早在十一五時期，國家就把節能作為基本國策之一，要求發展循環經濟，保護生態環境，加快資源節約型、環保型社會建設。現在已經到了十三五階段初期，我國節能減排形勢依然嚴峻，而且迫在眉睫。電力作為高能源行業，在降低能源消耗、提高經濟效益方面發揮著重要作用。

某火力發電廠根據當前生產情況和十三五節能計劃要求，實施低溫電除塵效果改造項目，實現馀熱回收利用，達到節能減排效果。同時，大大降低了SO2氣體排放，提高了除塵效率，在保護區域環境中發揮了重要作用。

1改造前后的技術比較和技術原理

改造前，原煤從煤斗送入鍋爐的煤磨機，原煤磨成煤粉后進入鍋爐燃燒，將水加熱到過熱蒸汽，推進汽輪轉子旋轉，整個過程從化學能力到熱能力汽輪機驅動發電機發電，最終實現機械能量轉換為電能。在發電過程中，汽輪機的無蒸汽通過冷凝器冷卻為冷凝水，通過回熱系統加熱后，供水泵再次送入鍋爐的煤燃燒后產生的煙通過脫硝裝置、空預器、電除塵、鼓風機、增壓鼓風機、脫硫裝置進入煙囪排出到大氣中。

根據實測數據，排煙帶走的熱量是鍋爐運行中熱損失最大的部分，占鍋爐總輸入熱量的5%~8%，占鍋爐總熱損失的70%~80%。一般來說，排煙溫度每增加15℃~20℃，排煙熱損失增加1%，鍋爐效率相應下降1%，煤耗增加。

為了保護尾部煙道、設備不被腐蝕，電廠必須將煙氣溫度控制在酸露點以上。根據國內通常的設計，煙氣溫度必須高于酸露點5℃~10℃，因此空預器出口煙氣溫度通常設定為120℃~130℃。在濕法脫硫技術中，吸收塔中的煙氣處于絕熱飽和狀態，溫度(等蛆過程)在50℃左右，即120℃~150℃~50℃之間的熱量全部損失。

改造后的工藝流程圖如圖1所示。

改造后，低溫靜電除塵技術在干式除塵器(DESP)前投入煙草冷凍器，熱煙和汽車冷凝水進行熱交換，降低煙草冷卻，將DESP的運行溫度從130℃~150℃降低到85℃~90℃(煙草酸露點以下)

2節能效果與環境效益分析

2.1節能效果分析

實施低溫靜電除塵技術后，節能效果主要體現在馀熱回收中。煙氣冷卻器中，蒸汽冷凝水與煙熱交換，煙氣溫度從120℃~130℃下降到85℃，同時加熱冷凝水。這不僅可以減少排煙熱損失，還可以預熱即將返回鍋爐的冷凝水，從而降低煤耗，給機組帶來節能效益，可謂一舉兩得。

2.1.1項目節能計算的依據和基礎數據

(1)產品產量的依據。

單元發電利用時間為5500小時，年發電量:1000MW×5500小時=550000萬kWh。

(2)能源消耗的依據。

能源消耗基于火力發電廠熱經濟理論。

2.1.2項目實施前后節能計算

根據煙冷器性能試驗結果，低溫電除塵節能效果明顯，統計如下。

在1000MW負荷下分別投入退煙冷凍器，鍋爐修正后的效率分別為94.445%、94.370%，汽車修正后的熱耗率分別為7408.58kJ/kWh、7463.14kJ/kWh，修正后的供電煤耗分別為284.16g/kWh，285.97g/kWh，即煙冷凍器改造后，降低單元供電煤耗1.81g/kWh。

在750MW負荷下分別投入煙霧冷凍器，鍋爐修正后的效率分別為94.397%、94.289%，汽車修正后的熱消耗率分別為7511.86kJ/kWh、7571.31kJ/kWh，修正后的供電煤消耗量分別為289.51g/kWh，291.81g/kWh，即煙霧冷凍器改造后降低機組供電煤消耗量2.30g/kWh。

在500MW負荷下分別投入煙霧冷凍器，鍋爐修正后的效率分別為94.381%、94.494%，汽車修正后的熱消耗率分別為7691.92kJ/kWh、7769.63kJ/kWh，修正后的供電煤消耗量分別為300.67g/kWh，302.71g/kWh，即煙霧冷凍器改造后降低機組供電煤消耗量2.04g/kWh。

相關單元的運行負荷分布按表1計算。

2.1.3節能計算

改造前單元年綜合能耗=2000h×1000mw×285.97g/kwh+2250h×1000mw×291.81g/kwh+1250h×1000mw×302.71g/kwh=1606900tce。

改裝后單元年綜合能耗=2000h×1000mw×284.16g/kwh+2250h×1000mw×289.51g/kwh+1250h×1000.67g/kwh=159555tce。

從上述計算可以看出，項目實施前后每年節標準量=1606900tce-159555tce=11345t煤炭標準量。

2.2環境效益分析

2.2.1排除SO3

排除煙氣中的SO3主要是空預器和靜電吸塵器之間配置的煙氣冷卻器。是SO3緩慢凝結的地方。煙氣溫度降低到酸露點以下時，由于灰塵的總表面積遠大于熱交換器外殼和管道表面積，硫酸蒸汽優先冷凝灰塵粒子表面，與灰塵中的堿性金屬氧化物發生化學反應，生成硫酸鹽，然后與灰塵一起被電除塵設備收集，煙氣中的硫酸蒸汽量大幅減少

2.2.2提高除塵效率

(1)煙塵比電阻決定除塵效果。

灰比電阻在104~1011ω區間時，吸塵器的吸塵效果最好，比電阻過大或過小，吸塵效率急劇下降。如果電阻過小，電荷煙塵達到集塵極快釋放電荷，容易從極板返回氣流的電阻過大，電荷粒子在集塵極慢釋放電荷，煙塵積累容易產生反電暈現象。影響灰飛比電阻大小的因素很多，如灰飛堿性金屬含量、煤的硫含量和水分等，一般高硫煤的比電阻低于低硫煤。

(2)低溫靜電吸塵器的優點。

其中之一是傳統的靜電吸塵器操作溫度在120℃~150℃之間，此時灰飛揚的比電阻最高，低溫靜電吸塵器的出口溫度在85℃左右，灰飛揚的比電阻大幅度降低，靜電吸塵器也能有效地除塵。另外，飛灰表面吸收SO3后，比電阻更低，可以通過后續的干式靜電吸塵器去除。

其二，煙塵入口濃度不變，在靜電吸塵器總集塵面積相同的條件下，出口煙塵濃度與接近速度和體積流量有指數關系。當煙氣溫度從150℃降低到85℃，煙氣體積將減少16%左右，在相同條件下，意味著比集塵面積提高了16%，飛灰趨近速度可增加70%左右，可提高ESP對細顆粒的捕集效率。

3結論

（1）與傳統的煙氣治理技術相比，低低溫靜電除塵技術具有脫除SO3、提高除塵效率、降低排煙溫度從而減少熱損失以及余熱回收利用的特點。

(2)項目實施后，每年可節約11345t標準煤炭，減少生產煤炭消耗，同時減少SO2排放量5447.7kg。不僅為企業節約生產成本，創造經濟效益，還為環境大氣保護做出了巨大貢獻。

(3)該項目技術先進，運行穩定、可控，具有較好的經濟效益和環境效益，符合國家十三五節能計劃的要求和行業長期發展計劃，促進地區和企業經濟發展，使企業經濟和地區環境保護事業齊頭并進。