兼顧換熱復合陽極用于靜電除塵增效的試驗研究.pdf

1、為全面落實“節(jié)約、清潔、安全”的能源戰(zhàn)略方針，三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020年）》（以下簡稱《升級改造計劃》），該計劃將東、中、西部地區(qū)新建和東部現役燃煤電廠煙塵排放濃度標準提高到10mg/Nm3，甚至鼓勵更低排放。這將意味著將來的燃煤煙氣排放出的顆粒物粒徑將更多的處于PM2.5粒徑范疇。但作為處理顆粒物的最廣泛采用的重要裝置，靜電除塵設備收集PM2.5的效率并不理想。原因在于PM2.5煙塵成分大多為

2、硅鋁質礦物，其高比電阻特性導致脫除效率低，以及機械振打、離子風等引發(fā)的“二次攜帶”，所以提高靜電除塵器的顆粒物脫除效率，解決二次飛揚等問題是我們現今針對靜電除塵器需要重點研究的方向。另一方面，實現《升級改造計劃》要求新建和現役燃煤機組能耗指標的有效途徑之一為:采用低低溫省煤器（煙氣深度冷卻裝置）降低排煙溫度，回收煙氣余熱。同時降低排煙溫度后，相應的煙氣速度降低、煙塵比電阻降低，也有利于靜電除塵器的除塵效率提高。然而由于改造空間有限以及飛

3、灰與結露所造成的粘性積灰，低低溫省煤器的應用和運行受到了一定的限制。
　　鑒于此，本文提出了一種基于兼顧換熱復合陽極用于靜電除塵增效的新思路，其核心學術思想為基于原有靜電除塵器空間基礎，采用新型復合換熱極板替代傳統(tǒng)的靜電除塵器剛性極板，從而實現靜電增效和余熱回收的高效耦合。在小型綜合靜電增效換熱除塵器試驗系統(tǒng)上，文章重點從除塵增效和換熱效能兩個方面，考察了影響復合換熱極板的細顆粒物分級脫除效率與換熱效能的關鍵影響因素，同時對某代表

4、性技改工程方案的經濟、社會、環(huán)境效益進行了系統(tǒng)評估。
　　1)在總顆粒物和分級顆粒物脫除效能兩個層面上，探究了復合換熱陽極的除塵增效性能，驗證了復合換熱極板的總顆粒物脫除效率和分級顆粒物脫除效率均高于干式Z型極板，原因在于復合換熱極板提升了顆粒物實際驅進速度、增大了陽極比集塵面積、減小了實際煙氣量。并且發(fā)現了飽和積灰厚度平均值為2.1mm，對工程實際情況的清灰環(huán)選型起到了指導作用。
　　2)重點從煙氣側流速、空氣側流速、停留

5、時間、煙氣溫度等方面，考察了各關鍵參數對于復合換熱極板換熱效能的影響。以換熱量表征換熱效能從而得出結論:換熱量與煙氣側流速呈正比關系;換熱量與空氣側速度呈對數正比關系;對于固定型式的復合換熱陽極，存在最佳空氣側速度10m/s及最佳停留時間1.5-2s;換熱量與煙氣溫度呈正比關系。
　　3)以該技術路線應用于某300MW機組靜電除塵器改造為例，對該技術路線進行了減排收益評價分析。復合換熱極板替換該靜電除塵器末電場極板之后，顆粒物可以