1、電除塵機理與增效改造,林國鑫 2009.11.10,龍凈環(huán)保第30屆除塵技術(shù)研討會,內(nèi)容,前言,了解電除塵機理有助于理解電除塵器應用中出現(xiàn)的現(xiàn)象 了解電除塵機理有助于分析電除塵器應用中出現(xiàn)的問題 了解電除塵機理有助于拓展思路，解決問題,一.電除塵機理,電暈放電 粉塵荷電 粉塵的收集 清灰、輸灰,1.氣體的電離,2.電暈的形成,3.粉塵荷電,電場荷電（a1u） 擴撒荷電（a0.1u） 電場荷電與擴撒荷電都起作用 （1ua 0.1u ）,4.粉塵的收集,驅(qū)進速度 =DE2a/6 粉塵所受的力： 重力：Fg=mg 靜電力：Fe=Ec*qps 慣性力：Fi=m*dw/dt 介質(zhì)阻力：Fc=6a 效率

2、=1- e-A/Q,m:塵粒質(zhì)量（kg） g:重力加速度（m/s2） qps:塵粒的飽和荷電量（c） Ec:荷電區(qū)的電場強度（v/m） :介質(zhì)粘度（pa.s） :荷電塵粒的驅(qū)進速（m/s）,5.清灰、輸灰,清灰方式 濕法清灰 干法清灰 輸灰 水沖灰 干輸灰,二.影響電除塵性能的主要因素,工況條件：主要指粉塵特性，煙氣性質(zhì)。 粉塵特性：主要包括粉塵的比電阻，粒徑分布，真密度和堆積密度，粘附性等。 煙氣性質(zhì)：主要包括煙氣成分、溫度、壓力、濕度、流速和含塵濃度等。 結(jié)構(gòu)因素：主要包括陰、陽極結(jié)構(gòu)形式、極間距、極板面積、電場數(shù)、電場長度，供電方式、振打方式，氣流分布裝置，殼體密封程度，灰斗形式和出灰口

3、鎖風裝置等。,二.影響電除塵性能的主要因素, 操作因素：包括伏-安特性、漏風率、氣流短路、粉塵二次飛揚和電暈線肥大等。 其中，粉塵特性和煙氣性質(zhì)，即工況條件對電除塵器性能的影響尤為顯著。工況條件受窯爐類型、燃料特性和操作程序的不同而顯著變化。因此，電除塵器的性能也隨之發(fā)生變化，甚至達不到預期的效果。電除塵器對外界條件變化的敏感性，使得我們在設(shè)計或選用電除塵器之前必須充分掌握影響性能的諸因素。下面著重介紹幾項主要影響因素。,二.影響電除塵性能的主要因素,比電阻 R= *LR/AR =R*AR/LR (-cm) 體積比電阻與表面比電阻 影響粉塵比電阻的因素：粉塵成分、煙氣成分、煙氣溫度等 104

4、二次飛揚 1011 反電暈 提高高比電阻粉塵收集性能的措施：調(diào)質(zhì)、脈沖供電、寬間距、新技術(shù)、合理選型,粉塵的體積導電與表面導電,粉塵層上的電壓降與反電暈,二.影響電除塵性能的主要因素,粉塵粒徑分布的影響 粉塵濃度的影響電暈封閉 煙氣成分、粉塵成分的影響 氣流分布的影響 振打清灰的影響 氣路、極配型式的影響,BE型電除塵器的技術(shù)特點,陰、陽極系統(tǒng)及氣流分布裝置均采用頂部電磁錘振打清灰； 小分區(qū)供電； 吊打分開式剛性陰極系統(tǒng) 。,頂部電磁錘振打器,頂部電磁錘振打清灰,煙塵中沒有運動部件，運行安全可靠、便于維護管理、運行費用低； 加速度分布符合清灰規(guī)律，有利于延長內(nèi)部構(gòu)件的使用壽命； 振打力的方向與

5、陰極軸線一至，不易斷線； 振打強度、頻率、順序適時可調(diào)；,頂部電磁錘振打清灰,斷/欠電壓振打,提高清灰性能； 運行穩(wěn)定、使用壽命長； 占地面積小。 更適合大機組應用。,兩種振打結(jié)構(gòu)對比，頂部振打占天不占地,三. 電除塵器的增效改造,增效改造原因 增效改造應把握的問題 增效改造方法,增效改造原因,電除塵器是長效設(shè)備 國家環(huán)保要求提高 2004年開始實行的火電廠大氣污染排放標準第3時段排放要求50mg/Nm3 工況變化 設(shè)備老化 選型不當,增效改造應把握的問題,根據(jù)現(xiàn)行標準制定改造目標 正確把握改造選型 因地制宜確定改造方案 確定技術(shù)路線(電除塵、電袋、布袋) 合理布局,技術(shù)路線比較,增效改造方法

