高效節(jié)能的電除塵器熱風系統(tǒng)

李小龍

（江蘇科行環(huán)保股份有限公司，江蘇 鹽城 224051）

低低溫電除塵器技術從電除塵的工作原理入手，通過優(yōu)化工況條件，可大幅提高除塵效率，同時對原濕法脫硫內部進行改造，可達到實現(xiàn)超低排放。低低溫電除塵器在原有的設備上進行改造，具有節(jié)資、節(jié)地、節(jié)能的優(yōu)點，目前已被眾多廠家認可和采用。低低溫電除塵器的煙氣溫度一般只有90℃，低于燃煤鍋爐煙氣酸露點溫度，為防止酸露凝結對低低溫電除塵器的灰斗、瓷套、瓷轉軸等造成不利影響，所有的加熱元件需加強，單純采用電加熱將消耗大量的電能，采用高效節(jié)能的電除塵器熱風系統(tǒng)，可大大降低低低溫電除塵器的加熱成本。

1 工作原理

系統(tǒng)以蒸氣參數(shù)為0.8MPa、200℃輔汽為熱源，汽源來自自用汽蒸氣聯(lián)箱，汽源壓力為0.6～1MPa，溫度為350℃～400℃，灰斗加熱面積不小于灰斗高度的1/2，首先用高溫蒸氣對低低溫電除塵器的灰斗進行加熱，使灰斗的溫度達到125℃以上，每個灰斗裝設測溫熱電阻，蒸氣加熱進氣的主管道上設計電動調節(jié)閥，加熱系統(tǒng)根據灰斗加熱測量溫度，具備自動控制調節(jié)閥開度功能，信號接入干除灰系統(tǒng)并組態(tài)進入上位機系統(tǒng)，可在低低溫電除塵器的主畫面上觀察并進行遠程監(jiān)控。

高溫蒸氣經灰斗加熱盤管降低溫度后，灰斗加熱盤管出口溫度約為140℃高溫飽和水蒸汽，高溫凝結水通過疏水閥送入凝結水箱直接回收利用，140℃蒸氣再分別通入瓷套瓷軸熱風加熱器和灰斗氣化風加熱器，將瓷套瓷軸風、灰斗氣化風加熱到100℃～120℃，供瓷套熱風吹掃和灰斗氣化板使用。瓷套瓷軸熱風加熱器和灰斗氣化風加熱器均為管殼式換熱器，管內蒸氣流向與管殼內熱風流向為逆流形式，通過安全換熱元件的間壁式換熱，將冷空氣加熱到100℃～120℃，而排水溫度在70℃以下排放到回收點，熱效率可接近90%。

蒸氣經加熱后排水匯總至疏水主管道，疏水主管道分兩路，并分別由1只手動關斷閥控制?；厮┒颂幵O有人工取樣裝置，定期進行取樣檢測，水質合格時打開回水至低加管道上的手動關斷閥，關閉回水至定排擴容器管道上的手動關斷閥，回水經疏水閥、止回閥回收到鍋爐低加；疏水水質不合格時，關閉至低加管道上的手動閥，打開至定排擴容器管道上的手動關斷閥，回水回收至鍋爐定排擴容器。

2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要由供氣回水系統(tǒng)、灰斗蒸氣加熱器、瓷套瓷軸熱風吹掃加熱器、灰斗氣化風加熱器及控制元件等組成。

供氣系統(tǒng)主要由蒸氣供氣管道、電動調節(jié)閥、旁路裝置及回水管道組成。供氣主管道引接自發(fā)電機機組高輔聯(lián)箱，蒸氣主管上設電動調節(jié)閥，根據灰斗溫度反饋信號自動調整蒸氣流量，控制灰斗加熱溫度。旁路裝置用于電動調節(jié)閥出現(xiàn)故障進行檢修時，保證蒸氣加熱系統(tǒng)的正常工作，防止檢修時間過長引起灰斗積灰冷卻，形成板結，影響灰斗的正常輸灰工作?；厮艿婪指哔|水回水管道、低質水回水管道及取樣裝置，根據取樣裝置取出的水質情況，分別用閥門調節(jié)回水進入低加或定排擴容器。

