低溫電除塵器完全蒸汽加熱技術(shù)介紹 本文對(duì)除塵器的加熱現(xiàn)狀和存在的問題進(jìn)行了全面分析，提出來系統(tǒng)性的蒸汽加熱解決方案。該方案以電廠輔汽為熱源，對(duì)除塵器灰斗、灰斗氣化風(fēng)、絕緣子吹掃風(fēng)進(jìn)行梯度加熱，在保證各加熱溫度的同時(shí)，將凝結(jié)水溫度降低到60-90℃，實(shí)現(xiàn)蒸汽熱能的最大利用率，并使凝結(jié)水完全回收利用。該方案是低低溫電除塵器最經(jīng)濟(jì)的加熱方案，值得推廣應(yīng)用。 1.前言 隨著電力行業(yè)節(jié)能減排工作的推進(jìn)，越來越多的機(jī)組已經(jīng)或正在將原來的常規(guī)除塵器改造成低低溫除塵器。常規(guī)除塵器本身的灰斗、灰斗氣化風(fēng)、絕緣子箱都是需要加熱的，加熱功率在500KW以內(nèi)，不算很大。但如果煙氣溫度降低到露點(diǎn)附近，煙氣中的干灰會(huì)變潮，流動(dòng)性會(huì)變差，造成灰斗下灰困難，并有一定的腐蝕性，所以灰斗的加熱功率要大大提高。 另一方面，低溫?zé)煔庠跍囟容^低的瓷套內(nèi)壁或瓷軸表面也會(huì)粘灰和結(jié)露，即使將瓷套外壁加熱到較高溫度，由于瓷套壁很厚，加上積灰，導(dǎo)致內(nèi)壁溫度越來越低，最終會(huì)失去加熱效果。這樣都會(huì)降低絕緣子的絕緣性能，甚至?xí)斐膳离姟Ｒ虼耍ｋU(xiǎn)的做法是灰斗加熱高度達(dá)到錐部的2/3，絕緣子用一股熱風(fēng)對(duì)外表面進(jìn)行加熱，然后對(duì)瓷套內(nèi)表面進(jìn)行吹掃，防止爬電。 從目前低低溫除塵器的加熱現(xiàn)狀來看，灰斗基本上都采用了蒸汽加熱，主要是因?yàn)檎羝訜峁?jié)能，而且加熱區(qū)域溫度均勻。加熱方式都是盤管加熱，飽和疏水，蒸汽耗量很大，凝結(jié)水帶大量閃蒸汽，回收困難。絕緣子大多數(shù)還是用電加熱。 由于節(jié)電需要，所設(shè)計(jì)的風(fēng)量和電功率都偏小，所以加熱溫度偏低。運(yùn)行人員出于絕緣室加熱溫度的需要，只能關(guān)閉進(jìn)風(fēng)，結(jié)果吹掃風(fēng)形同虛設(shè)，長(zhǎng)期運(yùn)行存在較大的安全隱患。雖然有的機(jī)組的絕緣子采用了蒸汽加熱的熱風(fēng)吹掃，但換熱器功率偏小，只能保證較小的風(fēng)量下的額定加熱溫度，而絕緣子數(shù)量眾多，要做到每個(gè)吹掃點(diǎn)的風(fēng)量均勻是不可能的。風(fēng)量分配不均會(huì)造成部分吹掃點(diǎn)風(fēng)量太小，不能滿足加熱要求。 解決上述問題的最好途徑，就是采用全面優(yōu)化的蒸汽加熱方案，對(duì)灰斗、灰斗氣化風(fēng)、絕緣子吹掃風(fēng)進(jìn)行蒸汽加熱，完全替代電加熱。這樣既保證低低溫除塵器的加熱需要，又大幅度減少蒸汽消耗，而且不需要耗電，經(jīng)濟(jì)性最佳。這就是本文介紹的低低溫除塵器完全蒸汽加熱方案。 2.低低溫除塵器加熱的基本要求 2.1灰斗加熱 低低溫除塵器的煙氣溫度一般低于90℃，燃用含硫量0.5-1%的煤機(jī)組的露點(diǎn)溫度在85-100℃，因此，低低溫除塵器的煙氣溫度一般正處于露點(diǎn)溫度附近。為防止灰的粘結(jié)和腐蝕，灰斗壁的加熱溫度應(yīng)高于酸露點(diǎn)溫度10℃以上。因此一般要求灰斗壁的加熱溫度在100-120℃。加熱面一般是灰斗錐部以上2/3灰斗高度。 