6、,電源改造 增加斷/欠電振打控制功能 采用高頻電源 改變粉塵比電阻 調(diào)質(zhì)(混煤、石油焦、水調(diào)質(zhì)、氨調(diào)質(zhì)) SO3煙氣調(diào)質(zhì) 本體改造 機電多復式雙區(qū)電除塵器 合理布局，增加電場 電袋復合除塵器,復合式功率控制振打技術(shù),斷/欠電振打 提高清灰性能 提高驅(qū)進速度 抑制反電暈的產(chǎn)生,山西陽光#3功率控制振打的提效效果,（已連續(xù)運行3個月后的照片） 1、2爐共用一個煙囪，尚未改造，冒煙；3、4爐共用一個煙囪，4爐改用布袋除塵器，煙囪幾乎看不到煙。,高頻電源,純直流供電 由于輸出電壓紋波通常小于5%，遠小于工頻電源35%-45%的紋波百分比。 運行平均電壓可達工頻電源的1.3倍。 運行電流可達工頻電源的2

7、倍。 輸入功率高，收塵效率高。,高頻電源,間歇供電 脈沖寬度更窄，脈沖頻率選擇自由度更大 。 更陡峭的電壓上升率。 可有效抑制反電暈，實現(xiàn)保效節(jié)能，更適用于高比電阻粉塵。,煙氣調(diào)質(zhì)（SO3）,工作原理,固態(tài)硫加熱熔化燃燒形成SO2 催化反應形成SO3 噴入煙氣中，通過改變粉塵表面比電阻，提高除塵效率。,突出優(yōu)點,因改變比電阻，可減小比集塵面積。 增加調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，不改變除塵器阻力。 高比電阻工況下，電除塵器能耗降低。 電除塵器增效改造時，停爐時間短。,適用場合,高比電阻工況，電除塵器增效改造。 新上項目設(shè)計煤種與校核煤種比電阻相差很大，且高比電阻難于收塵時采用。 應用業(yè)績 河南登封電廠300MW機

8、組改造成功應用。 廣東平海電廠1000MW機組正在制造。,華潤登封SO3調(diào)質(zhì)工程概況,2#爐2008年6月投用,1#爐將于2009年4月投用。 SO2的轉(zhuǎn)化率95%，被粉塵吸附的SO3 99.5%,逃逸量2.5mg/Nm3，可忽略不計。 河南中試所實測(停1個電場)，排放66.3 mg/Nm3，除塵效率 99.8% (調(diào)質(zhì)前500mg/Nm3左右),華潤登封SO3調(diào)質(zhì)工程經(jīng)驗,獨立設(shè)備，占地面積小，布置靈活。 改造工期短，只需停爐 56 天。 自動控制、操作靈活，在線監(jiān)測、保障安全。 高效轉(zhuǎn)化、充分吸收，提效顯著、無副作用。,集裝箱式SO3生成器,儲硫罐25m3,儲硫區(qū)平房150m2,占地面積

9、小,根據(jù)鍋爐負荷、排放濁度自動控制SO3注入率自動在線監(jiān)測各種工藝參數(shù)，保障安全,SO3注入溫度遠高于露點溫度，大量實踐證明：對煙道、除塵器及下游設(shè)備無腐蝕傾向,注入器,煙道壁無腐蝕,煤灰成分基本不變，滿足水泥、混泥土的使用標準。不影響粉煤灰的綜合利用,電壓上升12萬伏，電流下降300mA，性能提高、節(jié)約電耗15%,調(diào)質(zhì)前參數(shù),調(diào)質(zhì)后參數(shù),SO3調(diào)質(zhì)前后煙囪對比,機電多復式雙區(qū)電除塵器,陰極輔助收塵電極,收塵極,荷電區(qū),陰極放電電極,收塵區(qū),合理布局,在原電除塵器內(nèi)部從新布局，增加電場，增加集塵面積 利用原電除塵器周圍空間，增加電場，增加集塵面積 利用兩列電除塵器中間走道的位置布置電場(頂部振打式電除塵器),應用實例,布局方式,加高原電除塵器1.04m 在原3電場電除塵器內(nèi)布置9個電力分區(qū)，即布置4.5個電場的內(nèi)容 在原電除塵器出口增加1個電場，布置3個電力分區(qū)，即布置