低低温电除尘器
除尘器文献综述
我国电除尘器发展趋势摘要:综述了2011 年我国电除尘行业的发展环境和经营状况;介绍了电除尘行业总体技术进展以及新技术的开发应用情况;针对行业发展中存在的问题提出了建议,并对行业的发展进行了展望。
关键词:电除尘;行业发展;对策建议1 行业发展现状1.1 行业发展环境电除尘器由于具有除尘效率高、能处理大烟气量的高温烟尘、设备阻力小、能耗低、坚固耐用、维护简单、安全可靠、长期运行费用低、且不会产生二次污染等突出优点,被世界各国广泛应用于各个工业部门及民用设施。
电除尘技术的不断进展及其技术的不断延伸,可以概括为,电除尘器适合于需要进行烟尘处理的任何场合,并且完全可以达到人们预想的效果。
应该指出的是,随着中国经济的高速发展,环境空气污染特征已由煤烟型向复合型转变。
一些城市经常出现长时间的灰霾天气,对公众健康造成了严重威胁,使得环境问题已经成为重大的民生问题。
为此,国家环境保护部从2012 年开始逐步在全国范围内将PM2.5浓度限值纳入环境空气质量标准。
这对于电除尘行业来说,既是挑战,又是机遇。
因此,随着国家对大气质量标准的提高,电除尘器的发展前景将会更加光明。
1.2 行业经营状况根据对2011 年行业内的50 个企业进行的行业调查统计,其中28 个本体企业合同额达到177.95 亿元,总产值为155.80 亿元,环保销售收入为134.04 亿元,出口额为25.22 亿元,18 个供电电源企业和 4 个配套件企业环保销售收入为8.11 亿元,出口额为8086.8 万元(注:对于一些机电一体化的企业,统计中按其产值高的产品性质归类,如龙净环保的电气产值统一计入本体,未计入电控产值,以避免重复计算产值)。
在国际金融危机严重影响的情况下,虽然许多发电厂被迫缓建所致。
但是我相信,行业中的企业必定大步走向世界,此无疑是今后发展的一个重要方向。
1.3 主要骨干企业的发展情况据统计,目前我国从事电除尘研究、设计、设备制造、安装、调试及其相关配件的单位约在200 家以上。
低低温电除尘器灰斗蒸汽加热改造节能计算
本设计方案是针对于某电厂一台660 MW机组进行 灰斗加热方式的改造,拆除原灰斗电加热系统,重新铺设
为保温材料的导热系数,W(/ m·K);a2为保温隔热层表面
至周围空气的给热系数[2]。
根据表1,灰斗保温层的厚度为100 mm,低低温除尘
器 保 温 材 料 一 般 采 用 硅 酸 铝 毯 , 其 导 热 系 数 为 0 . 044 W(/ m·K)。
a2由下述计算公式计算得到:
a2=11.62+6.97伊 姨W 。
其中蒸汽盘管的温度取0.9 MPa压力下的饱和温度, 即175.35 益,外部环境温度为25 益,故驻T1=150.35 K。
而K2则由下述计算公式计算得到:
K 2=
1 a1
+
1
姿 啄
+
1 a2
。
(3)
式中:a1为蒸汽盘管至保温隔热层的散热系数,由于盘管
的辐射传热系数较大,故1/a1可忽略;啄为保温层厚度,m;姿
量约为2 t/h。
3 计算分析
3.1 能耗计算
根据以上计算,保持灰斗壁温在120 益时,单个灰斗
所需功率为34.5 kW,则单台机组灰斗电加热功率为1104 kW。
蒸汽的发电能力按其在低压缸继续做功所能产生的
最大功率计算,考虑3%的各种机电损失,即为折算电功
率。蒸汽压力为0.9 MPa,温度380 益,焓值为3222 kJ/kg。
