百万机组低低温电除尘改造的经济和环保影响 摘要：广东沿海某百万机组，为了响应国家节能减排的号召，发掘机组自身潜力，进一步提高机组效率，于2014年在1号机组脱硝空预器后进行低低温电除尘改造改造完成后性能试验中实测发现，电除尘入口的烟气温度由120～135℃降至85℃，降低机组煤耗1.81～2.31g/kWh，减小脱硫水耗63.03t/h，同时能提高了电除尘的除尘和脱SO3的效率关键词：百万机组、低低温电除尘、煤耗、烟尘浓度、近年来随着国家环保性法律法规的逐步出台和再修订，火力发电厂面临的节能和环保压力越来越重，而百万机组作为行业内新技术、高环保、低能耗的代表，也越来越感受到这种压力目前常规百万机组锅炉的效率普遍能达到94%以上，有没有手段，可以进一步提高锅炉效率，节约宝贵的煤炭资源，提升火力发电机组在经济“新常态”下的竞争力，变成了摆在所有行业从业者面前迫在眉睫的问题本文介绍了某厂新采用的新型的低低温电除尘技术，通过在空预器出口加装低低温电除尘，进一步降低锅炉排烟温度，起到提升锅炉效率的目的同时，对炉后环保设备的性能也有显著的改善。
1、低低温电除尘技术及组成设备1.1低低温电除尘技术具有如下优点：1）增加除尘效果低低温低低温电除尘对电除尘器的除尘能力具有强化作用，能够提高电除尘的除尘效率低低温具有以下效果：a、降低粉尘比电阻低低温电除尘器将烟气温度降低到酸露点以下，由于烟气温度的降低，特别是由于SO3的冷凝，可大幅度降低粉尘的比电阻，避免反电晕现象，从而提高除尘效率b、降低烟气实际状态流量由于排烟温度降低，烟气量相应下降，电除尘电场风速降低，比集尘面积增加，有利于粉尘的捕集c、击穿电压上升排烟温度降低，使电场击穿电压上升，除尘效率提高d、提高飞灰趋极速度通过以上综合作用，可提高电除尘除尘效率，使电除尘出口粉尘排放浓度降低39%，电除尘出口烟尘浓度低于30mg/m3；2）有效解决SO3腐蚀问题烟气温度降至酸露点以下，气态SO3将转化为液态的硫酸雾因烟气含尘浓度很高，粉尘总表面积很大，这为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件，使SO3在烟气降温的过程中，选择性的凝结在飞灰表面，在之后的电除尘之中被飞灰夹带除去当灰硫比大于100时，SO3的脱除效率可以达到95%以上，SO3质量浓度将低于1ppm1号机组低低温电除尘改造项目各负荷工况下电除尘出口SO3浓度小于3.65mg/Nm3。
3）具有节能节水效益低低温电除尘系统抽取7号低加凝结水作为冷却介质，吸收烟气中的余热，凝结水被加热后返回到6号低加系统，提高凝结水温度，减少6段抽汽量，达到降低煤耗同时烟气温度130℃降至85℃后进入脱硫系统，减少工艺水的使用量，减少脱硫系统的水耗2、系统投运各指标（1）在机组正常运行中，低低温电除尘运行正常，在各工况下，可将烟气温度降至85℃左右，控制低低温电除尘入口凝结水温高于70℃，凝结水温提升了15-21℃，运行中调节阀性能良好，控制低低温电除尘出口烟温85℃和入口凝结水温70℃较稳定，达到设计预期目标2）蒸汽吹灰器在保证每天吹扫一半的情况下，低低温电除尘压差在500Pa以下，符合保证值不大于850Pa的要求3）烟气均布：根据烟气均布测试结果，风量基本吻合CFD模拟测试结果3、低低温电除尘性能测试情况3.1、投退低低温电除尘煤耗试验结果（1）在1000MW负荷下分别投退低低温电除尘，测得锅炉修正后效率分别为94.445%，94.370%，汽机修正后热耗率分别为7408.58kJ/kWh，7463.14kJ/kWh，修正后供电煤耗分别为284.16g/kWh，285.97g/kWh，即低低温电除尘改造后降低机组供电煤耗1.81g/kWh。
