温州电厂低低温电除尘选型设计及应用研究

曹御风，何毓忠，赵海宝，李文华，郦建国，赵宁宁

(1.浙江浙能温州发电有限公司，浙江 乐清 325602；2.浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800；3.浙江浙能技术研究院有限公司，浙江 杭州 310041)

温州电厂低低温电除尘选型设计及应用研究

曹御风1，何毓忠2，赵海宝2，李文华1，郦建国2，赵宁宁3

(1.浙江浙能温州发电有限公司，浙江 乐清 325602；2.浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江 诸暨 311800；3.浙江浙能技术研究院有限公司，浙江 杭州 310041)

末电场采用旋转电极的低低温电除尘技术除尘效率高，是燃煤电厂除尘主流新技术。由于旋转电极结合低低温电除尘的技术在国内投运时间短，选型设计和工程应用经验仍不丰富。以温州电厂四期为分析对象，提出了末电场采用旋转电极的低低温电除尘器的选型方法，介绍了该项目的特点和主要参数，详细分析了该项目的烟气冷却器、供电分区二次电压和二次电流、螺旋线、灰斗蒸汽加热、绝缘子热风吹扫的运行情况。

低低温电除尘；旋转电极；二次电压；螺旋线

0 引言

随着《煤电节能减排升级与改造行动计划》、《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》等的逐步落实，燃煤电厂烟气污染物治理取得了一定成绩。国内近五年的应用表明，低低温电除尘器在表现其高除尘效率、可去除大部分SO3、可提高脱硫系统的协同除尘效率、节能效果显著、具有更优越的经济性[1-3]等优点的同时，实际应用中也出现了问题。因此，以国内某个典型项目为分析对象，对低低温电除尘选型设计、关键特点和应用情况进行详细分析显得尤为重要。

1 温州电厂低低温电除尘技术特点

浙能温州电厂四期7、8号炉2×660MW新上机组每台炉配套2台末电场采用旋转电极的4电场低低温电除尘器，配置如图1所示，通过烟气冷却器降低电除尘器入口烟气温度至酸露点以下，烟气中的大部分SO3会在烟气冷却器中凝结，并吸附在粉尘表面，使粉尘性质发生很大变化，大幅提高除尘效率，同时去除大部分的SO3[4]。

烟气酸露点温度及灰硫比如表1所示，设计电除尘器入口烟气温度为85℃±1 ℃，设计电除尘器出口粉尘浓度为15mg/m3。

图1 温州四期低低温电除尘系统布置

表1 烟气酸露点温度及灰硫比

项 目设计煤种校核煤种1校核煤种2酸露点温度/℃9395100灰硫比382441373

温州四期设计煤种和校核煤种均为低硫煤，灰硫比均大于100，宏观上不存在低温腐蚀风险，适合采用低低温电除尘技术。

由于低低温电除尘器振打二次扬尘相比常规电除尘器有所增加[5-7]，因此，温州电厂末电场采用旋转电极技术，通过清灰刷在非烟气流速区域将阳极板清灰[8]，有效避免阳极板的振打扬尘，尤其是避免了低低温电除尘更加严重的振打二次扬尘，从而保证低低温电除尘器高除尘效率。浙能温州电厂低低温电除尘器关键参数及特点见表2。表中前三电场高频电源为12台2.0A/72kV，第四电场高频电源4台1.6A/72kV。

表2 浙能温州电厂低低温电除尘器关键参数及特点

项 目数 值设计入口烟气温度/℃85每台炉入口烟气量/m3·s-1(85℃,BMCR,湿基)设计煤种742.8校核煤种1732.0校核煤种2761.2入口粉尘含量/g·m-3设计煤种14.6校核煤种120.86校核煤种223.98除尘效率/%≥99.937ESP出口粉尘浓度/mg·m-3<15本体漏风率/%<2电场数及配置3个固定电场+1个旋转电极电场电源类型高频电源比集尘面积/m2·(m3/s)-1140有效断面积/m2468通道数前三电场2×37,第四电场2×31电场有效长度/m5+5+5+4.5驱进速度/cm·s-15.6阳极板型式及材质前三电场480C/冷轧板第四电场旋转阳极板/冷轧板同极间距前三电场400,第四电场460阴极线型式及材质第一、二电场RSB芒刺线/不锈钢第三、四电场螺旋线/不锈钢气流均流板材质304不锈钢人孔门周围1m材质6mmND钢绝缘子防腐措施电加热+2台热风吹扫40kW灰斗防腐防积灰措施灰斗内衬2mm的304不锈钢板+2/3蒸汽管式加热

