(电除尘机理及增效改造)

电除尘机理与增效改造林国鑫2009.11.10龙净环保第30届除尘技术研讨会内容内容电除尘机理影响电除尘性能的主要因素电除尘器的增效改造前言了解电除尘机理有助于理解电除尘器应用中出现的现象了解电除尘机理有助于分析电除尘器应用中出现的问题了解电除尘机理有助于拓展思路，解决问题一.电除尘机理电晕放电粉尘荷电粉尘的收集清灰、输灰1.气体的电离电压kV电流mA0AA1BB1CC1DD12.电晕的形成3.粉尘荷电电场荷电（a1u）扩撒荷电（a＜0.1u）电场荷电与扩撒荷电都起作用（1u＜a＜0.1u）十4.粉尘的收集驱进速度ω=DE2a/6πµ粉尘所受的力：重力：Fg=mg静电力：Fe=Ec*qps惯性力：Fi=m*dw/dt介质阻力：Fc=6πaµω效率η=1-e-A/Q×ωm:尘粒质量（kg）g:重力加速度（m/s2）qps:尘粒的饱和荷电量（c）Ec:荷电区的电场强度（v/m）µ:介质粘度（pa.s）ω:荷电尘粒的驱进速（m/s）5.清灰、输灰清灰方式湿法清灰干法清灰输灰水冲灰干输灰机械输灰气力输灰侧部振打顶部振打顶部机械振打顶部电磁锤振打其它清灰方式二.影响电除尘性能的主要因素1.工况条件：主要指粉尘特性，烟气性质。①粉尘特性：主要包括粉尘的比电阻，粒径分布，真密度和堆积密度，粘附性等。②烟气性质：主要包括烟气成分、温度、压力、湿度、流速和含尘浓度等。⒉结构因素：主要包括阴、阳极结构形式、极间距、极板面积、电场数、电场长度，供电方式、振打方式，气流分布装置，壳体密封程度，灰斗形式和出灰口锁风装置等。二.影响电除尘性能的主要因素⒊操作因素：包括伏--安特性、漏风率、气流短路、粉尘二次飞扬和电晕线肥大等。其中，粉尘特性和烟气性质，即工况条件对电除尘器性能的影响尤为显著。工况条件受窑炉类型、燃料特性和操作程序的不同而显著变化。因此，电除尘器的性能也随之发生变化，甚至达不到预期的效果。电除尘器对外界条件变化的敏感性，使得我们在设计或选用电除尘器之前必须充分掌握影响性能的诸因素。下面着重介绍几项主要影响因素。二.影响电除尘性能的主要因素比电阻R=ρ*LR/ARρ=R*AR/LR(Ω-cm)体积比电阻与表面比电阻影响粉尘比电阻的因素：粉尘成分、烟气成分、烟气温度等ρ﹤104二次飞扬ρ﹥1011反电晕提高高比电阻粉尘收集性能的措施：调质、脉冲供电、宽间距、新技术、合理选型粉尘的体积导电与表面导电粉尘层上的电压降与反电晕二.影响电除尘性能的主要因素粉尘粒径分布的影响粉尘浓度的影响—电晕封闭烟气成分、粉尘成分的影响气流分布的影响振打清灰的影响气路、极配型式的影响BE型电除尘器的技术特点阴、阳极系统及气流分布装置均采用顶部电磁锤振打清灰；小分区供电；吊打分开式刚性阴极系统。顶部电磁锤振打器顶部电磁锤振打清灰烟尘中没有运动部件，运行安全可靠、便于维护管理、运行费用低；加速度分布符合清灰规律，有利于延长内部构件的使用寿命；振打力的方向与阴极轴线一至，不易断线；振打强度、频率、顺序适时可调；顶部电磁锤振打清灰断/欠电压振打,提高清灰性能；运行稳定、使用寿命长；占地面积小。更适合大机组应用。侧部振打轴两种振打结构对比，顶部振打占天不占地三.电除尘器的增效改造增效改造原因增效改造应把握的问题增效改造方法增效改造原因电除尘器是长效设备国家环保要求提高2004年开始实行的《火电厂大气污染排放标准》第3时段排放要求50mg/Nm3工况变化设备老化选型不当增效改造应把握的问题根据现行标准制定改造目标正确把握改造选型因地制宜确定改造方案确定技术路线(电除尘、电袋、布袋)合理布局技术路线比较排放量mg/nm3阻力Pa改造内容使用寿命运行维护投资电除尘≥50＜300电气改造、扩容或加调质30年方便(结合使用条件分析)电袋≤50＜1000保留1~2个电场其余改布袋，复核风机滤袋＞4年较方便布袋≤50＞1500所有电场改布袋，复核风机滤袋＜3年较方便增效改造方法电源改造增加断/欠电振打控制功能采用高频电源改变粉尘比电阻调质(混煤、石油焦、水调质、氨调质)SO3烟气调质本体改造机电多复式双区电除尘器合理布局，增加电场电袋复合除尘器复合式功率控制振打技术断/欠电振打提高清灰性能提高驱进速度抑制反电晕的产生山西阳光#3功率控制振打的提效效果（已连续运行3个月后的照片）＃1、＃2炉共用一个烟囱，尚未改造，冒烟；＃3、＃4炉共用一个烟囱，＃4炉改用布袋除尘器，烟囱几乎看不到烟。高频电源纯直流供电由于输出电压纹波通常小于5%，远小于工频电源35%-45%的纹波百分比。⑴运行平均电压可达工频电源的1.3倍。⑵运行电流可达工频电源的2倍。