一般 凝 汽 式 汽 轮 机 排 汽 压 力 取 为 0.004~0.006 MPa,取
低低温电除尘器的应用与安装
低低温电除尘器的应用与安装发布时间:2021-11-10T06:44:20.546Z 来源:《河南电力》2021年7期作者:胡承兵[导读] 低低温高压静电除尘器在入口温度为85℃时,除尘效率显著提高,其出口含尘浓度明显低于30mg/Nm3,这是常规电除尘远远达不到的数值。
入口温度的降低,粉尘在电场里的停留时间变长,采用高频电源后其效率得到进一步提升。
为防止采用高频电源后产生的二次扬尘问题,采用了相邻电场错峰振打技术。
胡承兵(上海电力安装第一工程有限公司)摘要:低低温高压静电除尘器在入口温度为85℃时,除尘效率显著提高,其出口含尘浓度明显低于30mg/Nm3,这是常规电除尘远远达不到的数值。
入口温度的降低,粉尘在电场里的停留时间变长,采用高频电源后其效率得到进一步提升。
为防止采用高频电源后产生的二次扬尘问题,采用了相邻电场错峰振打技术。
关键词:低低温高压静电除尘器;除尘效率;高频电源引言:大气污染问题的治理一直是一个热门问题,尤其是在火电行业。
燃煤电厂因以煤为燃烧物,其污染物的排放一直是重点监查项目。
2012年1月1日,国家质量监督检验检疫部门正式实施《火电厂大气污染物排放标准》[1](CB13223-2011),其中就明确规定烟尘排放浓度由50mg/Nm3下降到30mg/Nm3,有些重点地区甚至下降至20mg/Nm3。
生态环境部也发布了《环境空气质量标准》(GB3095-2012/XG1-2018),其中增加了对PM2.5排放浓度的规定。
这些对低低温高压静电除尘器技术的发展与应用是一大机遇。
甘肃甘肃电投常乐电厂4×1000MW(1、2号机组)工程位于甘肃省酒泉市瓜州县境内。
本工程采用了兰州电力修造厂的低低温电除尘,每台炉配套两台三室五电场高压静电除尘器,除尘器截面2X757m2,电场高度16.16m,有效长度25m,设计效率99.94%。
1、低低温高压静电除尘器技术概述低低温高压静电除尘器技术是在电除尘器及湿法烟气脱硫工艺上演变而来,在国内大型燃煤机组上已有大规模应用。
低低温电除尘介绍
热回收器
再加热器
入口烟气温度
℃
119
48
出口烟气温度
℃
85.6
80
烟气量
m³N/h
516223
3252207
交换热量
KJ/h
23748241
141979145
压损
Pa
420
845
入口烟气流速
mN/s
3
4.5
传热面积
㎡
56350
32367
热媒循环流量
t/h
222
1330
进口热媒温度
℃
70
96.3
粉尘( dry O2 6%)
注:业绩-1是常陆那珂电厂,它的壳体、灰斗及烟气入口/出口烟道的材质是客户指定使用S-TEN材质。
15
一、低低温电除尘系统介绍
系统
设备构成
特长
(引风机) 低低温除
尘系统 -环保型 (空预器) (热回收器) (电除尘器) (脱硫塔)
(再加热器)
(烟囱)
・ 采用不产生烟气泄漏的无泄漏式烟
气换热器,应对严格的烟气排放标准 ・ 电除尘器效率提高 ・ 脱硫补给水量的减少 ・ 无需担心热回收器的腐蚀、堵塞 ・ 无需烟囱防腐,消除石膏雨
四、燃机标准技术路线选择 —使用低低温电除尘
例:新日铁住金鹿岛电厂低低温电除尘技术应用情况
鹿岛电厂只有一台低低温电除尘器,为双室三电场布置。
处理烟气量
低低温电除尘器入口 粉尘浓度
