徑流式電除塵幻燈片.ppt

1、細微顆粒物高效捕集 徑流式電除塵器,目錄,1.徑流式電除塵器研發(fā)背景 2.徑流式電除塵器的介紹 3.徑流式電除塵器的安裝方式 4.吹掃系統(tǒng) 5.粉塵零排放的實現(xiàn) 6.徑流式電除塵器的發(fā)展歷程 7.應(yīng)用范圍,一、徑流式電除塵器研發(fā)背景,根據(jù)國家環(huán)境保護部火電廠大氣污染物排放標準GB 13223-2011，規(guī)定自2012年1月1日起，新建火力發(fā)電廠燃煤鍋爐煙塵排放濃度限值為30mg/Nm3，自2014年7月1日起，現(xiàn)有火力發(fā)電廠燃煤鍋爐煙塵排放濃度限值為30mg/Nm3。另外，標準還規(guī)定重點地區(qū)火力發(fā)電廠燃煤鍋爐煙塵排放濃度特別排放限值為20mg/Nm3。而我國目前燃煤鍋爐除塵設(shè)備其煙塵排放濃度大

2、都處于50-200mg/Nm3的水平，很難滿足新標準的要求。,粉塵排放量,1.傳統(tǒng)電除塵器存在的技術(shù)瓶頸,（1）對細微顆粒物的捕集效率低。 細微顆粒物的直徑相當(dāng)小，表面積很小的細微顆粒物主要通過擴散作用來獲得很少的電荷量，在電場中受到的電場力很小，而細微顆粒物所受的引風(fēng)力大于電場力，導(dǎo)致細微顆粒物所受的合力方向與電場力方向有很大的夾角，使細微顆粒物很容易被引風(fēng)吹走而不容易被陽極板捕集。 （2）二次揚塵引起粉塵排放濃度增加。 （3）對高比電阻粉塵除塵效率低。 高比電阻粉塵容易引起反電暈現(xiàn)象，導(dǎo)致除塵效率降低。,2.布袋除塵技術(shù)面臨的問題,（1）布袋除塵的運行阻力大，一般為15002000Pa,除

3、塵器后的引風(fēng)機功率大，造成運行能耗高、費用高。 （2）由于布袋內(nèi)外存在很大的壓差，任何一層布袋上的細微漏洞，都會在壓差的作用下越變越大，加上煙氣中酸性氣體和臭氧的腐蝕，造成布袋的除塵效率急劇下降，布袋濾袋壽命有限；同時更換濾袋費用高，工作量大，存在布袋處理所代理來的二次污染問題。 （3）對高溫?zé)煔狻煔庵械乃趾亢陀托院坑休^高的要求。鍋爐爆管產(chǎn)生的水霧加之啟動點火用油霧化不好，使粉塵呈粘性，造成糊袋，當(dāng)前電站鍋爐大都采用性價比較高的聚苯硫醚濾袋在煙氣中氧和NO2作用下，溫度越高，造成聚苯硫醚氧化腐蝕越嚴重，阻力越大。,3.旋轉(zhuǎn)電極式除塵器的現(xiàn)狀,（1）旋轉(zhuǎn)電極技術(shù)的應(yīng)用可以保證陽極板的清潔

4、，因此能夠有效地避免高比電阻粉塵引起的反電暈現(xiàn)象，同時能夠在一定程度上減少二次揚塵問題。 （2）旋轉(zhuǎn)電極除塵器對PM2.5細微顆粒物的捕集效率不高，排放濃度為3050mg/m3。 （3）旋轉(zhuǎn)電極結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高。,二、徑流式電除塵器的技術(shù)介紹,1. 徑流式電除塵器的技術(shù)原理 將集塵陽極板垂直于氣流方向布置，粉塵受到的電場力與引風(fēng)力的方向在同一水平線上，使粉塵顆粒在引風(fēng)力與電場力的共同作用下，在新型陽極板上完成捕集。,徑流式電除塵旋轉(zhuǎn)陽極板動畫模擬,2.徑流式電除塵器的技術(shù)創(chuàng)新點,（1）采用多孔泡沫金屬作為陽極板。,泡沫金屬特性,1）多孔泡沫金屬的通孔率達到98%以上，其幾乎全通透的結(jié)構(gòu)大大降低

5、了徑流式除塵器的運行阻力（150Pa）。 2）和普通的陽極板材料相比，相同的體積下多孔泡沫金屬具有最大的集塵面積，相當(dāng)于普通材料的50倍，由除塵效率的公式可以看出，集塵面積越大，除塵效率越高。 =1-e-A/Q A為總集塵面積，為驅(qū)進速度，Q為煙氣流量。 3）多孔泡沫金屬采用鎳基材料，具有耐高溫（500-600）、防腐蝕的特性。,（2）陰陽極均采用橫向布置，改變了粉塵的受力情況。,徑流式電除塵器電場中的受力分析,收塵陽極板垂直于氣流方向布置，不僅對粉塵有一定的物理攔截作用，而且改變了粉塵的受力情況，當(dāng)粉塵通過旋轉(zhuǎn)電極的前部電場時，粉塵受到的引風(fēng)力與電場力方向相同，即合力大小等于電場力與引風(fēng)力之

