中国除尘技术的现状与发展趋势-郭俊

中国除尘技术的现状与发展趋势CurrentStatusandDevelopingTendencyofDedustingTechnologyofChina报告人：郭俊Presenter:JUNGUO福建龙净环保股份有限公司FUJIANLONGKINGCO.,LTD主要内容主要内容电袋复合除尘器技术ESP+FFdustremovaltechnology22电除尘器实现低排放的新技术ESPnewtechnologiesforlowemission33小结Conclusion5544湿式电除尘器技术WetESPtechnology中国除尘技术发展概述Chinesededustingtechnologydevelopmentoverview11一、中国除尘技术发展概述Chinesededustingtechnologydevelopmentoverview中国除尘技术发展的驱动力：ThedrivingforceforChinesededusttechnologydevelopment:低排放新标准对除尘技术的挑战Thechallengetodedusttechnologybynewlowemissionrequirement我国大气污染形势严峻PM2.5灰霾治理成为中国除尘技术发展的主要驱动力SeverairpollutionsituationinChinaPM2.5dusthazetreatmentisbecomingthemaindrivingforceofdedustingtechnologydevelopmentinChina一批国家新的各行业大气污染物排放标准先后出台Anewserialofnationalairpollutantemissionstandardforeachindustriesareenacted例：2012年中国开始执行《火电厂大气污染物排放标准》燃料和热能转化设类型污染物项目原标准限值（GB13223-2003）新执行的标准限值（GB13223-2011）燃煤锅炉烟尘5030（重点地区：20）二氧化硫400100（重点地区：50）氮氧化物（以NO2）450～1100100汞及其化合物/0.03单位：mg/m3锅炉煤燃烧后细颗粒物控制Post-boilerfineparticlecontrol除尘器中可达到现阶段排放标准主要是电除尘器、袋式除尘器电除尘器与袋式除尘器各有优缺点0.010.1110-20246810121416McElroy,1982Ensor,1983MohrSA,1996MohrCO,1996Ylatalo,1998Yi(II),2006Yi(III),2006Yue,2007穿透率,%空气动力学直径,m现有电除尘器的除尘效率可达99.8％以上，但是对0.1-1.0m范围的颗粒平均捕获效率却较低。布袋除尘器对细颗粒能够达到较好的脱除效果，但是会产生较高的压降。0.1～1μm颗粒的穿透窗口卓建坤，清华大学博士论文，2008雾霾治理:如何高效捕集PM2.5细微颗粒物？Hazetreatment:howtocapturePM2.5fineparticlewithhighefficiency雾霾治理:如何高效捕集PM2.5细微颗粒物？Hazetreatment:howtocapturePM2.5fineparticlewithhighefficiency新技术新技术新产品新产品GGBBFFDDAA烟气调质技术低低温电除尘技术移动电极电除尘器技术布袋除尘器技术CC湿式电除尘器技术高频电源技术EE电袋复合除尘器目前国内除尘设备研发应用的新技术和新产品NewtechnologiesandnewproductsincurrentChinesededustingdeviceR&Dandapplication目前国内除尘设备研发应用的新技术和新产品NewtechnologiesandnewproductsincurrentChinesededustingdeviceR&Dandapplication序号设备名称技术特点及安全可靠性比较经济性比较占地面积比较1电除尘器优点：除尘效率高、压力损失小，适用范围广、使用方便且无二次污染、对烟气温度及烟气化学成分等使用条件要求较宽；设备安全可靠性好。缺点：除尘效率受煤、飞灰成分的影响。设备费用一般；年运行费用低。占地面积大2袋式除尘器优点：不受煤、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定；采用分室结构的能在线检修。缺点：系统压力损失大、能耗高；对烟气温度、烟气化学成份有一定限制；若使用不当滤袋容易破损并导致排放超标，废旧滤袋处理不当易造成二次污染。设备费用一般；年运行费用高。占地面积小3电袋复合除尘器优点：不受煤种、烟气工况、飞灰成分的影响，出口粉尘浓度低且稳定；系统阻力比纯布袋低，破袋对排放的影响小于袋式除尘器。缺点：系统压力损失偏大；对烟气温度、烟气化学成份有一定限制，废旧滤袋处理不当易造成二次污染。设备费用略高；年运行费用比纯布袋低。占地面积较小几种除尘设备技术经济综合比较Comprehensivetechnicalandeconomicalcomparisonofseveraldedustingdevices二、电袋复合除尘器技术ESP+FFdustremovaltechnology二、电袋复合除尘器技术ESP+FFdustremovaltechnology电袋复合除尘的工作原理与优势Workingprinciplesandadvantages1）前级静电除尘与后级滤袋除尘的有机结合：发挥各自优势，优势互补2）新的除尘机理：荷电粉尘过滤机理电凝并、极化现象影响滤袋表面层结构清华大学及美国能源与环境研究中心专家认为：荷电粉尘过滤机理中利用“电凝并”原理是捕集PM2.5的有效办法之一；清华大学对安徽平圩电厂1#炉电袋除尘器排放PM2.5效率测试结果为99.2%。