低低温电除尘器粉尘及SO3协同去除研究

为使燃煤电厂大气污染物超低排放,近年低低温电除尘技术开始得到应用。以浙能温州电厂660 MW机组低低温电除尘器为研究对象,对低低温电除尘器粉尘及SO₃协同去除效果进行了测试,对烟气的常规温度和低低温状态下飞灰比电阻的变化及其除尘提效幅度开展研究。结果表明：烟气冷却器投运后,低低温工况条件下的飞灰工况比电阻值较常规烟气工况降低了1个数量级,烟尘排放质量浓度由6.94 mg/m³降至3.25 mg/m³,达到超低排放要求 ;SO₃脱除率达96.6%。     

基于中试平台的低低温电除尘器深度试验研究

基于50 000 m³/h实际烟气中试试验系统,采用常规采样枪+玻纤滤筒和一体化采样头+石英滤膜测定总尘,采用ELPI测定PM_2.5,采用自制的控制冷凝+异丙醇吸收系统测定SO₃,采用BDL型飞灰工况比电阻测试仪测定飞灰工况比电阻。试验结果表明,130℃、90℃、80℃时电除尘器出口烟尘浓度分别为11.7mg/m³、9.7 mg/m³、5.4 mg/m³,PM_2.5浓度分别为0.8 mg/m³、0.4 mg/m³、0.2 mg/m³,总尘及PM_2.5减排效果显著;电除尘器出口SO₃浓度分别为1.25 mg/m³、0.10 mg/m³、0.14 mg/m³,对应低低温电除尘系统的SO₃脱除效率分别为22.84%、96.15%、96.61%,低低温电除尘系统可脱除烟气中绝大部分SO₃;电除尘器入口飞灰工况比电阻分别为3.02×10¹³ Ω·cm、6.15×10¹² Ω·cm、5.24×10¹¹ Ω·cm。     

“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。     

燃煤电厂烟气SO3迁移转化特性试验分析

对某电厂300 MW机组在不同煤种、不同负荷条件下,选择性催化还原（SCR）脱硝系统、空气预热器、低低温电除尘器、海水脱硫以及湿式电除尘器等装置中SO₃迁徙转化特性进行了试验分析。试验结果表明:低低温电除尘器对SO₃的脱除效率可达65%;海水脱硫对SO₃的脱除效率约为15%;湿式电除尘器对烟气中SO₃脱除效率约为5%;烟气经过SCR脱硝装置后SO₃明显增加,这是造成尾部烟气中SO₃质量浓度升高的主要原因;经低低温电除尘器、海水脱硫装置以及湿式电除尘器对烟气中SO₃的协同脱除,能实现最终SO₃排放质量浓度低于2 mg/m³。     

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。     

高硫低温高灰烟气环境中SO3的行为研究

在高硫煤机组上抽取烟气搭建了低低温省煤器试验台,并在高硫低温高灰烟气环境下进行了SO₃协同脱除试验研究。试验结果表明：SO₃与SO₂浓度之比约为0.97%;高硫煤低低温省煤器出口SO₃浓度在150~120 ℃随着烟温的降低下降明显。烟温在120 ℃以下时,SO₃浓度随温度的降低变化不明显,且基本处于15 mg/m³以下。烟温在100 ℃以下时,SO₃浓度基本稳定在10 mg/m³左右;烟温降低至100 ℃左右时SO₃的脱除率为84.3%~88.8%;实测SO₃浓度与各个酸露点公式的吻合度均不好,烟温150 ℃以上时,实测数据明显低于计算值,烟温低于115 ℃时,实测数明显高于计算值;高硫煤低温烟气中SO₃浓度的变化受到烟温及飞灰的影响,通过试验研究得出经验公式可以预测烟气中的SO₃浓度。     

高效脱硫协同除尘关键技术分析

为系统研究高效脱硫协同除尘技术,分析了已投运的高效脱硫协同除尘典型机组的实际应用情况,从而明确了高效脱硫协同除尘技术需同步考虑低低温电除尘技术和高效脱硫技术。低低温电除尘技术应严控烟温、灰硫比,并做好流场、流速设计及材质选择以防止烟气冷却器磨损泄漏;高效脱硫技术应优化塔内喷淋层和除雾器层流场、设置合理塔内设施间距和流速,并保证足够的喷淋覆盖率、配置合适的喷嘴和除雾器。通过低低温电除尘技术和高效脱硫技术的协同作用可有效地实现SO₂和烟尘的超低排放,因此“低低温电除尘技术+高效脱硫协同除尘技术”是烟尘和SO₂超低排放的一条优选技术路线。     