输入功率高，收尘效率高。高频电源间歇供电⑴脉冲宽度更窄，脉冲频率选择自由度更大。⑵更陡峭的电压上升率。可有效抑制反电晕，实现保效节能，更适用于高比电阻粉尘。烟气调质（SO3）工作原理固态硫加热熔化→燃烧形成SO2→催化反应形成SO3→喷入烟气中，通过改变粉尘表面比电阻，提高除尘效率。突出优点因改变比电阻，可减小比集尘面积。增加调质系统，不改变除尘器阻力。高比电阻工况下，电除尘器能耗降低。电除尘器增效改造时，停炉时间短。适用场合高比电阻工况，电除尘器增效改造。新上项目设计煤种与校核煤种比电阻相差很大，且高比电阻难于收尘时采用。应用业绩河南登封电厂300MW机组改造成功应用。广东平海电厂1000MW机组正在制造。华润登封SO3调质工程概况2#炉2008年6月投用,1#炉将于2009年4月投用。SO2的转化率＞95%，被粉尘吸附的SO3＞99.5%,逃逸量＜2.5mg/Nm3，可忽略不计。河南中试所实测(停1个电场)，排放66.3mg/Nm3，除尘效率＞99.8%(调质前500mg/Nm3左右)华润登封SO3调质工程经验独立设备，占地面积小，布置灵活。改造工期短，只需停炉5~6天。自动控制、操作灵活，在线监测、保障安全。高效转化、充分吸收，提效显著、无副作用。集装箱式SO3生成器储硫罐25m3储硫区平房~150m2占地面积小根据锅炉负荷、排放浊度自动控制SO3注入率自动在线监测各种工艺参数，保障安全SO3注入温度远高于露点温度，大量实践证明：对烟道、除尘器及下游设备无腐蚀倾向注入器烟道壁无腐蚀煤灰成分基本不变，满足水泥、混泥土的使用标准。不影响粉煤灰的综合利用HaldenNr.Halde1*Halde2Abhaldungab20.05.2004ab06.07.2004HaldenzusammensetzungBAV-W1%7,413,8BLEND-ZO%5,76,1DEAWES%1,62,0DOWN%20,631,7FRIEDR-H%20,44,6HEIN.ROB%38,936,8PETK-RVG%5,55,1KohlequalitätW%11,510,3Aroh%19,518,7B%3129Fl.waf%25,626,1Sroh%1,081,09HurohMJ/kg2323,5AscheanalyseohneSO3KmitSO3K**mitSO3KSiO2%48,647,7048,7Al2O3%23,023,8023,8Fe2O3%8,106,906,8TiO2%1,151,091,11CaO%5,294,635,08MqO%1,851,911,88BaO%0,270,270,26SrO%0,100,100,92MnO%0,110,120,11Na2O%0,730,640,68K2O%3,663,423,43SO3%0,851,241,37P2O5%2,490,942,77PH-Wert-9,47,2Unverbranntes%2,2Gipsqualität-Weißegrad%69,270,482,53,0电压上升1～2万伏，电流下降～300mA，性能提高、节约电耗15%调质前参数调质后参数SO3调质前后烟囱对比机电多复式双区电除尘器阴极辅助收尘电极收尘极荷电区阴极放电电极收尘区合理布局在原电除尘器内部从新布局，增加电场，增加集尘面积利用原电除尘器周围空间，增加电场，增加集尘面积利用两列电除尘器中间走道的位置布置电场(顶部振打式电除尘器)应用实例项目单位原ESP参数改造后参数备注锅炉蒸发量t/h1025型号规格2BDX230-32BE279-4通流面积m22*231.842*274电场数34阳极清灰侧部挠臂锤顶部电磁锤阴极清灰侧部挠臂锤顶部电磁锤极板高m13.814.84同极距mm300/1,400/2.3400项目单位原ESP参数改造后参数备注总集尘面积m22782158265@400比集尘面积40.2384.25@400进口浓度g/Nm335出口浓度mg/Nm3100保证效率%98.599.72实测效率%99.772000.4.27辽宁电科院测测进口浓度g/Nm331.7测出口浓度mg/Nm374布局方式加高原电除尘器1.04m在原3电场电除尘器内布置9个电力分区，即布置4.5个电场的内容在原电除尘器出口增加1个电场，布置3个电力分区，即布置1.5个电场的内容共布置12个电力分区，外观4电场，实际布置6个电场的内容两列电除尘器的5m中间走道也利用起来电袋复合除尘器1.进气烟箱2.灰斗3.壳体4.收尘极5.放电极6.导流装置7.滤袋8.清灰系统9.净气室10.提升机构11.出气烟箱12.人孔门谢谢