早在十一五时期，国家就把节能作为基本国策之一，要求发展循环经济，保护生态环境，加快资源节约型、环保型社会建设。现在已经到了十三五阶段初期，我国节能减排形势依然严峻，而且迫在眉睫。电力作为高能源行业，在降低能源消耗、提高经济效益方面发挥着重要作用。

某火力发电厂根据当前生产情况和十三五节能计划要求，实施低温电除尘效果改造项目，实现馀热回收利用，达到节能减排效果。同时，大大降低了SO2气体排放，提高了除尘效率，在保护区域环境中发挥了重要作用。

1改造前后的技术比较和技术原理

改造前，原煤从煤斗送入锅炉的煤磨机，原煤磨成煤粉后进入锅炉燃烧，将水加热到过热蒸汽，推进汽轮转子旋转，整个过程从化学能力到热能力汽轮机驱动发电机发电，最终实现机械能量转换为电能。在发电过程中，汽轮机的无蒸汽通过冷凝器冷却为冷凝水，通过回热系统加热后，供水泵再次送入锅炉的煤燃烧后产生的烟通过脱硝装置、空预器、电除尘、鼓风机、增压鼓风机、脱硫装置进入烟囱排出到大气中。

根据实测数据，排烟带走的热量是锅炉运行中热损失最大的部分，占锅炉总输入热量的5%~8%，占锅炉总热损失的70%~80%。一般来说，排烟温度每增加15℃~20℃，排烟热损失增加1%，锅炉效率相应下降1%，煤耗增加。

为了保护尾部烟道、设备不被腐蚀，电厂必须将烟气温度控制在酸露点以上。根据国内通常的设计，烟气温度必须高于酸露点5℃~10℃，因此空预器出口烟气温度通常设定为120℃~130℃。在湿法脱硫技术中，吸收塔中的烟气处于绝热饱和状态，温度(等蛆过程)在50℃左右，即120℃~150℃~50℃之间的热量全部损失。

改造后的工艺流程图如图1所示。

改造后，低温静电除尘技术在干式除尘器(DESP)前投入烟草冷冻器，热烟和汽车冷凝水进行热交换，降低烟草冷却，将DESP的运行温度从130℃~150℃降低到85℃~90℃(烟草酸露点以下)

2节能效果与环境效益分析

2.1节能效果分析

实施低温静电除尘技术后，节能效果主要体现在馀热回收中。烟气冷却器中，蒸汽冷凝水与烟热交换，烟气温度从120℃~130℃下降到85℃，同时加热冷凝水。这不仅可以减少排烟热损失，还可以预热即将返回锅炉的冷凝水，从而降低煤耗，给机组带来节能效益，可谓一举两得。

2.1.1项目节能计算的依据和基础数据

(1)产品产量的依据。

单元发电利用时间为5500小时，年发电量:1000MW×5500小时=550000万kWh。

(2)能源消耗的依据。

能源消耗基于火力发电厂热经济理论。

2.1.2项目实施前后节能计算

根据烟冷器性能试验结果，低温电除尘节能效果明显，统计如下。

在1000MW负荷下分别投入退烟冷冻器，锅炉修正后的效率分别为94.445%、94.370%，汽车修正后的热耗率分别为7408.58kJ/kWh、7463.14kJ/kWh，修正后的供电煤耗分别为284.16g/kWh，285.97g/kWh，即烟冷冻器改造后，降低单元供电煤耗1.81g/kWh。

在750MW负荷下分别投入烟雾冷冻器，锅炉修正后的效率分别为94.397%、94.289%，汽车修正后的热消耗率分别为7511.86kJ/kWh、7571.31kJ/kWh，修正后的供电煤消耗量分别为289.51g/kWh，291.81g/kWh，即烟雾冷冻器改造后降低机组供电煤消耗量2.30g/kWh。

在500MW负荷下分别投入烟雾冷冻器，锅炉修正后的效率分别为94.381%、94.494%，汽车修正后的热消耗率分别为7691.92kJ/kWh、7769.63kJ/kWh，修正后的供电煤消耗量分别为300.67g/kWh，302.71g/kWh，即烟雾冷冻器改造后降低机组供电煤消耗量2.04g/kWh。

相关单元的运行负荷分布按表1计算。

2.1.3节能计算

改造前单元年综合能耗=2000h×1000mw×285.97g/kwh+2250h×1000mw×291.81g/kwh+1250h×1000mw×302.71g/kwh=1606900tce。

改装后单元年综合能耗=2000h×1000mw×284.16g/kwh+2250h×1000mw×289.51g/kwh+1250h×1000.67g/kwh=159555tce。

从上述计算可以看出，项目实施前后每年节标准量=1606900tce-159555tce=11345t煤炭标准量。

2.2环境效益分析

2.2.1排除SO3

排除烟气中的SO3主要是空预器和静电吸尘器之间配置的烟气冷却器。是SO3缓慢凝结的地方。烟气温度降低到酸露点以下时，由于灰尘的总表面积远大于热交换器外壳和管道表面积，硫酸蒸汽优先冷凝灰尘粒子表面，与灰尘中的碱性金属氧化物发生化学反应，生成硫酸盐，然后与灰尘一起被电除尘设备收集，烟气中的硫酸蒸汽量大幅减少

2.2.2提高除尘效率

(1)烟尘比电阻决定除尘效果。

灰比电阻在104~1011ω区间时，吸尘器的吸尘效果最好，比电阻过大或过小，吸尘效率急剧下降。如果电阻过小，电荷烟尘达到集尘极快释放电荷，容易从极板返回气流的电阻过大，电荷粒子在集尘极慢释放电荷，烟尘积累容易产生反电晕现象。影响灰飞比电阻大小的因素很多，如灰飞碱性金属含量、煤的硫含量和水分等，一般高硫煤的比电阻低于低硫煤。

(2)低温静电吸尘器的优点。

其中之一是传统的静电吸尘器操作温度在120℃~150℃之间，此时灰飞扬的比电阻最高，低温静电吸尘器的出口温度在85℃左右，灰飞扬的比电阻大幅度降低，静电吸尘器也能有效地除尘。另外，飞灰表面吸收SO3后，比电阻更低，可以通过后续的干式静电吸尘器去除。

其二，烟尘入口浓度不变，在静电吸尘器总集尘面积相同的条件下，出口烟尘浓度与接近速度和体积流量有指数关系。当烟气温度从150℃降低到85℃，烟气体积将减少16%左右，在相同条件下，意味着比集尘面积提高了16%，飞灰趋近速度可增加70%左右，可提高ESP对细颗粒的捕集效率。

3结论

（1）与传统的烟气治理技术相比，低低温静电除尘技术具有脱除SO3、提高除尘效率、降低排烟温度从而减少热损失以及余热回收利用的特点。

(2)项目实施后，每年可节约11345t标准煤炭，减少生产煤炭消耗，同时减少SO2排放量5447.7kg。不仅为企业节约生产成本，创造经济效益，还为环境大气保护做出了巨大贡献。

(3)该项目技术先进，运行稳定、可控，具有较好的经济效益和环境效益，符合国家十三五节能计划的要求和行业长期发展计划，促进地区和企业经济发展，使企业经济和地区环境保护事业齐头并进。