2 末电场为旋转电极电场的低低温电除尘器选型设计

瑞典的S·麦兹在1964年使用了表观驱进速度ωk的概念[9]，提出了电除尘器效率计算公式：

式中：k为常数。

由于ωk克服了其他计算方法无法考虑粒径分布的问题，且ωk充分考虑了煤成分、飞灰成分等因素，故对常规电除尘器的除尘效率计算较准确。

结合国内几十年的常规电除尘器选型设计经验，以麦兹公式为基础，考虑低低温电除尘技术、旋转电极技术对除尘效率的影响，以及我国大部分煤种的ωk值[8]，对温州四期电除尘器进行选型，电除尘器入口粉尘浓度最大为23.98g/m3，固定电极的粉尘表观驱进速度为42.4，旋转电极电场的粉尘表观驱进速度取前端固定电极电场的1.5倍[10-12]，为63.5，考虑电厂煤种变化大的实际情况和停一个供电分区仍能达到设计除尘效率，温州四期选型结果为：3+1电场，比集尘面积140m2/m3/s。

3 运行情况及分析

3.1 螺旋线

低低温电除尘器螺旋线出现2根断裂，导致相应的1个供电分区短路退出，初步分析该问题为安装时螺旋线拉伸不均匀引起。由于1个供电分区停运仍可保证烟囱出口粉尘排放在设计要求内，因此，不影响锅炉正常运行，只需在停炉时将断裂的螺旋线去除，可保证低低温电除尘器恢复正常运行。

综合分析已投运的多个项目，螺旋线在低低温电除尘器中较常规电除尘器断线较多，因此，建议低低温电除尘后端电场用小刺线代替螺旋线。

3.2 各供电分区运行情况

温州电厂8号炉电除尘器的运行情况如图2、图3所示，分析如下：

(1)第1电场第2个室的供电分区停运。由于该电场的阳极振打电极因没有按要求添加润滑油，导致阳打电机发生故障，该电场的阳极板吸尘后不能及时振打清灰，从而使该供电分区跳闸停运。

(2)第1、2电场和第3、4电场相比，二次电压和二次电流没有明显区别，配备芒刺线的第1、2电场的二次电压也可有效地在50kV以上，初步判断在低低温状态下，二次电压明显提高，螺旋线的高二次电压优势相对降低，芒刺线适应性增加。

图2 温州电厂8号炉电除尘器二次电压

图3 温州电厂8号炉电除尘器二次电流

3.4 灰斗蒸汽加热

由于低低温电除尘器烟气温度低，被捕集下来的灰相应温度较低，灰的流动性变差，因此，为防止灰在灰斗内进一步降温而导致灰斗堵灰，在低低温电除尘器设计时要求灰斗加热面积大于灰斗高度的2/3。温州四期8号炉电除尘器的灰斗壁温稳定在80 ℃以上，灰斗未发生堵灰。

3.5 绝缘子热风吹扫

由于低低温电除尘器烟气温度在酸露点以下，绝缘子等位置易发生局部结露腐蚀，因此温州四期电除尘器设置了热风吹扫系统。实际运行中，由于热风发生器运行温度数据没有上传到上位机，没有相应的报警机制，电厂相关监控人员无法直接发现热风发生器的问题。且电除尘器维护人员没有接受相应培训，设备检查时无法判断其是否正常运行，导致设备长时间非正常运行而没有得到维修。

4 结语

提出了低低温电除尘技术和旋转电极电除尘技术相结合的电除尘器选型方法，并对温州电厂四期末电场采用旋转电极的低低温电除尘器进行了选型。介绍了温州电厂四期末电场采用旋转电极的低低温电除尘器设计特点和性能参数。分析了温州电厂四期末电场采用旋转电极的低低温电除尘器实际运行情况，包括螺旋线，各供电分区运行，灰斗蒸汽加热，绝缘子热风吹扫，得出了灰斗蒸汽加热达到灰斗壁温80℃以上可避免堵灰的结论，并且建议对绝缘子热风吹扫进行有效监控。

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Type selection and applied research on low-low temperature unit with moving electrode Electrostatic Precipitator in Wenzhou Power Plant

Electrostatic Precipitator which combines low-low temperature and moving electrode technology (LLT-MEEP) is the mainstream technological for coal plant as its high collection efficiency of PM. Because of the domestic operation time is short, type selection and applied experience is poor. By regarding Wenzhou Power Plant as the analysis object, putting forward a type selection method for LLT-MEEP and showing the main parameters and characteristics including of flue gas cooler, secondary voltage, secondary current, spiral discharge electrode, hopper steam heating and insulator hot air sweeping.

LLT-ESP; MEEP; secondary voltage; spiral discharge eiectrode

X701.2

B

1674-8069(2017)03-034-03

2016-11-21；

2017-01-03

曹御风(1960-)，男，浙江平阳人，高级工程师，主要从事发电厂生产技术管理、行政管理工作。E-mail: zhaohaibaozj@163.com