2）在750MW负荷下分别投退低低温电除尘，测得锅炉修正后效率分别为94.397%，94.289%，汽机修正后热耗率分别为7511.86kJ/kWh，7571.31kJ/kWh，修正后供电煤耗分别为289.51g/kWh，291.81g/kWh，即低低温电除尘改造后降低机组供电煤耗2.31g/kWh3）在500MW负荷下分别投退低低温电除尘，测得锅炉修正后效率分别为94.381%，94.494%，汽机修正后热耗率分别为7691.92kJ/kWh，7769.63kJ/kWh，修正后供电煤耗分别为300.67g/kWh，302.71g/kWh，即低低温电除尘改造后降低机组供电煤耗2.04g/kWh3.2、低低温电除尘阻力试验结果3.3、投退低低温电除尘性能值与保证值对比（1）投运低低温电除尘，水侧整体压降小于0.16MPa，各试验工况均满足小于0.6MPa的保证值2）低低温电除尘阻力：根据性能试验结果，在500MW-1000MW工况下，低低温电除尘烟气阻力分别为180Pa-560Pa，均小于保证值850Pa3）低低温电除尘出口烟温：低低温电除尘投入后，在各负荷工况下，可将烟气温度降至85℃，达到设计预期目标。
4）低低温电除尘节能效果：1000MW工况低低温电除尘投入时降低机组供电煤耗1.81g/kWh，高于保证值1.7g/kWh；750MW工况低低温电除尘投入时降低机组供电煤耗2.31g/kWh，高于保证值2.2g/kWh；500MW工况低低温电除尘投入时降低机组供电煤耗2.04g/kWh，低于保证值2.6g/kWh，未达到性能保证值要求，但合同只对1000MW工况节能量达不到性能保证值进行考核3.4、电除尘器第一次性能试验与第二次性能试验结果对比图略有对比得出以下结论：（1）电除尘器效率测试结果第1次环保性能试验结果：在退烟冷器的工况下，1号除尘器的平均除尘效率是99.90%；在投烟冷的工况下，1号除尘器的平均除尘效率是99.92%，达到除尘效率不小于99.65%的保证值要求，改造后电除尘效率提高了0.02%第2次环保性能试验结果：在退烟冷器的工况下，1号除尘器的平均除尘效率是99.902%；在投烟冷的工况下，1号除尘器的平均除尘效率是99.915%，达到除尘效率不小于99.65%的保证值要求，改造后电除尘效率提高了0.013%2）脱硫水耗测试结果第1次环保性能试验结果：在投烟冷工况下，1号机工艺水平均消耗量是93.396m3/h；在退烟冷工况下，1号机工艺水平均消耗量是161.41m3/h。
低低温电除尘改造后，满负荷的工况下可降低脱硫水耗是68.01t/h，达到满负荷下降低脱硫水耗63t/h的性能指标第2次环保性能试验结果：在投烟冷工况下，1号机工艺水平均消耗量是108.9m3/h；在退烟冷工况下，1号机工艺水平均消耗量是175.44m3/h低低温电除尘改造后，满负荷的工况下可降低脱硫水耗是66.54t/h，达到满负荷下降低脱硫水耗63t/h的性能指标3）电除尘出口烟尘浓度试验结果第1次环保性能试验结果：在退烟冷工况下，除尘器出口平均烟尘浓度（1.4）是10.78mg/Nm3；在投烟冷的工况下除尘器出口平均烟尘浓度（1.4）是8.79mg/Nm3，达到烟尘浓度不大于20mg/Nm3的保证值要求，改造后电除尘出口烟尘浓度降低了2mg/Nm3第2次环保性能试验结果：在退烟冷工况下，除尘器出口平均烟尘浓度（1.4）是10.685mg/Nm3；在投烟冷的工况下电除尘器出口平均烟尘浓度（1.4）是12.0mg/Nm3，达到烟尘浓度不大于20mg/Nm3的保证值要求4）电除尘出口SO3浓度试验结果第1次环保性能试验结果：在退烟冷工况下，SO3脱除率是14.58%，除尘器出口SO3含量是5.39mg/Nm3；在投烟冷的工况下,除尘器出口平均SO3脱除率是65.05%，除尘器出口SO3含量是1.94mg/Nm3，达到除尘出口SO3浓度不大于3.65mg/Nm3的环保性能指标，改造后电除尘出口SO3浓度降低了3.45mg/Nm3。
