低低溫電除塵器

第一章 燃煤電廠煙氣超低排放及電除塵背景001
第一節 環保政策及面臨的形勢001
一、國家政策及標準001
二、地方政策002
三、地方標準003
第二節 火電行業發展及煙塵排放概況004
一、能源及火電行業背景004
二、火電行業發展現狀005
三、火電行業煙塵排放與控制排放現狀006
四、火電行業發展趨勢007
第三節 電除塵概述008
一、除塵器分類008
二、電除塵基本原理008
第四節 燃煤電廠煙氣治理技術路線演變過程009
第五節 以低低溫電除塵技術為核心的煙氣協同治理技術路線010
一、關鍵設備主要功能012
二、污染物協同脫除013
三、技術優勢014
四、可達到的性能指標014

第二章 低低溫電除塵技術原理015
第一節 低低溫電除塵器簡介015
一、工作原理015
二、組成015
三、煙氣冷卻器或煙氣換熱系統016
四、工藝路線016
五、技術特點簡介017
第二節 酸露點及入口煙氣溫度確定方法019
一、酸露點定義019
二、酸露點測試方法019
三、酸露點估算方法020
四、酸露點計算示例021
五、低低溫電除塵器入口煙氣溫度確定方法021
第三節 灰硫比及低溫腐蝕控制023
一、灰硫比定義023
二、灰硫比估算公式023
三、國內煤種灰硫比分析024
四、灰硫比計算示例025
五、灰硫比與腐蝕的關係027
六、低溫腐蝕風險的應對措施027
第四節 低低溫電除塵改造提效幅度028
一、除塵效率與煙氣溫度的關係028
二、不同煤種比電阻與煙氣溫度的關係028
三、灰硫比與提效幅度的關係030
第五節 二次揚塵及應對措施030
一、二次揚塵相關研究030
二、防止振打二次揚塵的措施031
第六節 低低溫電除塵器去除SO3分析033
一、SO3的來源和危害033
二、SO3控制政策034
三、SO3檢測方法034
四、SO3去除原理及去除率035
第七節 低低溫電除塵器能耗分析037
一、低低溫電除塵系統能耗分析037
二、低低溫電除塵器能耗分析037

第三章 電除塵選型技術039
第一節 常規電除塵選型技術039
一、選型設計流程039
二、選型設計條件和要求039
三、電除塵器適應性研究042
四、選型設計及修正046
五、選型設計指導意見048
六、燃煤電廠電除塵器提效改造技術路線049
第二節 煤種的除塵難易性評價方法050
一、評價方法簡述050
二、按煤種名稱評價051
三、按煤、飛灰成分評價051
四、 按多元回歸分析法進行評價052
五、按表觀驅進速度ωk評價053
第三節 低低溫電除塵選型技術053
一、不同煤種比電阻與煙氣溫度的關係053
二、灰硫比與提效幅度的關係054
三、低低溫電除塵型號表示方法055
四、其他參數的確定055

第四章 低低溫與其他先進技術結合056
第一節 低低溫+旋轉電極056
一、低低溫電除塵技術及二次揚塵問題056
二、旋轉電極電除塵技術056
三、低低溫+旋轉電極電除塵結構057
四、旋轉電極電除塵佈置方式057
五、日本碧南電廠1000MW機組案例061
六、國內案例分析063
第二節 低低溫+小分區064
一、小分區改造原理及方法設計064
二、工程應用案例066
第三節 低低溫+離線振打067