中国燃煤电厂电除尘技术发展及应用综述

阐述了中国燃煤电厂烟尘排放要求演变及排放特征,回顾了燃煤电厂电除尘技术发展历程,介绍了电除尘技术应用情况,并对其发展趋势进行了展望。中国从20世纪60年代起开展电除尘技术自主研发以来,通过技术引进,消化吸收、再创新,历经五十多年发展,目前技术水平已跻身世界强国之列。中国燃煤电厂烟气“超低排放”,及其实现“超低排放”的主流技术备受世界瞩目！电除尘器一直是中国燃煤电厂颗粒物控制的主流设备,可达到10mg/m³或5mg/m³的超低排放要求,针对高灰煤（A_ar>25%）机组,配合湿法脱硫协同除尘,实现颗粒物排放浓度<5 mg/m³也是可行的。预计未来中国电除尘技术将向节能降耗、协同控制、智能化、标准化、国际化方向发展。     

低低温电除尘器设计烟温的理论计算及存在问题

与常规电除尘器相比,低低温电除尘器在节能和环保方面有一定优势。对其实际运行案例进行汇总,并分析了国内外低低温电除尘器的设计烟温差异。酸露点的正确估算对低低温电除尘器烟温设计至关重要,以某电厂600 MW低硫煤燃煤机组为研究对象,采用3种广泛使用的酸露点计算方法,对烟气酸露点温度进行预测,并分析了各方法所得结果的准确性及可能存在的问题。同时,通过计算烟气中粉煤灰与SO₃质量浓度之比,评价该电厂采用低低温电除尘技术后的设备腐蚀隐患,分析低低温电除尘技术的可用性。对低低温电除尘器入口烟温设计范围提出建议,并分析低低温电除尘器入口烟温长期高于酸露点温度运行的弊端。     

高硫煤机组低低温省煤器SO_3协同脱除试验研究

低低温电除尘技术在高硫煤机组应用的安全性亟待验证。为此,在某600MW高硫煤机组锅炉上搭建了低低温省煤器试验台,进行了SO_3、烟尘协同脱除试验。结果表明:不同试验煤种条件下,烟气中SO_2向SO_3的转化率基本相同,约为1.5%;当低低温省煤器试验段出口烟温低于烟气酸露点时,SO_3协同脱除率为70.9%~91.9%,脱除效果较为显著;当烟尘浓度足够大时,SO_3脱除率随灰硫比下降而增加,当灰硫比大于150时趋于稳定;不同出口烟温对SO_3脱除率无明显的影响;试验段出口烟尘经吸收SO_3调质后,在低低温省煤器出口烟温条件下烟尘比电阻量级降至高效除尘范围1.08×10~9~5.1×10~(10)Ω·cm,这有利于提高电除尘效率。     

低低温电除尘器对粉尘特性和SO3脱除效果影响分析

分析了低低温除尘技术对粉尘特性和SO₃脱除效果的影响,说明低低温除尘器通过降低粉尘比电阻来改善粉尘的荷电能力,有效地提高了除尘效果;同时增大粉尘平均粒径,有利于提高脱硫系统协同除尘效果;另外湿法脱硫系统本身不具备较高的SO₃去除率,低低温电除尘器和湿式电除尘器对SO₃的去除率可达到80%左右,因此,低低温电除尘器和湿式电除尘器可作为控制SO₃的有效技术手段。     

