上期我们了解了电除尘器的原理和工作过程，其中在****介绍了常规电除尘器除尘效率易受粉尘特性影响，存在细颗粒荷电不充分、振打引起二次扬尘和高比电阻粉尘引起反电晕等的技术瓶颈，所以从这期开始我们将开始介绍电除尘新技术。

要说电除尘新技术中，我们认为低低温电除尘技术是最值得推荐的，因为该技术打破了人们对电除尘器的传统观念，电除尘器的适用温度不止限定低温和高温，它完全可以在酸露点以下（一般90℃左右）的低低温下运行，这种变化到底带来了怎样的变革呢，今天我们就来认识一下这个****里程碑性质的技术——低低温电除尘技术。

1、低低温工作原理

低低温静电除尘工作原理是通过热回收器（又称烟气冷却器）降低电除尘器入口烟气温度至酸露点以下，一般在90℃左右，使烟气中的大部分SO3在热回收器中冷凝成硫酸雾并粘附在粉尘表面，使粉尘性质发生了很大变化，降低粉尘比电阻，避免反电晕现象；同时，烟气温度的降低使烟气流量减小并有效提高电场运行时的击穿电压，从而大幅提高除尘效率，并去除大部分SO3。

图1以低低温电除尘技术为核心的烟气协同治理技术路线图

▲当不设置烟气再热器（FGR）时，烟气冷却器（WHR）处的换热量按上图①所示回收至汽机回热系统；

▲当设置烟气再热器（FGR）时，烟气冷却器（WHR）处的换热量按上图②所示至烟气再热器（FGR）。

2、技术特点

优点

与入口烟温在120℃～130℃的常规电除尘器相比，低低温电除尘器具有以下优点：

（1）烟气温度降低可以降低粉尘比电阻。通过热回收器或烟气换热系统将烟气温度降至酸露点以下，烟气中大部分SO3冷凝成硫酸雾，并吸附在粉尘表面，使粉尘性质发生了很大变化。根据烟气温度与粉尘比电阻的关系，如图2所示，在低温区，表面比电阻占主导地位，并随着温度的降低而降低。

低低温电除尘器入口烟气温度降至酸露点以下，使粉尘比电阻处在电除尘器高效收尘的区域。粉尘性质的变化和烟气温度的降低均促使了粉尘比电阻大幅下降，避免了反电晕现象，从而提高除尘效率。

图2温度与飞灰比电阻关系

（2）烟温降低，烟气体积流量降低，电场流速降低，增加了粉尘在电场的停留时间，同时比集尘面积增大，从而提高除尘效率。

（3）进入电除尘器的烟气温度降低，使电场击穿电压上升，从而提高除尘效率。实际工程案例表明，排烟温度每降低10℃，电场击穿电压将上升3%左右。在低低温条件下，由于有效避免了反电晕，击穿电压的上升幅度将更大。

（4）低低温电除尘器可以去除绝大部分SO3，减少尾部烟气低温腐蚀。烟气温度降至酸露点以下，气态的SO3将冷凝成液态的硫酸雾。因烟气含尘浓度高，粉尘总表面积大，这为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件。

（5）提高湿法脱硫系统协同除尘效果。国外有关研究对常规电除尘器与低低温电除尘器出口粉尘粒径、电除尘器出口烟尘浓度与脱硫出口烟尘浓度关系进行了探讨。

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常规电除尘器↔低低温电除尘器

常规电除尘器出口烟尘平均粒径一般为1μm～2.5μm，低低温电除尘器出口粉尘平均粒径大于3μm，低低温电除尘器出口粉尘平均粒径明显高于常规电除尘器；当采用低低温电除尘器时，脱硫出口烟尘浓度明显降低，可有效提高湿法脱硫系统协同除尘效果。

（6）节能效果明显

由于烟气温度的降低，当采用热回收器和烟气换热系统时均可节约湿法脱硫系统水耗量，可使风机的电耗和脱硫系统用电率减小。低低温电除尘系统采用热回收器时可回收热量，兼具节能效果。热回收器的投资成本，一般可在3~5年内回收。

（7）具更优越的经济性

由于烟气温度降至酸露点以下，粉尘性质发生了很大的变化、比电阻大幅下降，因此，达到相同除尘效率前提下，低低温电除尘器的电场数量可减少，流通面积可减小。

由此可见，与常规电除尘器相比，低低温电除尘器在设计上可以采用较小的除尘器规格、较低的设备占地等，实现更高的除尘效率。

缺点

虽然低低温电除尘技术拥有以上众多优点，但是它也存在一定缺点：

二次扬尘有所增加

粉尘比电阻的降低会削弱捕集到阳极板上的粉尘的静电粘附力，从而导致二次扬尘现象比低温电除尘器适当增加，但在采取相应措施后，二次扬尘现象能得到很好的控制。

防止措施↓↓↓

烟气温度降低，烟尘比电阻下降，烟尘粘附力有所降低，二次扬尘会适当增加，为防止二次扬尘可采用下述二种措施之一：

适当增加电除尘器容量及采用振打优化技术，即通过加大流通面积，降低烟气流速，设置合适的电场数量，调整振打制度来控制二次扬尘。

当场地受限时，可采用旋转电极式电除尘技术或离线振打技术。

其他辅助方法：出口封头内设置收尘板式的出口气流分布板，使部分来不及捕集或二次飞扬的烟尘进行再次捕集。

从上述低低温电除尘技术的优缺点可以看出，其优点远远大于缺点，那么问题来了，是不是所有煤种燃烧后的粉尘都适合采用低低温电除尘技术来进行收尘呢？这种技术的适用条件是什么？评判依据又是什么呢？且听我慢慢道来。