低低温电除尘器出口 粉尘浓度
除尘效率
烟囱出口粉尘浓度
设计值
实测值
1485800Nm3/h
13130mg/Nm3 13000mg/Nm3
低低温电除尘技术的应用
低低温电除尘技术的应用摘要:近年来,我国不断加大大气污染治理力度,对各行业生产提出了更高的排放标准和要求。
依据环境现状分析,彻底解决污染问题依旧任重道远,面临着很大的挑战。
从污染防治的角度来说,通过不断加大研究力度,相关技术的发展取得了不错的成效。
电除尘技术在煤电行业大气治理标准提升的推动下,获得科技攻关和技术创新等成果。
其中,低低温电除尘技术以及湿式电除尘技术等,为煤电行业实现超低排放提供强有力的技术支持与保障。
关键词:低低温电除尘技术;优势;评估1 低低温电除尘系统的运行实现与优势系统概述。
低低温电除尘系统通过在电除尘器前端位置设置换热系统,例如以水为媒介的GGH或者低温省煤器,负责对烟气进行降温处理,使其温度降低到酸露点以下,大约在85~90℃范围内,烟气内含有的SO3因为温度降低的影响,在换热系统内产生冷凝反应,最终成为硫酸雾,同时被粉尘吸附与中和,粉尘比电阻明显下降,反电晕很少出现,同时除尘效率得到优化,增强了电除尘器装置对煤种的适应范围,并且去除大量SO3,系统运行效益显著,如果使用低温省煤器,还能够减少大约5%的能源消耗。
工艺路线。
使用的低低温电除尘系统,相比传统除尘工艺,在路线布置方面进行了优化,电除尘器的上游配置GGH热回收器。
一般来说,主要采取以下配置方式:(1)对烟气冷却器内的热量进行回收,为加热锅炉配置的汽轮机用气提供支持与保障,获得较好的节能效果。
(2)对烟气冷却器内的热量进行回收,经过传送后使其达到烟气再加热器装置,增加烟气温度,同时增强烟气的扩散性。
技术优势。
根据低低温电除尘系统使用效果分析,可以发现其有如下技术优势:(1)低温腐蚀性较低。
研究中烟气温度小于酸露点温度是否会造成低温腐蚀,始终是研究的重点,日本国内的排放标准要求较高,相关学者的研究显示,若能够做好ESP入口粉尘浓度的控制,使得SO3凝聚于粉尘内,则可避免设备腐蚀的出现。
日本三菱重工曾围绕此课题进行研究,结果显示:当灰硫比超过10,那么腐蚀率几乎为O,其交付的火电厂配套的低低温电除尘系统,运行的灰硫比远远超过100,未出现低温腐蚀问题。
低低温静电除尘器的运行稳定性与可靠性分析
低低温静电除尘器的运行稳定性与可靠性分析引言:除尘器是工业生产中常用的设备,用于去除空气中的颗粒物和有害物质,从而保证生产环境的清洁与卫生。
传统的除尘器通常采用机械振动、湿式喷淋、静电等方法进行除尘,而低低温静电除尘器因其高效、节能的特点,成为当前最为热门的除尘设备之一。
本文将对低低温静电除尘器的运行稳定性与可靠性进行详细分析。
一、低低温静电除尘器的原理及工作过程低低温静电除尘器的原理是利用电场力使颗粒物带电、沉积在带电板上,并通过定期清洗来除尘。
其工作过程可分为三个阶段:电场形成阶段、带电除尘阶段和静电清洗阶段。
1. 电场形成阶段:在该阶段,低低温静电除尘器内部的高压电源会产生高电压,并通过电极系统的交替排列产生均匀的电场。
形成的稳定电场将颗粒物带电。
2. 带电除尘阶段:在该阶段,带电的颗粒物随空气流经过带电板时,受到电场力的作用,在带电板上沉积下来。
由于带电板上带有负电荷,颗粒物带有正电荷,因此颗粒物会自动沉积。
3. 静电清洗阶段:在该阶段,经过一段时间的工作后,带电板上会积累大量的颗粒物,此时需要进行清洗。
