燃煤電廠低低溫電除塵提效改造項目分析低溫靜電除塵技術主要是通過在干式電除塵器（DESP）之前投加煙冷器，使熱煙氣和汽機冷凝水實現熱交換，煙氣得以冷卻，減少排煙熱損失，同時將DESP的運行溫度由130℃～150℃降低到85℃～90℃（煙氣酸露點以下），不僅可脫除SO3、提高除塵效率，而且起到余熱回收利用的效果，實現了保護環境和降低能耗的雙重目的。早在“十一五”時期，國家把節約能源作為基本國策之一，要求發展循環經濟，保護生態環境，加快建設資源節約型、環境友好型社會?，F在到了“十三五”階段的初期，我國節能減排形勢依然嚴峻，且迫在眉睫。電力作為高耗能行業，將在降低能耗、提高經濟效益中扮演著重要角色。某火力發電廠基于目前生產狀況以及“十三五節能規劃”的要求，實施了低低溫電除塵提效改造項目，實現余熱回收利用，達到節能減排的效果。同時，大大減少了SO2氣體排放、提高了除塵效率，在保護地區環境中發揮了重要作用。1改造前后的工藝對比及技術原理改造前，原煤由煤斗送入鍋爐的磨煤機，原煤被磨成煤粉以后進入鍋爐進行燃燒，將水加熱成過熱蒸汽，從而推動汽輪機轉子轉動做功，整個過程經歷了從化學能到熱能，再轉化成機械能的過程。汽輪機帶動發電機發電，最終實現將機械能轉變為電能。在發電過程中，汽輪機乏汽通過凝汽器冷卻為冷凝水，經回熱系統加熱后經給水泵重新送入鍋爐中；煤燃燒后產生的煙氣經脫硝裝置、空預器、電除塵、引風機、增壓風機、脫硫裝置后進入煙囪排至大氣。據實測數據表明，排煙所帶走的熱量是鍋爐運行中熱損失最大的部分，占鍋爐總輸入熱量的5%～8%，占鍋爐的總熱損失的70%～80%。一般而言，排煙溫度每增加15℃～20℃，排煙熱損失將增加1%，鍋爐效率相應降低1%，導致煤耗增加。為保護尾部煙道、設備不受腐蝕，電廠必須將煙氣溫度控制在酸露點以上。按照國內常規設計，煙氣溫度需高于酸露點5℃～10℃，因此空預器出口煙氣溫度通常設定為120℃～130℃。而在濕法脫硫工藝中，吸收塔中的煙氣為絕熱飽和狀態，溫度（等焓過程）為50℃左右，即從120℃～150℃到50℃溫差之間的熱量全部損失了。改造后的工藝流程圖如圖1所示。改造后，低低溫靜電除塵技術則是通過在干式電除塵器（DESP）之前投加煙冷器，使熱煙氣和汽機冷凝水實現熱交換，煙氣冷卻，將DESP的運行溫度由130℃～150℃降低到85℃～90℃（煙氣酸露點以下），實現余熱回收利用，大大降低生產煤耗，實現經濟效益和環境效益共贏。2節能效果及環境效益分析2.1節能效果分析實施了低低溫靜電除塵技術后，節能效果主要體現在余熱回收利用。在煙冷器中，汽機冷凝水與煙氣發生熱交換，煙氣溫度由120℃～130℃降低到85℃的同時，加熱了冷凝水。這不僅減少排煙熱損失，還可預熱即將返回鍋爐的冷凝水，從而降低煤耗，給機組帶來節能效益，可謂一舉兩得。2.1.1項目節能量測算的依據和基礎數據（1）產品產量的依據。機組發電利用小時為5500h，年發電量：1000MW×5500h=550000萬kW?h。（2）能耗的依據。2.1.2項目實施前后節能量計算根據煙冷器性能試驗結果，低低溫電除塵節能效果明顯，統計如下。在1000MW負荷下分別投退煙冷器，測得鍋爐修正后效率分別為94.445%、94.370%，汽機修正后熱耗率分別為7408.58kJ/kW?h、7463.14kJ/kW?h，修正后供電煤耗分別為284.16g/kW?h、285.97g/kW?h，即煙冷器改造后降低機組供電煤耗1.81g/kW?h。