3、技术适用条件和灰硫比

低低温除尘技术适用条件主要为灰硫比大于100。

对于灰硫比过大或燃煤中含硫较高或飞灰中碱性氧化物（主要为Na2O）含量较高的煤种，烟尘性质改善幅度相对减小，对低低温电除尘器提效幅度有一定影响。

（1）灰硫比定义

灰硫比（D/S），即粉尘浓度（mg/m3）与SO3浓度（mg/m3）之比。

（2）灰硫比估算公式

根据硫元素在锅炉、脱硝等系统中的转化规律、物料平衡法和元素守恒定律推导了燃煤电厂烟气灰硫比估算公式，如式（3-1）、（3-2）所示，式（3-2）中“32”为硫的相对原子质量，“80”为三氧化硫的相对分子质量。

式中：

CD/S——灰硫比值；

CD——热回收器入口粉尘浓度，mg/m3；

CSO3——热回收器入口SO3浓度，mg/m3；

η1——燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率（煤粉炉一般取90%）；

η2——SO2向SO3的转化率（约为0.8%～3.5%，一般取1.8%～2.2%）；

M——锅炉燃煤量，t/h；

Sar——煤中收到基含硫量，%;

q——锅炉机械未完全燃烧的热损失（在灰硫比估算时可取0%）；

Q——烟气流量，m3/h。

烟气中的SO3浓度数据宜由锅炉制造厂、脱硝制造厂提供或测试得到，当缺乏制造厂提供的数据且没有测试数据时，SO3浓度可按式（3-2）进行估算。

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4、国内外研究及应用情况

低低温电除尘技术在日本较为成熟，应用广泛。1997年日本三菱率先在大型燃煤火电机组中开始推广应用基于MGGH使电除尘器在90℃左右运行的低低温电除尘工艺。鉴于该项技术的优点非常明显，此后在日本得到了迅速的发展，据不完全统计低低温电除尘技术在日本投运业绩超过20个电厂，装机总容量超过15000MW。

国内电除尘厂家从2010年开始逐步加大对低低温电除尘技术的研发，目前已有多台600MW机组投运业绩，且已有多个电厂采用此技术。由于此技术优越的特点，其适合在中国推广，可作为燃煤电厂独立选择方案，也可与其它成熟技术优化组合。

5、国内外典型案例

三菱重工（MHI）案例

低低温电除尘技术在日本已有近20年的应用历史。三菱重工于1997年开始在大型燃煤火电机组中推广低低温电除尘技术，目前已有总装机容量超过6500MW投运业绩，三菱有关高效烟气处理系统的研究报告指出，在三菱重工的烟气处理系统中，低低温电除尘器出口烟尘浓度小于30mg/m3，SO3浓度大部分低于3.57mg/m3，脱硫系统出口烟尘浓度可达到小于5mg/m3。

日本日立（Hitachi）案例

有关文献指出，日本日立已将“DeNOx系统+低低温电除尘器+DeSOx系统+湿式电除尘器”技术成功应用在日本中部电力株式会社的碧南电厂1000MW燃煤机组中，碧南电厂共有五台机组，其中#4、#5炉1000MW机组均为低低温电除尘器，分别于2001年、2002年投运，GGH进口烟尘浓度为5g/m3～30g/m3，进入移动电极电除尘器的烟气温度为80℃～90℃，低低温电除尘器出口烟尘浓度小于30mg/m3，脱硫系统出口烟尘浓度3mg/m3～5mg/m3，湿式电除尘器出口烟尘浓度0.32mg/m3～1.0mg/m3，烟囱入口SO2浓度分别小于0.286mg/m3，此工艺通过移动电极解决了低低温电除尘器二次扬尘问题。

国内工程案例

华能长兴电厂“上大压小”工程2×660MW机组新建项目由菲达环保设计，采用低低温电除尘技术，每台炉配套2台双室五电场电除尘器，设计烟气温度为90℃，电除尘器出口烟尘浓度设计值为15mg/m3，已于2014年12月中旬投入使用。经第三方测试，结果显示：满负荷工况，1号机组电除尘器出口烟尘浓度值约为12mg/m3，湿法脱硫装置的协同除尘效率约70%。机组排放满足超低排放要求，同时也是国内首台套不采用湿式电除尘器实现超低排放的机组。

华能榆社电厂4号机（300MW）改造工程、中电投江西新昌电厂2×700MW机组改造工程、浙能嘉华电厂三期7号、8号机（2×1000MW）改造工程等诸多工程均已在2014年底前完成低低温电除尘器的改造，并都已取得了较好的排放效果。

本期小结

本期我们介绍了低低温电除尘器的工作原理、技术特点、适用场合、市场现状以及部分案例，从今天的介绍中不难发现低低温电除尘技术较常规电除尘技术有着很大的优势，虽然本期也介绍了一些低低温的应用案例，但都只是做了简单的介绍，下期我们将针对低低温的应用案例做详细的介绍。

这一期我们介绍了低低温电除尘技术，其技术关键点主要集中在运行温度低于酸露点，通过今天的介绍我们可以知道烟气量是随着温度逐渐增加，并在某一温度后烟气量又随之减少。

那么问题来了，为什么低低温电除尘技术得到了推广而高温电除尘技术却没有得到大规模发展呢？请你谈谈你独到的见解吧！

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