清洗过程中,低低温静电除尘器会通过约束电极对带电板上的颗粒物进行除尘,使其重新恢复清洁状态。
二、低低温静电除尘器的运行稳定性分析运行稳定性是评价除尘器性能的重要指标之一,它直接影响到除尘器的使用寿命和效果。
1. 设备结构合理性:低低温静电除尘器的结构设计是否合理,是影响其运行稳定性的关键。
设备结构应简单易行,便于维护和清洗。
合理的材料选择和良好的密封性,能有效降低漏电率和能效损失。
2. 控制系统可靠性:低低温静电除尘器的控制系统对设备的运行稳定性也起到关键作用。
电源系统、控制装置和传感器等关键部件的可靠性决定了除尘器的稳定性。
因此,在设备设计和制造过程中,应选择质量可靠的控制元件,以确保设备的正常运行。
3. 运行参数控制:低低温静电除尘器的运行参数包括电场电压、清洗周期、清洗时间等。
合理的运行参数设置可以提高除尘器的稳定性。
低低温电除尘系统
态。
电晕线的主要要求: ① 不断线,易清灰; 阴极小框架及其作用: ① 固定电晕线;
② 放电性能好,即起晕电压低,击穿电
压高; ③ 放电强度强,电晕电流高;
② 产生电晕放电;
③ 对电晕极进行振打清灰。
④ 机械强度好,耐腐蚀。
低低温电除尘器
灰斗 电除尘器收集下来的粉尘,通过 灰斗和排、输灰装置送走,这是保证
低低温电除尘器
阴极绝缘支柱作用: ① 承担电场内部阴极系统的荷重及受振 阴极大框架及其作用: ① 承担阴极小框架、及阴极振打锤、
打时产生的机械负荷;
② 使阴极系统与阴极系统及外壳之间绝 缘,并使阴极系统处于负高压工作状
轴的荷重,并通过阴极吊杆将荷重
传到绝缘支柱上; ② 按照设计要求使阴极小框架定位。
空预器
高 温 层
中 温 层
低 温 层
低低温电除尘器
热回收器示意图——卧式
管式GGH
四期热回收器——卧式
二期和三期热回收器——立式
低低温电除尘器
本体:主要部件有钢支架、底梁、灰斗、壳体、放电极、收尘 极、振打装置和气流分布装置等。
电除尘器 高压控制系统 供电装置 低压控制系统 阴、阳极振打控制
产生高压直流电的高压 电源装置
低低温电除尘器
阳极振打装置 阳极振打装置机械部分由中心轴、轴套、振打锤等组成。
调试时须配合本体安装单位检查轴心是否在一条线,每个锤头的中心与极板固定粱对
齐,轴传动是否良好。以上每一项都对振打效率起着关键性的作用。 沉积在极板上的粉尘必须通过振打及时清灰,极板上的积灰过多影响放电,影响尘粒 的驱进速度,还会引起反电晕,大大降低除尘效率。
再加热器
粉尘
粉尘
分享四种除尘器技术的工作原理以及除尘效果
错误!错误!分享四种除尘器技术的工作原理以及除尘效果除尘器的新技术主要有:余热利用降温、增设WESP、机电多复式双区、高频电源、零风速关断振打、烟气调质、电凝聚。
现将使用较多的四种除尘器技术从工作原理、除尘效果及工况适用性加以分析说明。
1、低低温除尘器技术:1.调温原理:采用汽机冷凝水与热烟气换热降温,除尘烟温由通常的120—160℃降为90—110℃低低温状态。
2.电除尘器提效原理:烟温降低,烟尘比电阻降低至108~1010Ω˙cm;烟温降低烟气量降低、电场风速也得以降低;烟温降低,电场击穿电压升高;烟温降低,气体粘滞性降低。
主要特点:余热利用,降低发电煤耗1.0—3.5克∕每度电,降低烟尘比电阻、降低电场风速,电降尘效率高;换热面采用膜式+复合翅片/销钉管排专利技术,烟温调节及余热利用效果好;三氧化硫去除率高,其被高质量浓度粉尘颗粒包裹吸附后被电除尘捕集,有效解决三氧化硫腐蚀难题。
