低低溫電除塵器是指將低低溫省煤器布置于空氣預熱器與電除塵器之間的煙道之內,布置形式如圖1-9所示,降低電除塵器入口煙氣溫度,控制煙氣溫度在90~95℃之間,其目的是實現電除塵器除塵效率提升的同時回收低溫余熱。
其基本原理如下
(1)降低煙氣量。經低低溫省煤器降溫后,通過凝結水降低煙氣溫度,將從換熱器獲得的熱量去加熱凝結水或者脫硫后濕煙氣。煙氣溫度120~160°C降到90°C左右,直觀表現為除塵器入口煙氣量降低,在除塵器總集塵面積不變的前提下,比集塵面積提高,有利于除塵器除塵效率的提升。
(2)降低煙塵比電阻。煙塵比電阻是指單位面積、單位厚度粉塵的電阻值。這在除塵設計中是一個很重要的概念,它是衡量煙塵導電、放電性能的指標。通常煙塵比電阻在10?~101?Ω·cm范圍內時最適宜于電除塵器收塵,然而經常遇到比電阻高于2×1010Ω?cm的煙塵,即高比電阻煙塵。大量研究表明,煙氣溫度在 100~160℃之間時,比電阻在 1010~1012Ω·cm 之間,不利于電除塵器收塵。如圖1-10所示,通過降低煙氣溫度,可將煙塵比電阻下降至 109~1010Ω?cm 之間,可提高電除塵器收塵效果。
(3)避免反電暈。煙塵比電阻值超過 1011Ω·cm 時,煙塵在收塵極上所帶電荷很難中和,而且會逐漸在收塵極上形成負電場,電場強度逐漸升高,排斥帶負電的粉塵靠近,使電收塵器的收塵效率下降。通過對除塵器入口煙氣調質,如煙氣增濕、增加SO?含量等,亦可以降低粉塵的比電阻,避免反電暈現象。低低溫電除塵器即是通過煙氣降溫,實現煙氣增濕、降低煙塵比電阻,從而提升除塵器除塵效果。
(4)協同脫除SO3。煙氣溫度控制在酸露點以下,使煙氣中的大部分 SO3 在低低溫省煤器中冷凝成硫酸霧并黏附在煙塵表面,因煙氣量降低,單位體積煙氣內煙塵顆粒的總表面積增大,為硫酸霧的凝結附著提供良好條件。這樣高質量濃度的煙塵會對 SO3 形成良好的包裹和吸附,從而大幅提高除塵效率,并協同脫除大部分 。
(5)實現余熱回收。低低溫電除塵器改造后,不僅可以降低除塵器入口的煙溫,又可進一步降低煙氣量,改善煙塵特性,提高煙塵的驅進速度。煙氣余熱替代原回熱系統部分抽汽加熱主凝結水,將排擠部分抽汽返回汽輪機繼續膨脹做功,達到凝汽器的排汽量增大,冷源損失增加,在凝汽器循環水換熱量一定的前提下,必定使凝汽器真空降低,1kPa引起煤耗變化約3g/kWh。