6、和，與電場力方向相同，增大了粉塵的驅(qū)進速度，使除塵效率增加。,當(dāng)粉塵中的細微顆粒物進入旋轉(zhuǎn)電極的后部電場時，電場力與引風(fēng)力反向，細微顆粒物的速度減慢，延長了細微顆粒物在電場中的停留時間，對于通過擴散作用荷電的細微顆粒物，其荷電量與停留時間成正比，當(dāng)細微顆粒物的速度減到0時，會在電場中滯留一段時間，此時其荷電量大幅增加，當(dāng)電場力大于引風(fēng)力時，細微顆粒物開始反向加速向陽極板運動，直至被陽極板捕集。,(3)多孔結(jié)構(gòu)的陽極板能夠形成立體空間場強，使極板上的局部場強增加。,普通材料的陽極板其場強只分布在極板表面，而多孔泡沫金屬其多孔結(jié)構(gòu)呈三維分布，因此孔與孔之間可以形成立體方向的場強，同時由于孔壁薄且呈

7、帶刺狀，使電除塵器內(nèi)兩電極的空間改變?yōu)轭愃苾蓚€尖端所構(gòu)成的電場，使局部場強增加。,3. 徑流式電除塵器的特點,（1）能夠捕集PM2.5級細微顆粒物，對細微顆粒物的捕集效率達95%。 （2）運行阻力低，一般為20150Pa。 （3）處理煙氣量大，可達1 萬1000 萬m3/h。 （4）除塵器進口粉塵濃度低。 （5）能夠解決反電暈和二次揚塵問題。 （6）具有耐高溫、耐腐蝕的特性。,三、徑流式電除塵器的安裝方式,徑流式電除塵器安裝在傳統(tǒng)電除塵器第三或第四電場的末端，將出氣煙箱整體向后移3米，徑流式電除塵器插入第三或第四電場與出氣煙箱之間。,四、吹掃系統(tǒng),徑流式電除塵器的高效清灰技術(shù)采用熱空氣或高壓蒸

8、汽配合風(fēng)刀進行密閉吹掃清灰，在旋轉(zhuǎn)電極與清灰室之間采用聚四氟乙烯材料進行密封，同時利用引風(fēng)機所形成的負壓（集塵區(qū)壓力小于清塵區(qū)壓力1000Pa），避免了清灰過程中的二次揚塵問題。,徑流式電除塵器常規(guī)除塵時采用0.35MPa、300的熱空氣，吹掃頻率通過時間、阻力、除塵效率等參數(shù)共同控制，避免由于煙氣流速增加造成二次攜帶問題。在300的高溫下，鎳基材料的多孔金屬其熱膨脹系數(shù)遠高于灰塵的熱膨脹系數(shù)，所以在積灰過程中粘附在孔內(nèi)的灰塵，會在熱空氣的熱沖擊作用下，通過膨脹后的孔離開極板，吹掃后的熱空氣通過出口閥門回到除塵器入口。當(dāng)極板的清潔率降到80%時，采用0.8MPa、300的高壓蒸汽對極板進行吹掃

9、，蒸汽所帶的熱動量高于空氣的熱動量，其對粘性較強的灰塵的熱沖擊作用較大，從而提高極板的清潔率。,吹掃系統(tǒng)動畫演示,吹掃前后對比情況,五、粉塵零排放的實現(xiàn),實現(xiàn)方法一 在線-板式的電場中，其場強分布是不均勻的，越靠近陽極板的邊緣場強越小，粉塵所受的電場力越小，不容易被捕集。當(dāng)細微顆粒物的荷電量達到飽滿狀態(tài)后，只能通過增大場強來增大細微顆粒物的電場力，從而使其被捕集。在除塵器最后一塊陽極板之前，多加裝一塊通有高壓直流電源負極的極板，在兩塊極板之間形成均勻的強電場，使細微顆粒物的所受的電場力增加，容易被極板捕集。,實現(xiàn)方法二 徑流式電除塵器可以進行串聯(lián)使用，第一級除塵器出口的粉塵濃度低于10mg/m3,第二級除塵器出口的粉塵濃度低于4mg/m3。,六、徑流式電除塵器技術(shù)發(fā)展歷程,徑流式電除塵器從研發(fā)到成功應(yīng)用，進行過多次試驗驗證，如龍凈徑流式電除塵性能試驗、東南大學(xué)徑流式電除塵捕集PM2.5性能試驗、清華大學(xué)煙塵濃度測試試驗、環(huán)?？萍汲晒b定等，