2、旋转极板除尘器技术,将电场原固定极板改为转动极板,转动极板一般设在电除尘器末级电场。
极板平行烟气布置,链条传动,极板清灰不是依靠振打,而是凭借设置在极板下端的清灰刷。
当极板旋转到电场下端时,清灰刷在远离气流的位置对板面的粘灰实行刷除。
作用:1.转动极板可以消除二次扬尘;2.转动极板可以避免反电晕,反电晕现象往往会造成末级电场功能丧失,由于转动极板可以清灰彻底,极板表面洁净,在同一极板两次刷灰的时间间隔里,极板表面不会形成厚的连续的粉尘层,便彻底消除了由于气隙击穿所引发的反电晕,这对提高除尘效率起到了决定性作用;3.转动极板可以获得更优良的电场环境,由于转动极板采用了大平板结构,与常规电除尘器的波形极板相比,可以创建更均匀的电场环境,减少紊流影响,这样的电场和气流环境能加速灰尘驱极,提高收尘效率。
工况适应性:转动极板除尘器是常规静电除尘器的技术延伸,保留了传统电除尘器耐高温、耐高湿、抗腐蚀,运行费用低等诸多优点。
火电厂电除尘器内部积灰板结案例分析与对策
火电厂电除尘器内部积灰板结案例分析与对策摘要: 通过对我国大部分火电厂进行调研可知,大多数火电厂都存在除尘器内部极板、极线出现较为严重的板结、积灰等问题,通过对现场运行条件的比较分析发现,脱硝装置的氨逃逸浓度、烟气中的 SO3浓度和除尘器入口烟温的波动直接影响烟气中飞灰的物理性质,促使飞灰比电阻降低,同时烟气中生成的硫酸氢铵物质在特定的烟温条件下导致飞灰粘度增强,进而加剧除尘系统积灰、板结。
因此应严格控制氨逃逸、入炉煤硫分及除尘器运行烟温。
关键词: 除尘; 烟尘; 板结; 原因一、电除尘技术电除尘技术是火电厂广泛应用的一种除尘技术,其原理利用电除尘器内部极线与极板之间的放电产生高压电场,高压电场使烟气发生电离,气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离,并向极板运动,被电除尘器极板收集并清除。
主要包括以下四个相互有关的物理过程: 1) 气体的电离; 2) 粉尘的荷电; 3)荷电粉尘向电极移动; 4) 荷电粉尘的捕集。
二、积灰板结状况正常情况下,电除尘器固定电极电场部分设计效率要求为 99. 2% ,移动电极电场部分设计效率为88. 26% ,保证电除尘器出口粉尘浓度不大于 27 mg / m3( 标态、干基、6% O2) 。
通过对某一火电厂进行实地考察可知,该火电厂2017 年 1至 4 月份,脱硫浆液脱水后石膏表层出现大量烟尘,石膏脱水系统出现异常,2017 年 4 月 30 日,机组停运期间对电除尘器进行检修清灰,发现 2 号机组 B 侧除尘器内部积灰严重,积灰板结成块,A 侧除尘器清灰情况良好。
B 侧除尘器二、三电场锯齿形阴极线肥大,积灰包裹整根阴极线,阴极振打装置无法有效清灰,人工清灰效果也差强人意,一电场芒刺线和四电场鱼骨线积灰情况较为轻微。
一至四电场为固定极板电场,振打方式为侧后底部扰臂锤机械振打,无法有效清灰,五电场为移动电极电场,清灰方式为旋转钢刷清灰,清灰情况良好。
三、原因分析采用低低温电除尘器技术之后,电除尘器内部积灰涉及进入电除尘烟气中的成分与烟尘结合导致飞灰物性发生变化,同时电除尘器入口烟气温度的波动也会对电除尘器内部积灰有较大影响。
8个方面告诉你低低温电除尘技术为何“技高一筹”?