燃煤电厂WESP颗粒物脱除机制及排放特征研究

从强化荷电和促进细颗粒团聚两方面对湿式电除尘器（WESP）细颗粒强化脱除机制进行了分析。并基于调研和现场实测方式,对国内投运的WESP颗粒物排放特征进行了系统研究。采用ELPI测定WESP进出口粉尘粒径分布,采用滤筒方法测定总尘,采用ELPI、PM-10或DGI测定PM₁₀、PM_2.5浓度,采用冷凝法测定SO₃。对调研及实测数据进行统计分析：ELPI将PM₁₀从0.03~10 μm被分为12等级,WESP对PM₁₀各级粒径均有明显的去除效率,数浓度、质量浓度去除效率均在40%以上,最高可达90%以上;WESP出口颗粒物浓度0.43~12.5 mg/m³,绝大部分在5 mg/m³以下,除尘效率均在70%以上,最高可达90%以上;WESP出口PM_2.5浓度0.35~1.59 mg/m³,大部分数据低于1 mg/m³,且脱除效率大部分在60%以上,最高可达90%以上;WESP出口SO₃浓度0.10~3.21 mg/m³,脱除效率均大于60%,最高可达90%以上。调研某350 MW机组WESP出口连续3个月CEMS数据,颗粒物小时浓度达标率为100%,系统实现了长期稳定运行。     

脉冲增强及移动电极技术在火电厂除尘改造中的应用

为控制大气污染,中国许多地区提出了超低排放要求。为降低干式静电除尘器出口烟尘浓度,对静电除尘器脉冲供电技术、极配形式、气流组织形式及旋转刷清灰技术进行了研究,指出脉冲增强静电技术与移动电极技术联合使用,可提高静电除尘器除尘效率,且具先进性。以某电厂330 MW机组除尘改造为例,介绍脉冲增强静电技术及移动电极技术的使用情况。实践表明,改造后的静电除尘器粉尘排放质量浓度为16.4 mg/m³,满足现行《火电厂大气污染物排放标准》要求的20 mg/m³,且运行良好,为火电厂粉尘超低排放奠定了基础。     

特高硫煤SO2超低排放技术评估

以燃用特高硫煤的300 MW机组中应用的旋汇耦合脱硫除尘一体化技术为研究对象,对该类技术进行现场测试与评估。测试结果表明：燃煤硫分在5%左右时,脱硫系统的脱硫效率可稳定在99.70%~99.82%,SO₂排放质量浓度在23.4~30.8 mg/m³,能够满足SO₂超低排放小于35 mg/m³的要求;除尘效率在78.6%~87.8%,颗粒物排放质量浓度稳定在4.60~5.76 mg/m³,能够满足颗粒物超低排放浓度小于10 mg/m³的要求。与脱硫单塔双循环、双塔双循环系统技术改造方案相比,该类SO₂超低排放技术的改造与运行费用均有比较大的优势。     

湿式电除尘器性能测试方法及排放特征研究

湿式电除尘器收尘极被水膜覆盖,放电区域存在水雾,无振打二次扬尘,且细颗粒物团聚现象显著,可有效减少细颗粒物、SO₃等排放。采用一体化采样头（内置滤膜）采集颗粒物,采用重量法（PM-10）和电荷法（ELPI）测定PM_2.5;采用冷凝法或冷凝法与异丙醇吸收相结合的采样方法测定SO₃。测定结果表明,不同型式的湿式电除尘器颗粒物、PM_2.5一般分别在2~5mg/m³及3mg/m³以下,除尘效率一般在75%~95%,金属极板湿式电除尘器为连续喷淋,因不存在细颗粒物的二次扬尘,颗粒物排放可达1mg/m³以下;不同型式的湿式电除尘器SO₃排放一般在5mg/m³以下,SO₃脱除效率一般在60%~80%,导电玻璃钢湿式电除尘器板电流密度一般比金属极板湿式电除尘器大,因此其SO₃脱除效率普遍更高一些。     

基于CFB-FGD技术的烟气超低排放工程性能测试评估

以基于烟气循环流化床脱硫除尘技术的中国中部地区某新建350 MW循环流化床机组超低排放工程为研究对象,对100%和75%负荷工况下SO₂、颗粒物等常规污染物和PM_2.5、SO₃、汞等非常规污染物的浓度进行现场检测,评估CFB锅炉炉内脱硫+炉外CFB-FGD脱硫除尘技术实现SO₂和颗粒物超低排放的达标能力。现场监测及评估结果表明,该技术组合能实现SO₂小于35 mg/m³和颗粒物小于10 mg/m³的超低排放要求,对SO₃、汞等非常规污染物具有一定的协同脱除作用。