第五章 高壓供電、控制及絕緣技術069
第一節 高頻高壓直流電源069
一、原理069
二、主要特點069
三、推薦應用場合070
第二節 脈衝高壓電源070
一、原理071
二、主要特點071
三、推薦應用場合071
第三節 變頻高壓電源072
一、原理072
二、主要特點072
三、推薦應用場合072
第四節 高頻恒流高壓電源073
一、原理073
二、主要特點073
三、推薦應用場合073
第五節 三相高壓直流電源073
一、原理073
二、主要特點074
三、推薦應用場合074
第六節 單相工頻高壓直流電源074
一、原理075
二、主要特點075
三、推薦應用場合076
第七節 恒流高壓直流電源076
一、原理076
二、主要特點076
三、推薦應用場合077
第八節 電除塵器的高壓絕緣技術077
一、直流電場高壓絕緣子特性077
二、不同材料絕緣子性能078
三、低低溫電除塵器的高壓絕緣079
第九節 低低溫電除塵器電控參數082
一、台州二廠1000MW低低溫電除塵器082
二、金陵電廠1000MW低低溫電除塵器083
三、寧海電廠1000MW低低溫電除塵器085
四、玉環電廠1000MW低低溫電除塵器086
五、低低溫電除塵器電源選項注意點088

第六章 低低溫電除塵器結構及應用特點089
第一節 絕緣子室熱風吹掃089
一、典型的電除塵器絕緣子室現狀介紹089
二、BE型結構設置熱風吹掃的分析與對比096
第二節 灰鬥加熱及灰的流動性099
一、灰鬥蒸汽加熱和電加熱比較099
二、蒸汽加熱改造102
三、灰鬥溫度實際測量104
第三節 低低溫改造的可行性及技術經濟性105
一、綏中二期低低溫電除塵改造可行性106
二、低低溫電除塵器與電袋複合除塵器技術經濟性108
第四節 低低溫電除塵器運行資料113
一、供電分區運行資料113
二、低低溫電除塵與常規電除塵情況114
第五節 低低溫電除塵器局部腐蝕防控116
第六節 煙冷器佈置下的氣流局部117
一、低低溫電除塵器氣流局部基本要求117
二、某典型專案結構改進117

第七章 低低溫電除塵器測試技術122
第一節 低低溫電除塵器煙氣測試方法122
一、低濃度煙塵測試方法122
二、煙氣PM2.5測試方法129
三、燃煤電廠煙氣中SO3測試方法136
第二節 粉塵比電阻測試方法137
一、粉塵比電阻定義137
二、粉塵比電阻的影響因素138
三、粉塵比電阻的測試方法138
第三節 煙氣酸露點測試方法142
一、酸露點定義142
二、影響酸露點的主要因素142
三、酸露點測試方法143
四、酸露點測試儀器143
第四節 低低溫電除塵專案的現場實測144
一、浙能溫州電廠8#爐660MW機組144
二、華能玉環電廠1#爐1000MW機組150
三、上海外高橋電廠1000MW機組PM2.5現場測試154
四、SO3現場實測159
五、粉塵比電阻現場實測162
第五節 低濃度顆粒物測試的空白實驗研究164
一、標準空白樣品的製備及評判指標164
二、進口濾筒與國產濾筒的空白實驗對比165
三、一體化採樣頭的空白實驗研究167
四、工程實測168

第八章 電除塵器強度計算與優化174
第一節 基於ANSYS的灰鬥蒸汽加熱改造強度計算174
第二節 基於STAAD的電除塵器進口喇叭強度技術175
一、電除塵器進出口封頭結構簡介175
二、載荷、約束分析及工況設置176
三、計算及結果分析178
第三節 基於SAP2000的電除塵器強度計算與優化180
一、強度整體計算流程180
二、模型建立181
三、整機模型185
四、分析項設定186
五、結果分析187
六、結構優化分析193
七、協力廠商有限元軟體ANSYS校核195

第九章 低低溫電除塵器典型工程案例199
第一節 國外應用案例199
一、案例1：三菱重工的東京電力公司廣野電廠5#機組199
二、案例2：石川島播磨（IHI）的新日鐵住金鹿島電廠200
三、案例3：日本電源開發株式會社的橘灣火力發電站2#機組201
四、案例4：日立（Hitachi）碧南電廠4#、5#機組201
五、案例5：阿爾斯通（Alstom）的東曹株式會社南陽機組202
第二節 國內應用案例202
一、案例1：華能榆社電廠4號機（300MW）改造工程202
二、案例2：華能長興電廠1號、2號機組（2×660MW）新建工程205
三、案例3：中電投江西新昌電廠2×700MW機組改造工程209
四、案例4：浙能嘉華電廠三期7號、8號機（2×1000MW）改造工程213
五、案例5：華能玉環電廠1000MW機組改造工程215
六、案例6：浙江溫州電廠660MW機組新建工程218
七、案例7：淮北平山電廠1號爐660MW機組新建工程220

