低温条件下的ESP系统性能优化

由于低低温电除尘器运行温度处于酸露点温度以下，粉尘性质也发生了很大改变，由此产生了一些与常规电除尘器不同的问题，需要引起特别注意。

1）对煤种的适用性

由图2-25可见烟气温度对中低碱低硫物质的比电阻的影响。在高温电除尘器（300～400℃）和低温电除尘器（130～150℃）中低碱低硫物质的比电阻超过反电晕临界比电阻，而烟温在90℃左右时其比电阻可以降低到反电晕临界比电阻以下，荷电性能稳定，几乎所有的煤种均可避免反电晕现象。

低低温ESP使集尘性能大幅提高，扩大了锅炉对煤种的适应范围。除尘效率与烟气温度的变化曲线如图2-26所示。

图2-25　尘比电阻与烟气温度、煤种的关系

图2-26　除尘效率与烟气温度的变化曲线

2）灰硫比控制

灰硫比（D/S）是粉尘浓度（mg/Nm3）与硫酸雾浓度（mg/Nm3）之比，借此评判烟气对设备的腐蚀程度。

日本三菱的实验得出灰硫比大于10，设备腐蚀率几乎为零（见图2-27）。现运行的低低温电除尘器灰硫比都远超过100。美国南方电力公司认为（见图2-28），当低低温电除尘器对应的燃煤的硫分为2.5%时，需保证灰硫比为50～100。若燃煤的硫分更高时，灰硫比应大于200。

图2-27　灰硫比与腐蚀率的关系曲线

图2-28　美国南方电力公司评价的腐蚀方法

3）灰硫比与除尘效率

当系统灰硫比过大时，因三氧化硫凝聚不明显，不利于高除尘效率。此时向烟气添加三氧化硫调质处理，改善灰硫比。因此，三氧化硫在烟气中的体积分数对低低温电除尘系统非常重要。(www.xing528.com)

烟气灰硫比的计算式和硫酸雾含量的计算式如下：

式中，D/S为灰硫比值；QD为电除尘器入口粉尘流量，t/h；为电除尘器入口硫酸雾流量，t/h；η1为燃煤中收到基硫转换为SO2的转换率（可按100%考虑，此时灰硫比最小）；η2为SO2转换为SO3的转换率（0.8%～3.5%，一般取3.5%）；M为锅炉燃煤量，t/h；Sar为煤收到的基硫分，%。

在电除尘系统中，SO3含量关系到酸露点温度，硫酸雾又影响粉尘性质和SO3去除率。

4）二次扬尘

低低温电除尘器中粉尘的比电阻降低，粉尘吸附在阳极板上的静电黏附力降低，极板振打时容易引起二次扬尘，使除尘性能降低。因此，低低温ESP必须配套二次扬尘降低措施以保障烟尘低排放。ESP出口烟尘浓度的构成及离线振打系统配置如图2-29和图2-30所示。

图2-29　ESP出口烟尘浓度的构成

防二次扬尘的主要对策如下：

（1）配备离线振打系统 在ESP烟气通道的进出口相关位置设置有烟气挡板，通过关闭需要振打烟气通道的挡板，同时对该通道内的电场停止供电，通过风量调整防止相邻通道烟气流量大幅增加，降低二次扬尘。低低温电除尘器离线振打对比除尘效率如图2-31所示，烟气温度与ESP除尘效率关系如图2-32所示。由图2-31可知，配备离线振打系统，低低温电除尘器的除尘效率比低温电除尘器效率高。

图2-30　离线振打系统配置

图2-31　低低温电除尘器离线振打对比除尘率

图2-32　烟气温度与ESP除尘效率关系

（2）配备旋转电极 因为低低温ESP运行后放电极上会附着粉尘，附着程度随时间加剧，导致电晕电流不均，集尘板上电流较少的部分集尘少，且集尘灰粒黏附力、凝聚力减弱，极易脱落扬尘。为解决这一问题，在末电场采用旋转电极，通过旋转电极解决二次扬尘，日立公司主要采用这种技术。