在750MW負荷下分別投退煙冷器，測得鍋爐修正后效率分別為94.397%、94.289%，汽機修正后熱耗率分別為7511.86kJ/kW?h、7571.31kJ/kW?h，修正后供電煤耗分別為289.51g/kW?h、291.81g/kW?h，即煙冷器改造后降低機組供電煤耗2.30g/kW?h。在500MW負荷下分別投退煙冷器，測得鍋爐修正后效率分別為94.381%、94.494%，汽機修正后熱耗率分別為7691.92kJ/kW?h、7769.63kJ/kW?h，修正后供電煤耗分別為300.67g/kW?h、302.71g/kW?h，即煙冷器改造后降低機組供電煤耗2.04g/kW?h。相關的機組運行負荷分布按表1計算。2.1.3節能量計算改造前機組年綜合能源消耗量=2000h×1000MW×285.97g/kW?h+2250h×1000MW×291.81g/kW?h+1250h×1000MW×302.71g/kW?h=1606900tce。改造后機組年綜合能源消耗量=2000h×1000MW×284.16g/kW?h+2250h×1000MW×289.51g/kW?h+1250h×1000MW×300.67g/kW?h=1595555tce。由上述計算可知，項目實施前后每年節約標煤量=1606900tce-1595555tce=11345t標煤。2.2環境效益分析2.2.1脫除SO3脫除煙氣中的SO3主要在于布置在空預器和靜電除塵器之間的煙冷器。它是SO3慢速冷凝場所。當煙氣溫度降到酸露點以下，由于飛灰總表面積遠大于換熱器殼體和管表面面積，硫酸蒸汽將優先在飛灰顆粒表面上冷凝，并與飛灰中的堿性金屬氧化物發生化學反應，生成硫酸鹽，隨后與飛灰一起被電除塵設備收走，致使煙氣中的硫酸蒸汽量大大減少，SO3脫除率可達95%以上。2.2.2提高除塵效率（1）煙塵灰比電阻決定了除塵效果。當灰比電阻在104～1011Ω?cm區間時，電除塵器收塵效果最佳，比電阻過大或過小都會導致除塵效率急劇下降。若比電阻過小，荷電煙塵達到集塵極很快釋放電荷，容易從極板上返回氣流；若比電阻過大，荷電粒子在集塵極上緩慢釋放電荷，煙塵積累容易產生反電暈現象。影響飛灰比電阻大小的因素很多，譬如飛灰堿性金屬含量、煤的含硫量和水分等，一般高硫煤的比電阻低于低硫煤。（2）低低溫靜電除塵器的優勢。其一，傳統靜電除塵器的操作溫度在120℃～150℃之間，此時飛灰的比電阻最高，而低低溫靜電除塵器出口溫度只有85℃左右，大幅度降低了飛灰比電阻，使靜電除塵器依然能高效收塵。另外，飛灰表面吸收了SO3后，比電阻進一步降低，可通過后續的干式靜電除塵器脫除。其二，在煙塵入口濃度不變，靜電除塵器總集塵面積相同條件下，出口煙塵濃度與趨近速度和體積流量呈指數關系。當煙氣溫度從150℃降低到85℃，煙氣體積將減少16%左右，在相同條件下，意味著比集塵面積提高了16%，飛灰趨近速度可增加70%左右，可提高ESP對細顆粒的捕集效率。（1）與傳統的煙氣治理技術相比，低低溫靜電除塵技術具有脫除SO3、提高除塵效率、降低排煙溫度從而減少熱損失以及余熱回收利用的特點。（2）項目實施后，每年可節省11345t標準煤，降低生