第2次环保性能试验结果：在退烟冷工况下，SO3脱除率是25.04%，除尘器出口SO3含量是4.45mg/Nm3；在投烟冷的工况下,除尘器出口平均SO3脱除率是79.14%，除尘器出口SO3含量是1.24mg/Nm3，达到除尘出口SO3浓度不大于3.65mg/Nm3的环保性能指标，改造后电除尘出口SO3浓度降低了3.21mg/Nm34、节能效果分析4.1经济效益机组年运行小时按7500小时，其中，100%负荷运行1000小时，75%负荷运行2500小时，50%负荷及以下运行4000小时，综合折合满负荷为4875小时1）根据节能试验结果：1000MW负荷时可降低供电煤耗1.81g/kWh，750MW负荷时可降低供电煤耗2.31g/kWh,500MW负荷时可降低2.04g/kWh2）在投烟冷工况下，1号机工艺水平均消耗量是93.396m3/h；在退烟冷工况下，1号机工艺水平均消耗量是161.41m3/h烟冷器改造后，满负荷的工况下可降低脱硫水耗是68.01t/h根据节能量计算可得：每年节约标煤量=1000×1.81+1875×2.31+2000×2.04=10221.25（吨）每年可节约水耗量=4875×67=326625（吨）。
标煤价格按2014年到厂价格718元/吨，水价按海水淡化价格6.65元/吨计算：每年节煤费用：10221×718=733.89(万元)每年节水费用：326625×6.65=217.21(万元)每年节煤、节水总费用：733.89+204.46=951.1万元4.2社会效益根据环保性能试验结果，本次1号机低低温电除尘改造项目达到了预期目标和要求，实现了节能减排的目的，具体如下：1）在退烟冷的工况下，1号除尘器的平均除尘效率是99.90%；在投烟冷的工况下，1号除尘器的平均除尘效率是99.92%，改造后电除尘效率提高了0.02%；2）在退烟冷工况下，除尘器出口平均烟尘浓度是10.78mg/Nm3；在投烟冷的工况下除尘器出口平均烟尘浓度是8.79mg/Nm3，改造后电除尘出口烟尘浓度降低了2mg/Nm3；3）在退烟冷工况下，SO3脱除率是14.58%，除尘器出口SO3含量是5.39mg/Nm3；在投烟冷的工况下,除尘器出口平均SO3脱除率是65.05%，除尘器出口SO3含量是1.94mg/Nm3，达到除尘出口SO3浓度不大于3.65mg/Nm3的环保性能指标，改造后电除尘出口SO3浓度降低了3.45mg/Nm3。
本次改造项目获得了当地市政府2015年节能循环经济专项资金80万元，取得了良好的社会评价及社会效益5、结论低低温电除尘系统改造后，低低温电除尘换热管未发现磨损和腐蚀现象，电除尘器阳极板和阴极线也未发现腐蚀现象，设备运行正常低低温电除尘投运后，低低温电除尘各项性能指标和环保指标均达到性能保证值，达到预期效果通过低低温电除尘改造，可以将电除尘入口的烟气温度由120～135℃降至85℃，回收的热量用来加热凝结水，降低机组煤耗1.81～2.31g/kWh，减小脱硫水耗63.03t/h，还可以降低烟气的比电阻，提高电除尘的效率0.02%，电除尘出口烟尘浓度降低了2mg/Nm3，电除尘出口SO3脱除率达到65.05%-79.14%，SO3浓度降低了3.21mg/Nm3低低温电除尘系统改造投运后，节能、节水显著，年节约标煤约10221吨标煤，年节水约326625吨，年减少CO2排放约26326吨，年减少SO2排放约86.8吨，年减少NOx排放约76.7吨参考文献[1]郦建国，郦祝海，何毓忠，赵海宝，余顺利，低低温电除尘技术的研究及应用，《中国环保产业》,2014(3):28-34[2]廖增安，罗如生，。