灰斗蒸氣加熱器由散熱盤管組成，通常覆蓋灰斗四個側面底錐部向上2/3的高度，采用DN25的20G鍋爐用鋼管，緊貼在灰斗外壁上，每個灰斗四個側面各布置1片，蒸氣從每個側面盤管的上口進入，經過盤管散熱后從灰斗側面盤管的下出口排出至回水總管。每排灰斗設兩個供氣主管，并設有手動調節(jié)閥，保證進入每一片加熱盤管的蒸氣基本相等，調節(jié)每個主管的蒸氣流量，使每個灰斗加熱溫度基本相等。

瓷套瓷軸熱風吹掃加熱器通常每臺機組可設2臺瓷套瓷軸熱風汽水加熱器，可同時運行，又可互為備用。當一臺加熱器發(fā)生故障時，另一臺加熱器可通過提高排水溫度，大幅度提高加熱功率，防止熱風溫度降低，引起瓷套、瓷軸結露損壞。瓷軸瓷套吹掃風加熱器布置在除塵器下方，以便于接收灰斗加熱后的飽和水及蒸氣，空氣被加熱到100℃～120℃后，通過風管輸送到除塵器頂部的各個瓷套和瓷軸室。為避免熱風短路，瓷套瓷軸室安裝有布風裝置，使熱風均勻吹過灰斗內表面，防止熱風從瓷套中間直接進入電場，形成熱風短路而使吹掃效果降低。瓷套熱風系統(tǒng)為整體結構，包括元件和電氣件等控制元件，通過控制進入加熱器的蒸氣流量控制熱風的加熱溫度。

灰斗氣化風汽水加熱器單獨設計，一般設計一臺。當加熱器發(fā)生故障時，可通過增加排灰的頻次，防止積灰在灰斗溫度下降時引起板結或溫度過低，低于酸露點溫度會加快對灰斗壁板的腐蝕。灰斗氣化風汽水加熱器同熱風吹掃加熱器結構基本一致，為整體結構，包含機械控制元件和電氣控制元件等自動控制元件，通過控制進入加熱器的蒸氣流量控制氣化風的加熱溫度。

3 灰斗加熱主要工藝參數(shù)

以600MW機組為例，其灰斗加熱主要工藝參數(shù)見表1。

表1 灰斗加熱主要工藝參數(shù)

4 系統(tǒng)流程（見下圖）

5 經濟效益

以600MW規(guī)模電廠低低溫電除塵器輔氣加熱為例，除塵器按兩列、四室五電場、灰斗數(shù)量為40個計算（具體見上表灰斗加熱的主要工藝參數(shù)）。選取蒸氣參數(shù)為0.8MPa、300℃，除塵器年加熱時間為7500h，如蒸氣價格按180元/t計算，電價為0.7元/kW·h，經濟性見表2。

從表2可知，對于600MW規(guī)模電廠的低低溫電除塵器，采用電加熱對灰斗、瓷套熱風和灰斗氣化風進行加熱，年需消耗543.75萬kW·h的電量，電價按0.7元/kW·h計算，低低溫電除塵器加熱成本為380.625萬元/年；如改為蒸氣加熱，年加熱蒸氣耗量為7257t，蒸氣價格按180元/t計算，低低溫電除塵器加熱成本為130.626萬元/年。即采用高效節(jié)能的低低溫電除塵器熱風系統(tǒng)對低低溫電除塵器相關設備進行加熱比采用電加熱，年可為600MW機組電廠節(jié)約費用約249.999萬元，節(jié)能效果顯著。同時由于蒸氣加熱采用低輔蒸氣，加熱后的回水采用高質回收、低質排放設計，充分利用了電廠的蒸氣熱能，減少了電廠乏氣的排放，使優(yōu)質的鍋爐水得以重復使用，進一步降低了生產成本。

系統(tǒng)流程圖

6 結語

電除塵器的灰斗、瓷套瓷軸、灰斗氣化風等電加熱將消耗大量的電能，而電廠有大量的低壓蒸氣，直接排放會造成能源浪費，最適合用來對除塵器等需加熱設備進行加熱?；叶氛魵饧訜岷蟮娘柡退羝?，在瓷套瓷軸加熱器和灰斗氣化風加熱器中進一步放熱，最后僅以60℃～70℃的冷凝水排放出去，其熱效率利用接近90%，充分利用了電廠的低壓蒸氣，有利于電廠提高經濟效益，值得廣大電力、化工等企業(yè)進行除塵改造時借鑒。

表2 600MW規(guī)模電廠的低低溫電除塵器