寻找过强或过弱的零件,对其设定为由若干个型号组成的待选型材,以钢结构规范为计算标准,优化分析得出最佳型号组合形式,优化后强度分布更合理,用钢量降低。     

低低温电除尘技术适用性及污染物减排特性研究

对国内近200种煤种的灰硫比进行了计算分析,并采用优化改进后的测试技术和方法,对低低温电除尘技术的深度提效及污染物减排特性开展了实测研究与分析。结果表明:国内绝大部分煤种的灰硫比均大于100;采用低低温电除尘技术不发生低温腐蚀风险;低低温电除尘技术可大幅降低飞灰比电阻,增大飞灰平均粒径,并提高电场起晕及击穿电压,降低烟气量及烟气流速,从而有效提高除尘效率;除尘效率可提高0.01~0.17百分点,PM2.5减排幅度可达48.3%,SO3减排幅度可达96.6%,飞灰中硫元素和硫酸根质量分数增幅明显。     

低低温工况下颗粒凝并机理分析及研究方法初探

低低温电除尘器可有效提高颗粒凝并,在文献调研及相关研究的基础上,对低低温工况条件下颗粒凝并的机理进行了分析,给出了一种理论计算与实验观测相结合的研究方法。该方法利用2d-LES模型模拟湍流流场,利用离散相模型(DPM)计算烟气冷却器中颗粒运动轨迹,利用欧拉双流体方法,引入颗粒群平衡计算模型(PBM),并通过编写用户自定义函数(UDF)引入颗粒湍流凝并、热凝并和增湿凝并核函数,计算颗粒凝并;指出光学法对颗粒凝并、破碎效果干扰较小,可以作为实验室观测颗粒凝并机理的有效检测手段。     

移动电极电除尘器清灰刷失效试验方法及装置设计

移动电极电除尘器具有出口粉尘排放浓度低、可有效收集PM2.5等优点，其运动部件的可靠性越来越受到国内外制造厂家的重视。清灰钢刷作为其关键部件之一，其国产化后的寿命和失效形式的研究越来越重要和急迫。通过分析清灰刷结构失效形式，并在综合国外移动电极电除尘器钢刷研究经验的基础上，设计了钢刷失效形式和寿命测试试验装置。为提高钢刷寿命和降低移动电极电除尘器出口粉尘排放浓度提供了试验数据，推动了移动电极电除尘器关键运动部件的研究进程，为移动电极电除尘器钢刷的改进和现有设备的间距调整时间提供参考。     

“低低温+移动电极”电除尘技术研究与应用

“低低温+移动电极”是新的电除尘组合技术。低低温电除尘技术有二次扬尘的缺陷,需结合移动电极来保证高除尘效率,为此研究了“低低温+移动电极”的技术特点和结构原理,并对国外碧南电厂和华能河北某电厂等典型案例进行了介绍和分析。实践经验表明,“低低温+移动电极”电除尘技术是实现超低排放的较佳电除尘组合技术之一,其可实现燃煤电厂电除尘器出口粉尘质量浓度达到15 mg/m³以下,配合脱硫系统可满足10 mg/m³以下甚至5 mg/m³以下的烟尘超低排放要求。