1、低低溫工作原理
低低溫靜電除塵工作原理是通過熱回收器（又稱煙氣冷卻器）降低電除塵器入口煙氣溫度至酸露點以下，一般在90℃左右，使煙氣中的大部分SO3在熱回收器中冷凝成硫酸霧并粘附在粉塵表面，使粉塵性質發生了很大變化，降低粉塵比電阻，避免反電暈現象；同時，煙氣溫度的降低使煙氣流量減小并有效提高電場運行時的擊穿電壓，從而大幅提高除塵效率，并去除大部分SO3。
圖1以低低溫電除塵技術為核心的煙氣協同治理技術路線圖
▲當不設置煙氣再熱器（FGR）時，煙氣冷卻器（WHR）處的換熱量按上圖①所示回收至汽機回熱系統；
▲當設置煙氣再熱器（FGR）時，煙氣冷卻器（WHR）處的換熱量按上圖②所示至煙氣再熱器（FGR）。
2、技術特點
優點：
與入口煙溫在120℃～130℃的常規電除塵器相比，低低溫電除塵器具有以下優點：
（1）煙氣溫度降低可以降低粉塵比電阻。通過熱回收器或煙氣換熱系統將煙氣溫度降至酸露點以下，煙氣中大部分SO3冷凝成硫酸霧，并吸附在粉塵表面，使粉塵性質發生了很大變化。根據煙氣溫度與粉塵比電阻的關系，如圖2所示，在低溫區，表面比電阻占主導地位，并隨著溫度的降低而降低。
低低溫電除塵器入口煙氣溫度降至酸露點以下，使粉塵比電阻處在電除塵器高效收塵的區域。粉塵性質的變化和煙氣溫度的降低均促使了粉塵比電阻大幅下降，避免了反電暈現象，從而提高除塵效率。
圖2溫度與飛灰比電阻關系
（2）煙溫降低，煙氣體積流量降低，電場流速降低，增加了粉塵在電場的停留時間，同時比集塵面積增大，從而提高除塵效率。
（3）進入電除塵器的煙氣溫度降低，使電場擊穿電壓上升，從而提高除塵效率。實際工程案例表明，排煙溫度每降低10℃，電場擊穿電壓將上升3%左右。在低低溫條件下，由于有效避免了反電暈，擊穿電壓的上升幅度將更大。
（4）低低溫電除塵器可以去除絕大部分SO3，減少尾部煙氣低溫腐蝕。煙氣溫度降至酸露點以下，氣態的SO3將冷凝成液態的硫酸霧。因煙氣含塵濃度高，粉塵總表面積大，這為硫酸霧的凝結附著提供了良好的條件。
（5）提高濕法脫硫系統協同除塵效果。國外有關研究對常規電除塵器與低低溫電除塵器出口粉塵粒徑、電除塵器出口煙塵濃度與脫硫出口煙塵濃度關系進行了探討。
常規電除塵器↔低低溫電除塵器
常規電除塵器出口煙塵平均粒徑一般為1μm～2.5μm，低低溫電除塵器出口粉塵平均粒徑大于3μm，低低溫電除塵器出口粉塵平均粒徑明顯高于常規電除塵器；當采用低低溫電除塵器時，脫硫出口煙塵濃度明顯降低，可有效提高濕法脫硫系統協同除塵效果。
（6）節能效果明顯
由于煙氣溫度的降低，當采用熱回收器和煙氣換熱系統時均可節約濕法脫硫系統水耗量，可使風機的電耗和脫硫系統用電率減小。低低溫電除塵系統采用熱回收器時可回收熱量，兼具節能效果。熱回收器的投資成本，一般可在3~5年內回收。
（7）具更優越的經濟性
由于煙氣溫度降至酸露點以下，粉塵性質發生了很大的變化、比電阻大幅下降，因此，達到相同除塵效率前提下，低低溫電除塵器的電場數量可減少，流通面積可減小。
由此可見，與常規電除塵器相比，低低溫電除塵器在設計上可以采用較小的除塵器規格、較低的設備占地等，實現更高的除塵效率。
缺點
雖然低低溫電除塵技術擁有以上眾多優點，但是它也存在一定缺點：
二次揚塵有所增加
粉塵比電阻的降低會削弱捕集到陽極板上的粉塵的靜電粘附力，從而導致二次揚塵現象比低溫電除塵器適當增加，但在采取相應措施后，二次揚塵現象能得到很好的控制。
防止措施↓↓↓
煙氣溫度降低，煙塵比電阻下降，煙塵粘附力有所降低，二次揚塵會適當增加，為防止二次揚塵可采用下述二種措施之一：
適當增加電除塵器容量及采用振打優化技術，即通過加大流通面積，降低煙氣流速，設置合適的電場數量，調整振打制度來控制二次揚塵。
當場地受限時，可采用旋轉電極式電除塵技術或離線振打技術。
其他輔助方法：出口封頭內設置收塵板式的出口氣流分布板，使部分來不及捕集或二次飛揚的煙塵進行再次捕集。
從上述低低溫電除塵技術的優缺點可以看出，其優點遠遠大于缺點，那么問題來了，是不是所有煤種燃燒后的粉塵都適合采用低低溫電除塵技術來進行收塵呢？這種技術的適用條件是什么？評判依據又是什么呢？且聽我慢慢道來。
3、技術適用條件和灰硫比
低低溫除塵技術適用條件主要為灰硫比大于100。
對于灰硫比過大或燃煤中含硫較高或飛灰中堿性氧化物（主要為Na2O）含量較高的煤種，煙塵性質改善幅度相對減小，對低低溫電除塵器提效幅度有一定影響。
（1）灰硫比定義
灰硫比（D/S），即粉塵濃度（mg/m3）與SO3濃度（mg/m3）之比。
（2）灰硫比估算公式
根據硫元素在鍋爐、脫硝等系統中的轉化規律、物料平衡法和元素守恒定律推導了燃煤電廠煙氣灰硫比估算公式，如式（3-1）、（3-2）所示，式（3-2）中“32”為硫的相對原子質量，“80”為三氧化硫的相對分子質量。
式中：
除塵技術
CD/S——灰硫比值；
CD——熱回收器入口粉塵濃度，mg/m3；
CSO3——熱回收器入口SO3濃度，mg/m3；
η1——燃煤中收到基硫轉化為SO2的轉化率（煤粉爐一般取90%）；
η2——SO2向SO3的轉化率（約為0.8%～3.5%，一般取1.8%～2.2%）；
M——鍋爐燃煤量，t/h；
Sar——煤中收到基含硫量，%;
q——鍋爐機械未完全燃燒的熱損失（在灰硫比估算時可取0%）；
Q——煙氣流量，m3/h。
煙氣中的SO3濃度數據宜由鍋爐制造廠、脫硝制造廠提供或測試得到，當缺乏制造廠提供的數據且沒有測試數據時，SO3濃度可按式（3-2）進行估算。
|