灰斗加熱的功率與灰斗大小、煙氣溫度、環(huán)境溫度、保溫狀況等有關(guān)，通常的設(shè)計(jì)功率為15-20KW/灰斗。 2.2灰斗氣化風(fēng)加熱 灰斗氣化風(fēng)的作用是使灰斗內(nèi)的積灰流化，防止板結(jié)，排灰順暢。電除塵器一般采用電加熱器，配羅茨風(fēng)機(jī)，將加熱到120-150℃的熱風(fēng)輸送到除塵器的氣化風(fēng)管道，然后從每個(gè)灰斗錐部?jī)蓚?cè)的氣化板進(jìn)入除塵器灰斗內(nèi)。氣化風(fēng)的風(fēng)量較小，每個(gè)灰斗約30-40Nm3/h，因此每臺(tái)600MW機(jī)組除塵器的灰斗氣化風(fēng)加熱功率在50-100KW不等，與灰斗數(shù)量有關(guān)。 2.3絕緣子吹掃風(fēng)加熱 常規(guī)除塵器的每個(gè)絕緣子的加熱功率在1-1.5KW，由于煙氣溫度在100-120℃，絕緣子通常只在環(huán)境溫度較低的時(shí)候才需要加熱。而低低溫除塵器的煙氣溫度通常低于90℃，處于露點(diǎn)溫度附近或以下，因此絕緣子室必須不間斷地加熱，而且要對(duì)表面進(jìn)行吹掃，防止積灰和結(jié)露。

熱風(fēng)吹掃通過三方面防止絕緣子爬電：首先熱風(fēng)對(duì)瓷套外壁加熱，可防止外表面空氣結(jié)露;其次熱風(fēng)對(duì)內(nèi)表面吹掃，可清潔瓷套內(nèi)壁面，防止積灰和酸霧粘附;再次熱風(fēng)進(jìn)入瓷套內(nèi)部，形成一股微弱的空氣流向瓷套防塵筒，可阻止煙氣進(jìn)入瓷套內(nèi)，大大降低瓷套內(nèi)的煙氣濃度，也就大大降低了內(nèi)部氣體的露點(diǎn)溫度。

因此，只要進(jìn)入絕緣子內(nèi)的熱風(fēng)達(dá)到100℃左右，即使除塵器內(nèi)煙氣酸露點(diǎn)溫度很高，瓷套內(nèi)的氣體露點(diǎn)溫度也不高，不會(huì)在內(nèi)壁結(jié)露，可保證低低溫除塵器的安全運(yùn)行。濕式電除塵器的絕緣子吹掃能說明這個(gè)道理。濕式除塵器的煙氣溫度已經(jīng)處于水露點(diǎn)以下了，其絕緣子采用溫度只有60-70℃熱風(fēng)進(jìn)行吹掃，由于風(fēng)量比干式除塵器大很多，瓷套內(nèi)沒有濕煙氣進(jìn)入，就可以安全運(yùn)行。 由此可見，絕緣子的熱風(fēng)吹掃是十分必要的，在平均風(fēng)量45Nm3/h左右的情況下，熱風(fēng)溫度保持在100℃左右即可。 3.完全蒸汽加熱方案 完全蒸汽加熱方案是指整個(gè)低低溫電除塵器的低壓加熱全部采用蒸汽。具體方案為： 輔汽經(jīng)過減壓裝置后，壓力保持在0.7-0.9MPa，先加熱除塵器灰斗，使灰斗加熱區(qū)域的溫度達(dá)到100-120℃。灰斗加熱后的飽和水或汽水混合物，再進(jìn)入灰斗氣化風(fēng)蒸汽加熱器和絕緣子吹掃風(fēng)蒸汽加熱器，將氣化風(fēng)和吹掃風(fēng)的溫度加熱到130-150℃，凝結(jié)水最后以70-90℃的過冷溫度排出，進(jìn)入鍋爐啟動(dòng)擴(kuò)容器水箱回收利用。如圖1所示。 典型的低溫電除塵器完全蒸汽加熱系統(tǒng)示意圖 本方案與普通蒸汽加熱方案的不同之處，在于帶壓力的飽和水熱能得到了進(jìn)一步利用，最后以很大過冷度的低溫水排出，蒸汽的熱能利用率可達(dá)到90%，因此汽耗量顯著降低。過冷排水不會(huì)產(chǎn)生閃蒸蒸汽，方便回收利用。