燃煤电厂除尘技术和实际应用
68页1、 燃煤电厂除尘技术和实际应用 目录 一 我国燃煤电厂除尘技术概述二 电除尘器三 袋式 电袋 除尘器四 湿式电除尘器五 移动电极电除尘器 上世纪70 80年 旋风除尘 多管旋风除尘 文丘里除尘 水膜除尘 上世纪80 90年 电除尘逐步采用 80年代中后期发展迅速 上世纪90 2000年 电除尘广泛采用 部分小机组脱硫除尘一体化的湿式水膜除尘器 2000年后 大机组几乎全部为电除尘 少量袋除及电袋 一 我国燃煤电厂除尘技术概述 1 燃煤电厂除尘技术发展的过程 电除尘为主 袋除 电袋为辅 2014年9月 国家三部委联合下发了 煤电节能升级与改造行动计划 2014 2020年 提出 超低排放 对颗粒物排放提出了严格要求 增设了脱硫后的WESP和低低温电除尘技术 一般采用以下的除尘技术路线 1 低温省煤器 低低温电除尘器 高效脱硫辅助除尘 2 电除尘器 高效脱硫辅助除尘 湿式电除尘器 3 袋式 电袋 除尘器 高效脱硫辅助除尘 近两年 改造的工程较多 可以满足超低排放标准 运行的稳定性及可靠性还需要进一步检验 2 目前燃煤电厂除尘技术应用状况 3 燃煤电厂除尘技术发展的趋势 除尘新技术在向高效 节
2、能 经济 环保等多元化方向发展 未来的除尘技术研究领域发展趋势有以下特点 提高电除尘器对高比电阻 低比电阻和PM2 5超细粉尘捕集效率 除尘 脱SO3 脱重金属等多功能除尘器一体化 高温电除尘技术的研究与开发 控制的网络化和智能化 二 电除尘器 电除尘器的特点 处理烟气量大 阻力低 200 300Pa 处理高温 强腐蚀性烟气 除尘效率高 维护费用低 不易适应操作条件的变化受烟气条件粉尘性质制约 如比电阻等 电除尘器的结构组成除尘器的支架和壳体 阴极系统 阳极系统 振打系统 高压电源 电气和控制系统等 电除尘的工原理在放电极 负极 上施加高压电 形成发生电晕放电的高压电场含尘烟气通过电场 粉尘颗粒在电场中荷电 在电场力的作用下 大部分趋向阳极被捕集 电除尘收尘过程可归纳为四个阶段 气体电离产生电子和离子 粉尘获得离子而荷电 荷电粉尘沉积于收尘极 振落收尘极上沉积的粉尘 电除尘的分类 按电极的清灰方式分 干式电除尘湿式电除尘 气流在电场内的流动方向分 卧式电除尘立式电除尘 按收尘极的形状分 管式电除尘板式电除尘 按放电极和收尘极的不同配置分 单区电除尘双区电除尘 按进入电场的烟气温度分 高
3、温电除尘低温 冷 电除尘 按振打方式分 顶部电磁振打侧部机械摇臂锤振打 挠臂锤振打 电磁振打 管式 板式 电除尘的常用术语 台 具有一个完整独立壳体的电除尘器称为一台室 电除尘器内气流通过一个流通截面积的空间称为室 一般小型电除尘器多设计为单室 大型电除尘器多设计成双室 三室 电场 电除尘器沿气流方向分成若干区 每个区内有完整的收尘极和放电极 并配有一台高压电源装置 该区就称为一个电场 一台电除尘器根据所要求的除尘效率 可设计成 3个 4个 5个或更多的电场 电场流通截面积 电场宽度和电场高度的乘积称为电场流通截面积 单位为 电场长度 沿气流方向各个电场长度之和称为电除尘的总电场长度 单位为m 停留时间 气体通过电场长度所需的时间称为停留设计 等于电场长度除以电场风速 单位为s 电场风速 气体在电场内流动的速度称为电场风速 等于处理风量 m3 s 除以电场流通截面积 单位为m s 收尘极板面积 是指一台电除尘器所用收尘极板的投影面积 由于极板的两侧均能收尘 所以应乘以2 单位为 比收尘收尘面积 单位烟气量所分配到的收尘极板面积称为比收尘面积 等于收尘极板面积 与烟气量 m3 s 之比
4、单位为 m3 s 驱进速度 指粉尘荷电后在电场力的作用下向收尘极运动的速度 单位是cm s 电晕放电 在放电极和收尘极之间 施加高压直流电 当外加电压升高到某一临界值时 即电场达到气体被电离的强度时 便在放电极附近很小范围内 出现蓝白色辉光并伴有嘶嘶的响声 这种现象就称为为电晕放电 火花放电 产生电晕放电后 当电压继续升高到某一点时 放电极接连产生瞬时通过整个间隙的火花闪络 这种现象称为火花放电 电晕功率 是指输入电除尘器的有效功率 等于电场的平均电压和平均电晕电流的乘积 单位是W 伏安 V A 特性 在电除尘器运行过程中 电晕电流与电压之间的关系称为伏安特性 核心部件 C480阳极板 RS芒刺线 工频电源 高频电源 煤的含硫量对电除尘器效率影响煤的含硫量对电除尘器效率影响很大 含硫量 1 5 2 0 有利于降低飞灰的比电阻 提高电除尘器的除尘效率 含硫量 1 时 飞灰的比电阻很高 严重影响电除尘器的除尘效率 含硫量愈低 反电晕的程度愈强烈 含硫量0 58 0 18 含硫量的多少对电除尘器的性能无显著影响 煤的含硫量量对电除尘器性能的影响曲线 电除尘设计计算最常用的理论公式是Deuts
5、ch Anderson公式 总收尘效率 1 c2 c1 100 c1 进口气体含尘浓度 g m3 标 c2 出口气体含尘浓度 mg m3 标 e 自然对数的底 驱进速度 cm s A 收尘极板的有效面积 m2 Q 烟气量 m3 s 三 袋式及电袋除尘器 袋式除尘器的特点 除尘效率高且稳定 99 9 对PM2 5去除率较高 出口一般10 20mg Nm3 采用超细纤维可低于10mg 可处理高浓度烟气 对煤种适应性强 除尘效率不受工况和粉尘性质的影响 设备阻力比电除尘高 阻力 1000 1500Pa 引风机能耗较高 滤袋受烟温的限制 不适合处理200 以上的高温烟气 维护费用高 需要定期更换滤袋 袋式除尘器在燃煤电厂的应用呈上升趋势 一 袋式除尘器 袋式除尘器除尘机理通过滤料及滤料表面形成的粉尘层过滤达到对烟气的净化 烟气通过滤袋进入净气侧 粉尘被阻挡在滤袋含尘侧 经典的粒子捕获机理 布袋除尘器清灰过程 以压缩空气为清灰气源过滤时滤袋从袋笼支撑处向里收缩 清灰时一股短促的压缩空气喷吹入滤袋上口 滤袋从袋笼支撑处向外膨胀 滤袋表面粉尘饼被剧烈抖落 粉尘落入下部灰斗 燃煤电厂袋式除尘技术主要形
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