8个方面告诉你低低温电除尘技术为何“技高一筹”?关键词:低低温电除尘除尘技术除尘器低低温电除尘技术将电除尘器入口烟气温度降至酸露点温度以下,在大幅提高除尘效率的同时可以高效捕集SO3,保证燃煤电厂满足低排放要求,并有效减少PM2.5排放。
低低温电除尘系统采用低温省煤器时,还可以将回收的热量加以利用,具有较好的节能效果。
国内多个燃煤电厂低低温电除尘器的成功投运证明,这一技术可以很好地满足最严格的排放标准要求,具有显著的经济效益和广阔的市场前景。
这一新型技术的开发应用,不但扩大了电除尘器的适用范围,而且为实现节能减排开辟了一条新路径。
01丨低低温电除尘技术何以值得关注?电除尘器具有高效率、低能耗、使用简单、维护费用低且无二次污染等优点,对国内大部分煤种具有良好的适应性。
在国内外工业烟尘治理领域,特别是电力行业,电除尘一直占据主导地位,是国际公认的高效除尘设备,但煤种会影响其除尘性能。
面对日益严格的排放标准,除了准确识别电除尘器对煤种的除尘难易程度、选取合适的比集尘面积外,合理选择烟尘治理工艺路线也尤为重要。
低低温电除尘器是指通过低温省煤器或热媒体气气换热装置(MGGH)将电除尘器入口烟气温度降至酸露点温度以下,最低温度满足湿法脱硫系统工艺温度要求的电除尘器。
1.这一技术能保持电除尘器的独特优点,大幅提高电除尘器的除尘效率,进一步扩大其适用范围。
●将电除尘器入口烟气温度降低至酸露点温度以下,使烟气中大部分SO3冷凝形成硫酸雾,粘附在粉尘表面并被碱性物质中和,粉尘特性得到很大改善,比电阻大大降低,从而大幅提高除尘效率。
烟气温度对飞灰比电阻影响较大。
可见,温度低于100℃时以表面导电为主,温度高于250℃时以体积导电为主,在100℃~250℃温度范围内则表面导电与体积导电共同起作用。
一般而言,飞灰比电阻在燃煤烟气温度为150℃左右时达到最大值,如果从150℃下降至100℃左右,比电阻降幅一般可达一个数量级以上。
电除尘专栏第4期 低低温电除尘器应用案例
电除尘专栏第4期低低温电除尘器应用案例关键词:低低温电除尘超低排放除尘技术上期我们介绍了低低温电除尘器的基本原理、技术特点、适用条件及评判依据等,虽然也提到了一些案例,但也是简单地一带而过,让好多朋友都看得云里雾里的,今天我们就带大家通过一些具体的案例来更深入地了解低低温电除尘器。
低低温电除尘技术在国外应用非常成熟,也引起了国内业主的普遍关注。
我国环保企业从2009年开始加大对低低温电除尘技术的研究,据不完全统计,截至2016年底,火电厂安装低(低)温电除尘器机组容量约0.85亿千瓦,占全国燃煤机组容量的9.0%。
案例一浙能嘉华电厂3期7号、8号机(2×1000MW)技改工程▲国内首台超低排放机组1项目概况浙能嘉华电厂位于乍浦镇。
原电除尘器为双列三室四电场电除尘器,入口烟气温度122℃,出口烟尘浓度约50mg/m3。
本次技改工程为7号、8号机组进行2套低低温电除尘(含高频电源改造)设备及其辅助设备和附件的改造,并增设两套处理100%BMCR烟气量的金属极板WESP装置(布置于FGD吸收塔出口与管式烟气再热器之间的烟道上),除尘效率不低于70%,WESP出口烟尘排放浓度不大于5mg/m3。
2设计条件机组煤、灰成分分别如表1-1、1-2所示。
表1-1煤成分表1-2灰成分低低温电除尘器入口烟气参数及性能要求见表1-3。
表1-3低低温电除尘器入口烟气参数及性能要求(单台炉)关键词:低低温电除尘超低排放除尘技术 3技术方案采用前苏联公式,对浙能嘉华电厂2×1000MW机组低低温电除尘器的酸露点进行了计算,设计煤种、校核煤种1与校核煤种2的酸露点值分别为:90.56℃、92.60℃和101.57℃。
根据上期提供的灰硫比计算公式,计算设计煤种灰硫比最小为299,校核煤种1灰硫比为446,校核煤种2灰硫比为382,此三个煤种灰硫比均大于100,可以认为不存在低温腐蚀风险,适合采用低低温电除尘技术。
火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术研究
火电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术研究摘要:现阶段,中国社会经济的发展水平不断提升,但同时也面临着较为严重的自然资源紧缺问题。
