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烟气调质系统在火电厂电除尘器方面的应用.pdf
全国火电大机组(60删级)竞赛第9届年会论文集 环保
烟气调质系统
在火电厂电除尘器方面的应用
胡春涛 张成锐 蔡广宇
(内蒙古大唐国际托克托发电责任有限公司)
摘要:介绍了S03烟气调质系统的必要性、原理、工艺流程及主要设备,并就用户对该调质系统的顾虑加以解释。
内蒙大唐托电1、2号炉的成功应用表明,在锅炉燃用低硫煤时,该系统可以解决电除尘器效率下降问题,可显著提
高电除尘器的集尘效率,并且无不良副作用。
关键词:烟气调质火电厂应用
1 概述
环保问题是全球越来越关注的问题,世界各国都在加大对环境问题的整治力度,对工业污染的
各项法规越来越严格。能否适应环保要求将是一个企业能否立足的必要条件。在大气治理方面,电
除尘器是工业生产中广泛使用的除尘设备,近年来,火力发电厂的锅炉普遍采用电除尘器。
电除尘器的设计效率一般都很高,几乎都在99%以上,但在实际投入运行后,由于各种因素的
影响,电除尘器的实际除尘效率都很难达到设计值,实际效率一般在93—98%之间,老电厂的电除
尘器效率还要更低一些。
影响电除尘器效率的因素很多,除电除尘器设备自
身因素之外,粉尘特性和烟气性质对电除尘器性能有显
著影响。其中粉尘特性中的粉尘比电阻是一个主要因素。
Z
对电除尘器来说,比电阻在一定温度下最佳范围是109~
1011
Q·cm之间,高于或低于这个范围都会使电除尘器
的效率下降。图1表明飞灰的比电阻对除尘效率的影响,
当比电阻由1010Q·cm增加到5×1011Q·cm时,总除
尘效率由98.1%下降到81%。电除尘器的最初设计是以
高硫煤为设计对象,目前世界各国普遍燃用低硫煤以限
制硫氧化物的排放。而对于低硫煤而言,由于低硫煤燃
烧产生的粉尘中舢203和Si02的含量高,有的甚至超过
80%,这导致比电阻过高,这使得现有电除尘器难以捕
集,粉尘排放严重超标。
提高电除尘器效率的方法主要有:
1)增大电除尘器本体尺寸,以增大集尘面积。这种方法投资高,施工难度大,且效果不十分明
全国火电大机组(600MW级)竞赛第9届年会论文集 环保
显。
2)安装布袋除尘。以布袋除尘器代替电除尘器或在原有的电除尘器下游加装布袋除尘器。这种
方法效果虽然明显,但投资高,施工难度大,运行维护费用高。
3)烟气调质。特点是投资小,效果好,运行维护费用相对较低(特别是在已投运电除尘的机组)。
该方法可以克服和解决高比电阻粉尘对电除尘器功效的影响,以降低粉尘排放,一直是国际上发展
电除尘技术的主要课题。
2烟气调质的工艺原理
烟气调质就是在烟气进入电除尘器之前对烟气进行调质处理以降低粉尘比电阻,提高粉尘颗粒
的荷电性能,使之易于被电除尘器捕集,以提高电除尘器效率,降低粉尘排放。常用的调质剂如:
S03或NH3等化学调质剂,也有特殊配方的其他调质剂。各种烟气调质系统在长期使用中积累了丰
富的经验。
S03调质系统在国外已有多年的应用经验,这一技术已比较成熟。目前,国外已有400多台锅
炉,总容量超过10万兆瓦的发电能力已采用了这种烟气调质方法。该调质方法使各个电厂的电除尘
器效率均达到了该国国家环保标准。目前,国内第一套S03调质系统,在内蒙大唐托克托电厂1}}
炉和2#炉已正式投运,效果良好。
该调质系统的工作机理:就是以一定的工艺流程产生S03,将S03与空气的高温混和气体喷射
到电除尘器的入口,S03与烟气中的水汽迅速结合,在粉尘表面形成一层硫酸薄膜,致使粉尘颗粒
的比电阻下降,荷电性能提高,易于被电除尘器收集。调整S03的喷射量,可以将粉尘比电阻调节
到适合该电除尘器的理想范围,使用本系统可使电除尘器效率达到设计效率。该工艺所用的原料可
以有两种:一种是硫磺,另一种是S02。应用最广的是以硫磺为原料。
工艺构成:在内蒙大唐托电的调质系统从工艺构成上可分为三大部分——硫磺储罐、集成箱和
喷枪系统。硫磺储罐用于将固体硫磺熔化并储存。集成箱是用于生成S03的设备。硫磺到S03需要
两步转化:第一步硫磺燃烧生成S02;第二步是S02催化氧
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