电袋复合除尘对PM2.5颗粒物捕集的机理优势MechanismadvantageofESP+FFdustremovaltechnologyforPM2.5fineparticle新标准推动电袋复合除尘器得到快速应用ComingnewstandardwillspeedtheapplicationofESP+FFdustcollector中国首台工业电袋复合除尘器于2003年初在上海浦东水泥厂成功应用。首台燃煤电站电袋复合除尘器于2005年在天津津源热电2号炉50MW机组成功投运。南京梅山能源2×50MW、华电乌达热电2×150MW、华能淮阴电厂2×220MW等大批电袋投运。大部分电袋复合除尘器的烟尘排放浓度小于20mg/Nm3，阻力小于1000Pa。全尺寸脉冲喷吹实验台模型电袋除尘器关键技术：电区与袋区的匹配要应用长滤袋KeytechnologyofESP+FFdustcollector:longfilterbagshouldbeappliedconcerningthematchbetweenESPareaandFFarea1）建立了国内外最大型的脉冲喷吹试验台，1:1实体模型，滤袋长度最长10m，最大行喷吹数量可以在18-35之间任意选择。2）研究喷吹压缩空气在喷吹管及滤袋中的变化规律，已经完成多种脉冲压力试验，为清灰系统设计提供了准确数据。高强滤料的研究开发高强滤料研究要考虑下列几个主要因素：烟气的温度；烟气的成份（如O2含量、NOX、SO2、SO3含量、H2O等）或燃煤组成；烟尘的化学组成、颗粒级配、浓度；锅炉的型式；烟尘的排放要求；性价比和企业的经济能力。电袋除尘器关键技术：电袋复合除尘器高强滤料的研发KeytechnologyofESP+FFdustcollector:R&Doffiltermaterialwithhighintensity高强滤料的研究开发低温酸结露壳体腐蚀PPS使用前、PPS使用后电袋除尘器关键技术：电袋复合除尘器高强滤料的研发KeytechnologyofESP+FFdustcollector:R&Doffiltermaterialwithhighintensity臭氧对PPS滤料寿命的影响1）2005年，福州大学完成了电袋复合除尘器中臭氧课题研究，研究表明在电袋除尘器中臭氧浓度极低（臭氧浓度低于检测下限0.015×10-3mg/L）。2）测试了华电可门电厂等项目的电除尘器进、出口烟气成份，臭氧含量极低，电除尘器前后的NO、NO2、SO2、SO3浓度没有明显变化。电袋除尘器关键技术：电袋复合除尘器高强滤料的研发KeytechnologyofESP+FFdustcollector:R&Doffiltermaterialwithhighintensity大型电袋复合除尘器气流分布研究电袋除尘器关键技术：工程应用大型化KeytechnologyofESP+FFdustcollector:large-scaleindustrialapplication1:14实物模型CFD模拟计算大型电袋复合除尘器的工程应用Projectcasesoflarge-scaleESP+FFdustcollector中国配套1000MW级机组特大型电袋复合除尘器8台配套600MW级机组大型电袋70多台、300MW级机组配套220多台、300MW以下机组配套260多台电袋复合除尘器项目总装机容量约1.6亿千瓦。中国已成为世界上应用电袋复合除尘器最多的国家河南新密电厂2×1000MW机组于2012年成功投运，出口烟尘浓度均低于26mg/m3，PM2.5的脱除效率大于99%三、电除尘器实现低排放的新技术ESPnewtechnologiesforlowemission电除尘的基本机理细颗粒物捕集的难点BasicmechanismofESP-difficultiesforfineparticlecapture极线放电颗粒荷电颗粒电迁移颗粒沉积清灰E极板一极线细颗粒物荷电不足易受电风影响、二次飞扬高比电阻影响除尘效率（低硫煤、高烟温、高硅高铝低钠灰）极板积灰影响除尘效率电除尘增强捕获细颗粒物手段SolutionsforESPtoenhancecapacityoffineparticlecapture,euu高频电源电控技术高频电源电控技术清灰优化移动极板、湿式清灰优化移动极板、湿式荷电、迁移强化龙净“黄金组合”双区、原式、透镜电除尘荷电、迁移强化龙净“黄金组合”双区、原式、透镜电除尘入口烟气降温、调质小颗粒预凝并入口烟气降温、调质小颗粒预凝并通过将电除尘的烟气温度从常规的130℃左右降低至90℃左右，以大幅度降低粉尘的比电阻，使得电除尘器的除尘效率得到显著提高，达到30mg/m3或者更低的除尘器出口粉尘浓度排放标准。（1）低低温电除尘技术ExtralowtemperatureESPtechnology烟气温度与比电阻的关系Relationbetweenfluetemperatureandspecificresistivity低温烟气：120~170℃（目前我国大多数燃煤电厂电除尘运行烟温）相对于低温烟气，低低温烟气温度要下降40~50℃，通常低于烟气酸露点。日本燃煤电厂“低低温烟气处理工艺”“Extralowtemperaturefluegastreatmentprocess”ofJapanesecoal-firedpowerplant干式电除尘器3243:8～10vol%HO:2.86～40.04mg/NmSO测试环境1614121086420PM浓度/HSO雾浓度（D/S）腐蚀率：实验数据280~90＜20mg/Nm3灰尘(mg/Nm3)＜5mg/Nm3温度(deg..c)灰尘(mg/Nm3)通过热回收器回收空预器出口烟气余热，将烟温从130℃降低到90℃；实现低低温电除尘器运行条件，可高效捕集SO3和去除PM颗粒；采用高效湿法脱硫装置去除SO2；利用再热器将热回收器回收的热量加热脱硫后的烟气到80~90℃，去除石膏雨、提高烟囱出口烟气抬升高度。