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低温静电除尘器(LLT-ESP)在燃煤锅炉烟气治理中的最新进展

来自MHPS-ES(原MHI/Hitachi)ICESP 2016 报告:C. Nagata、T. Kojo、N. Okamoto 关于 ESP、MEEP 与离线断电振打技术的实践与启示

关键词
ESP, LLT-ESP, Off-Flow and Power-Off Rapping System, MEEP, WESP, 烟气治理, 颗粒物控制

随着环保法规趋严与大型燃煤电厂对超低排放的追求,静电除尘器(ESP)及其低温化技术在烟气治理中的作用日益凸显。基于MHPS-ES(原属MHI 与 Hitachi 的除尘器业务合并)在ICESP 2016 的研究与工程实践,本文梳理了LLT-ESP(Low Low Temperature ESP)、Off-Flow Power-Off 振打系统、以及移动极板技术MEEP 的原理、现场应用与对中国重点行业的意义(作者:C. Nagata, T. Kojo, N. Okamoto,MHPS-ES)[3]。
MHPS 团队经过多年研发提出的“高效低温烟气处理系统(High Efficiency System)”,将低温DESP(即LLT-ESP)布置于高温回热器(GGH)下游,使处理气体温度降至约90°C,从而因凝结水与硫酸形成,显著降低粉尘表面电阻率,抑制背放电(back corona),实现对各类进口煤的稳定高效除尘。试验与工程数据显示,LLT-ESP 出口粉尘可降至约30 mg/Nm3-dry,配套湿式FGD 后堆栈排放可低于5 mg/Nm3-dry,有望在无需WESP 的前提下降低颗粒物排放[1][3]。
低温条件下,颗粒易失电导致振打时再悬浮成为性能风险。为此,MHI 开发的 Off-Flow Power-Off 振打系统通过将ESP 分流并依次关闭某一路段气流,同时对该段总线断电并进行振打,做到“断电+离线”清灰,有效降低下游再悬浮、提升整体除尘稳定性[1]。另一方面,Hitachi 的 MEEP(移动极板)技术将可动极板装在最后场,通过链驱动使收集的粉尘移出主气流并刷除,显著抑制振打再悬浮,且占地更小,适用于场地受限或需紧凑布置的项目[2]。MHPS-ES 在实际工程中依据工况与空间选择两种方案,以兼顾清灰效率与装置体积。
MHPS-ES 的实践案例包括日本Haramachi 电站在海啸后快速更换并复建的两套LLT-ESP(Unit1 采用Off-Flow 系统,Unit2 采用MEEP),以及在土耳其、印度的MEEP升级工程,表明这些技术在海外减排改造中也具备良好适应性。此外,MHPS-ES 已对中国多家公司提供WESP、LLT-ESP 与MEEP 的技术许可,以响应中国日益严格的排放标准[3]。
对中国的浆纸、钢铁、水泥和化工行业而言,LLT-ESP 与MEEP 技术具有直接的应用价值:帮助企业实现颗粒物控制与排放达标、降低电耗与设备运行成本、并简化后端脱硫/脱硝设备负荷,从而整体提高烟气治理经济性与稳定性。尤其在需要将ESC 出口粉尘从数十 mg/Nm3 降至个位数 mg/Nm3 的场景,结合现场工况选用移动极板或离线断电振打,可有效平衡投资与运维成本。
结合市场上的设备制造经验,像艾尼科(Enelco)这类厂商在极板与极线材料、几何布置、电场优化和高效清灰装置方面的技术积累,能够为上述系统提供补充与本地化服务。通过对极板间隙、电场强度分布与振打策略的优化,以及采用耐磨涂层与易维护模块化设计,可进一步降低长期运行维护成本并提升净化效率。展望未来,ESP 技术将朝向更低排放、智能化运行与模块化改造方向发展,在中国以超低排放为目标的产业升级中具有广阔市场空间。

参考文献
[1] Fujishima H., Tsuchiya Y., Onishi S., Proc. ICESP VII (1998), pp. 542-549.
[2] Ando H., Shiromaru N., Mochizuki Y., IJPEST Vol. 5, No. 2 (2011), pp. 130-134.
[3] Nagata C., Kojo T., Okamoto N., “Latest circumstances of electrostatic precipitator for coal-fired boiler plants in Japan and in several other countries,” ICESP 2016, Wrocław, Poland, 19–23 September 2016.