附錄A 低低溫電除塵器相關標準223
附錄B 選型設計修正236
附錄C 選型設計條件和要求239
附錄D 影響電除塵器性能主要因素分析246
參考文獻257

隨著燃煤電廠煙氣“超低排放”的全面實施，低低溫電除塵器的優勢已得到行業內的廣泛認可，在近6年的工程應用中低低溫電除塵技術已從眾多新型電除塵技術中脫穎而出。

低低溫電除塵器具有除塵效率高、設備阻力低、處理煙氣量大等優點，並且克服了高比電阻引起的反電暈、細粉塵荷電難等常規電除塵技術瓶頸，通過煙氣深度降溫，回收了煙氣熱量，降低了脫硫水耗，有效提高了電除塵器和下游系統的除塵效率，可穩定達到10mg/m3以下的出口粉塵濃度。

現在我國每年約40億噸原煤使用中50%左右為電力所用，而根據國際能源署（IEA）統計，2011年美國91%的煤炭都用於發電，歐盟為76.2%，即使是印度和俄羅斯也超過60%，電煤比重均高於我國。燃煤發電是我國煤資源利用的“最清潔”方式，將煤炭的使用集中於電煤無疑是最佳的選擇。超低排放技術在電力行業率先規模應用已見成效，極大地提升了公眾對煤炭清潔利用的信心。

近年來，我國的環保法規、排放標準日趨嚴格。國家發改委、環境保護部和國家能源局三部委聯合於2014年9月發佈了《煤電節能減排升級與改造行動計畫（2014～2020年）》，要求東部地區新建燃煤機組排放基本達到燃氣輪機組污染物排放限值，即基準氧含量6%條件下煙塵排放濃度不高於10mg/m3。

基於上述背景，作者結合多年的科研成果及國內外該領域的新技術，編著了適合我國國情的《低低溫電除塵器》一書。本書共分九章，內容包括：燃煤電廠煙氣超低排放及電除塵背景；低低溫電除塵技術原理；電除塵選型技術；低低溫與其他先進技術結合；高壓供電、控制及絕緣技術；低低溫電除塵器結構及應用特點；低低溫電除塵器測試技術；電除塵器強度計算與優化；低低溫電除塵器典型工程案例。本書重點描述了應用於燃煤電廠的低低溫電除塵器，而對於其在石化、造紙等行業的應用未做展開。

本書是對低低溫電除塵器的全面總結，內容新穎，指導性強，對於電除塵器技術改造具有重要指導作用。本書由浙江菲達環保科技股份有限公司的趙海寶和杭州華電半山發電有限公司的黃俊統稿，全書主要由趙海寶、黃俊和夏婷編著，書中煙氣協同控制技術路線參考了由華能國際電力股份有限公司組織中國電力工程顧問集團中南電力設計院、西安交通大學、浙江菲達環保科技股份有限公司、浙江浙大網新機電工程有限公司、武漢凱迪電力環保有限公司共同參加完成的“燃煤電廠煙氣協同治理關鍵技術研究”課題的相關成果，電除塵選型技術部分參考了中國環境保護產業協會電除塵委員會編著的《電除塵器選型設計指導書》，低低溫電除塵測試技術部分參考了國家863計畫資助專案“燃煤電站PM2.5捕集增效與優化技術與裝備研製”(2013AA065002)的相關成果；同時，本書的出版得到了“十三五”國家重點研發計畫“新型高效靜電除塵裝備”（2017YFB0603202）的支援。在此一併表示感謝。另外，本書編著過程中參閱的部分文獻、標準資料未能一一列出，在此向有關專家、學者和同仁致謝。

由於編著者學識及經驗有限，不妥和疏漏之處在所難免，懇請專家、讀者批評指正。

編著者
2018年2月