高效节能的电除尘器热风系统

李小龙

（江苏科行环保股份有限公司，江苏 盐城 224051）

低低温电除尘器技术从电除尘的工作原理入手，通过优化工况条件，可大幅提高除尘效率，同时对原湿法脱硫内部进行改造，可达到实现超低排放。低低温电除尘器在原有的设备上进行改造，具有节资、节地、节能的优点，目前已被众多厂家认可和采用。低低温电除尘器的烟气温度一般只有90℃，低于燃煤锅炉烟气酸露点温度，为防止酸露凝结对低低温电除尘器的灰斗、瓷套、瓷转轴等造成不利影响，所有的加热元件需加强，单纯采用电加热将消耗大量的电能，采用高效节能的电除尘器热风系统，可大大降低低低温电除尘器的加热成本。

1 工作原理

系统以蒸气参数为0.8MPa、200℃辅汽为热源，汽源来自自用汽蒸气联箱，汽源压力为0.6～1MPa，温度为350℃～400℃，灰斗加热面积不小于灰斗高度的1/2，首先用高温蒸气对低低温电除尘器的灰斗进行加热，使灰斗的温度达到125℃以上，每个灰斗装设测温热电阻，蒸气加热进气的主管道上设计电动调节阀，加热系统根据灰斗加热测量温度，具备自动控制调节阀开度功能，信号接入干除灰系统并组态进入上位机系统，可在低低温电除尘器的主画面上观察并进行远程监控。

高温蒸气经灰斗加热盘管降低温度后，灰斗加热盘管出口温度约为140℃高温饱和水蒸汽，高温凝结水通过疏水阀送入凝结水箱直接回收利用，140℃蒸气再分别通入瓷套瓷轴热风加热器和灰斗气化风加热器，将瓷套瓷轴风、灰斗气化风加热到100℃～120℃，供瓷套热风吹扫和灰斗气化板使用。瓷套瓷轴热风加热器和灰斗气化风加热器均为管壳式换热器，管内蒸气流向与管壳内热风流向为逆流形式，通过安全换热元件的间壁式换热，将冷空气加热到100℃～120℃，而排水温度在70℃以下排放到回收点，热效率可接近90%。

蒸气经加热后排水汇总至疏水主管道，疏水主管道分两路，并分别由1只手动关断阀控制。回水末端处设有人工取样装置，定期进行取样检测，水质合格时打开回水至低加管道上的手动关断阀，关闭回水至定排扩容器管道上的手动关断阀，回水经疏水阀、止回阀回收到锅炉低加；疏水水质不合格时，关闭至低加管道上的手动阀，打开至定排扩容器管道上的手动关断阀，回水回收至锅炉定排扩容器。

2 系统组成

系统主要由供气回水系统、灰斗蒸气加热器、瓷套瓷轴热风吹扫加热器、灰斗气化风加热器及控制元件等组成。

供气系统主要由蒸气供气管道、电动调节阀、旁路装置及回水管道组成。供气主管道引接自发电机机组高辅联箱，蒸气主管上设电动调节阀，根据灰斗温度反馈信号自动调整蒸气流量，控制灰斗加热温度。旁路装置用于电动调节阀出现故障进行检修时，保证蒸气加热系统的正常工作，防止检修时间过长引起灰斗积灰冷却，形成板结，影响灰斗的正常输灰工作。回水管道分高质水回水管道、低质水回水管道及取样装置，根据取样装置取出的水质情况，分别用阀门调节回水进入低加或定排扩容器。

灰斗蒸气加热器由散热盘管组成，通常覆盖灰斗四个侧面底锥部向上2/3的高度，采用DN25的20G锅炉用钢管，紧贴在灰斗外壁上，每个灰斗四个侧面各布置1片，蒸气从每个侧面盘管的上口进入，经过盘管散热后从灰斗侧面盘管的下出口排出至回水总管。每排灰斗设两个供气主管，并设有手动调节阀，保证进入每一片加热盘管的蒸气基本相等，调节每个主管的蒸气流量，使每个灰斗加热温度基本相等。

瓷套瓷轴热风吹扫加热器通常每台机组可设2台瓷套瓷轴热风汽水加热器，可同时运行，又可互为备用。当一台加热器发生故障时，另一台加热器可通过提高排水温度，大幅度提高加热功率，防止热风温度降低，引起瓷套、瓷轴结露损坏。瓷轴瓷套吹扫风加热器布置在除尘器下方，以便于接收灰斗加热后的饱和水及蒸气，空气被加热到100℃～120℃后，通过风管输送到除尘器顶部的各个瓷套和瓷轴室。为避免热风短路，瓷套瓷轴室安装有布风装置，使热风均匀吹过灰斗内表面，防止热风从瓷套中间直接进入电场，形成热风短路而使吹扫效果降低。瓷套热风系统为整体结构，包括元件和电气件等控制元件，通过控制进入加热器的蒸气流量控制热风的加热温度。

灰斗气化风汽水加热器单独设计，一般设计一台。当加热器发生故障时，可通过增加排灰的频次，防止积灰在灰斗温度下降时引起板结或温度过低，低于酸露点温度会加快对灰斗壁板的腐蚀。灰斗气化风汽水加热器同热风吹扫加热器结构基本一致，为整体结构，包含机械控制元件和电气控制元件等自动控制元件，通过控制进入加热器的蒸气流量控制气化风的加热温度。

3 灰斗加热主要工艺参数

以600MW机组为例，其灰斗加热主要工艺参数见表1。

表1 灰斗加热主要工艺参数

4 系统流程（见下图）

5 经济效益

以600MW规模电厂低低温电除尘器辅气加热为例，除尘器按两列、四室五电场、灰斗数量为40个计算（具体见上表灰斗加热的主要工艺参数）。选取蒸气参数为0.8MPa、300℃，除尘器年加热时间为7500h，如蒸气价格按180元/t计算，电价为0.7元/kW·h，经济性见表2。

从表2可知，对于600MW规模电厂的低低温电除尘器，采用电加热对灰斗、瓷套热风和灰斗气化风进行加热，年需消耗543.75万kW·h的电量，电价按0.7元/kW·h计算，低低温电除尘器加热成本为380.625万元/年；如改为蒸气加热，年加热蒸气耗量为7257t，蒸气价格按180元/t计算，低低温电除尘器加热成本为130.626万元/年。即采用高效节能的低低温电除尘器热风系统对低低温电除尘器相关设备进行加热比采用电加热，年可为600MW机组电厂节约费用约249.999万元，节能效果显著。同时由于蒸气加热采用低辅蒸气，加热后的回水采用高质回收、低质排放设计，充分利用了电厂的蒸气热能，减少了电厂乏气的排放，使优质的锅炉水得以重复使用，进一步降低了生产成本。

系统流程图

6 结语

电除尘器的灰斗、瓷套瓷轴、灰斗气化风等电加热将消耗大量的电能，而电厂有大量的低压蒸气，直接排放会造成能源浪费，最适合用来对除尘器等需加热设备进行加热。灰斗蒸气加热后的饱和水蒸汽，在瓷套瓷轴加热器和灰斗气化风加热器中进一步放热，最后仅以60℃～70℃的冷凝水排放出去，其热效率利用接近90%，充分利用了电厂的低压蒸气，有利于电厂提高经济效益，值得广大电力、化工等企业进行除尘改造时借鉴。

表2 600MW规模电厂的低低温电除尘器