高温电除尘器+SCR脱硝

标准JB/T5910-2013要求进入电除尘器的烟气温度不大于400 ℃，并将适用于250~400 ℃烟气的电除尘器称为高温型电除尘器。水泥厂烧成系统SCR脱硝系统配置的电除尘器运行在烟气温度300 ℃左右的环境中，属于高温型电除尘器。高温型电除尘器在高温废气进入SCR脱硝系统前对废气进行预除尘，下文称之为脱硝前置电除尘器，它的运行工况及效率要求与窑头窑尾除尘器有很大不同，烟气温度高、粉尘颗粒细、比电阻高，还不能增湿调质，故与其它的电除尘器相比在设计上有着独特的技术要求。

2.1  技术指标

常规电除尘器，入口粉尘浓度20～100 g/m3，出口排放粉尘浓度≤30 mg/m3，效率需达到99.97%以上，需要选取4~5个电场；脱硝前置电除尘器，入口粉尘浓度80～100 g/m3，出口排放粉尘浓度20～40 g/m3，除尘效率达到50%～80%即可。利用电除尘效率按指数变化的规律，根据电除尘器的效率曲线图2）可以选取1~2个电场。本项目选取2个电场（见表1）。

2.3  提高本体耐高温的措施

脱硝前置电除尘器，烟气温度280～350 ℃。高温下要充分考虑热膨胀导致的热变形，以及在除尘器结构设计中结构强度、刚度、稳定性的设计，保证除尘器整体结构不产生因高温下强度减弱产生的结构疲劳变形等。

2.3.1 采用耐高温C型极板

收尘极板的结构形式直接影响到电除尘器的除尘效率。对收尘极板的要求是：有良好的电性能；受温度影响变形小，并具有足够的刚度；形状简单，平面度好，制造容易；运输、安装、运行中不易变形。鲁奇型电除尘器一般是ZT24型极板，配用V型极线，本项目设计，采用一种电除尘器的阳极板：耐高温

C型极板，配用增强型整体V型极线，这种结构型式，是抗高温变形的结构，保证两极系统在高温状态下性能正常。

2.3.2  内部结构件选用耐高温型材

Q235是普通碳素结构钢，屈服强度数值235 MPa左右。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。在板材里，是最普通的材质，属普板系列，在常规的电除尘器中（温度在250 ℃以下）广泛使用。但在300 ℃左右的高温下，Q235的力学性能不能满足使用要求，须选取Q345低合金高强度结构钢（在GB/T1591-2018版中Q355钢级替代了Q345钢级及相关要求）。Q355 成分中加严了对S和P有害元素的控制，提高了Mn1.6%）的含量，增加了Cr、Ni、Cu化学成分，Q355其屈服强度达到 355 MPa，提高了材料耐高温性能，材料本身的热膨胀系数基本和普通碳钢材料相当，其综合力学性能良好，塑性和焊接性能良好，用于高温电除尘器壳体及内部结构件中的受力件、连接件、冲击件等。

2.3.3  95瓷绝缘子

普通工业电瓷绝缘子适用于工作温度不超过250 ℃，直流工作电压72～100 k V，安装地点海拔高度不超过1 000 m，满足常规电除尘器的使用。普通工业电瓷常温下绝缘电阻在1014 Ω·cm，但在250 ℃时，就下降到109 Ω·cm以下，到了350 ℃时，就下降到106 Ω·cm。95瓷绝缘子机械强度是普通绝缘子的~10倍，热稳定性好，高温绝缘性能更好，在500 ℃时，绝缘电阻仍在1010 Ω·cm以上。基于95瓷绝缘子的优良特性，本项目的绝缘件选用95瓷。

2.3.4  耐高温密封材料

脱硝前置电除尘器一直在300 ℃左右运行，密封材料必须选取耐高温材料。耐高温硅橡胶或者耐高温石棉橡胶板；常规项目选用石棉橡胶板XB200，本项目必须选用XB450或者XB400，其中XB450耐温440~450 ℃，耐蒸汽压力11～12 MPa。

脱硝前置电除尘器和SCR反应器布置在预热器C1出口，距离地面50～60 m高度，施工及运行维护都有一定的难度。本台设备安装时，项目服务技术人员全程跟踪指导，壳体焊接，尽可能地在现场地面组对焊接，整体吊装，减少高空焊接作业。内部结构件严格按规范要求安装：极线与框架的焊接，要求用Φ2.5 mm、E5015/5016碱性焊条，焊接电流70～90 A，精心焊接，逐个检验，确保运行时不断线；调整异极间距安装误差＜±15 mm。高温电除尘器安装时部

件之间需要预留足够的热膨胀空间。碳素结构钢在150 ℃时，与20 ℃之间的平均线膨胀系数α是11.88×10-6mm/(mm·℃)；在300 ℃时，与20 ℃之间的平

均线膨胀系数α是12.90×10-6mm/(mm·℃)。膨胀系数增大，热膨胀空间余量太小，将可能导致部件常温下安装尺寸无误，高温膨胀后部件卡死或顶出。

譬如内部走台的安装，标高（0，-10）mm，走台安装时一定不能超过0标线，否则，热态运行后沉淀极板热膨胀后伸长卡死，极板弯曲，极间距变小，除尘效率将会大幅降低。脱硝前置高温电除尘器为SCR催化剂服务，受SCR催化剂使用条件制约，通过电除尘器的烟气温降＜15 ℃。本项目保温的材料、保温层厚度及施工都有严格要求。