在节能减排环保理念的落实下,中国污染物排放量较大的电厂需要进行改造,同时实施较为完善的电厂锅炉脱硫、脱硝及烟气除尘技术。
基于此,本文首先对烟气脱硝技术概述,其次探讨了常见的锅炉脱硫脱硝及烟气除尘技术,最后就锅炉烟气脱硝技术布置方式进行研究,以供参考。
关键词:电厂锅炉;脱硫;脱硝;烟气除尘引言随着工业的快速发展以及越来越高的环保需求,世界各地已开发出200多种脱硫技术,其中烟气脱硫是控制二氧化硫污染最有效和最主要的技术手段。
目前主要应用的烟气脱硫技术包括石灰石-石膏脱硫法、海水脱硫法、氨-硫胺法和烟气循环流化床法等。
本厂采用石灰石-石膏脱硫工艺与选择性催化剂还原法工艺相结合的方法,确保达到环保要求。
1烟气脱硝技术概述烟气脱硝系统是热电厂生产系统中的重要组成部分,其主要功能是净化锅炉烟气,减少烟气中氮氧化物含量,以此来实现减少环境污染的目的。
目前在热电厂锅炉装置中有大量低NOx燃烧技术,实际应用中可以显著降低锅炉NOx排放含量。
低NOx燃烧技术实际应用中,主要是通过减少燃料周围氧气浓度,减少一次风量以及挥发分燃烬前燃料和二次风的掺混,在氧浓度较少情况下保持足够停留时间,以此来避免燃料中N不容易生成NOx,生成的部分NOx通过均相反应还原分解,在过剩空气情况下可以降低温度峰值,热力型的NOx生成量大幅度减少。
如果选择降低热风温度与烟气再循环,可以加入一定量的还原剂,生成NH3、CO以及HCN等物质,促使NOx充分还原分解。
但低NOx燃烧技术通常仅仅可以取得50%的脱氮率,如果需要进一步提升脱氮率,则需要积极引用烟气脱硝技术。
目前热电厂中应用较为广泛的烟气脱硝技术有选择性非催化还原法(SNCR)以及选择性催化剂还原法(SCR)、同时脱硫脱硝法以及电子束照射法等几种,其中当属SCR烟气脱硝技术脱销效率最高,操作简单,运行稳定,便于后期维护,因此多数的热电厂锅炉选择SCR烟气脱硝技术。
低低温电除尘介绍
节能减排
降低能耗、减少排放,实 现低低温电除尘技术的绿 色化发展。
智能化控制
采用先进的传感器和控制 系统,实现低低温电除尘 器的智能化运行和远程监 控。
技术发展前景
广泛应用
01
随着环保要求的日益严格,低低温电除尘技术将在燃煤电厂、
工业锅炉等领域得到更广泛的应用。
技术创新
02
未来将不断涌现出新的技术和工艺,推动低低温电除尘技术的
设备腐蚀与磨损
低低温电除尘技术涉及高温、高湿等恶劣环境, 对设备材料和结构提出了更高的要求。
解决方案
优化电极结构
改进电极形状和排列方式,提高电场强度和均匀性,从而提高除 尘效率。
引入气流控制技术
合理设计气流通道和导流板,控制气流速度和方向,减少二次扬 尘的产生。
选择耐腐蚀材料
采用耐腐蚀、耐磨损的材料制造设备,提高设备的可靠性和使用 寿命。
技术特点
01
02
03
高效除尘
低低温电除尘技术能够显 著提高除尘效率,降低颗 粒物排放浓度。
节能
通过降低烟气温度,可以 减少烟气处理过程中的能 耗。
适应性广
该技术适用于各种类型的 烟气处理,尤其适用于高 浓度颗粒物的排放控制。
02
低低温电除尘技术应用
应用领域
工业烟气处理
低低温电除尘技术广泛应用于钢 铁、电力、化工等高排放行业, 用于去除烟气中的颗粒物和有害
为了提高除尘效果和降低能耗,低低 温电除尘技术被提出并得到广泛应用。
除尘技术需求
为了降低烟气中的颗粒物排放,需要 采用高效的除尘技术。
技术原理
低温电除尘器原理
利用高压电场使烟气中的颗粒物荷电 并沉降,从而达到除尘目的。
低低温省煤器与超低温省煤器参数比较表
投资
基准值
基准值+800万
投资回收期
基准值
基准值-1.5年
测算条件:600MW,5500小时,200万标方烟气量,改造前电除尘出口粉尘30mg/Nm3
低低温省煤器与超低温省煤器比较表
低低温省煤器
超低温省煤器
安装位置
电除尘器入口
脱硫塔入口
换热管材质
ND钢
氟塑料软管
换热管形式
鳍片
光管
出口烟气温度
>105°C
无限制。建议75°C(钙法脱硫)/50°C(海水脱硫)
烟气阻力
300Pa
300Pa
除尘效率
>40%
>70%
入口最低水温
>75°C
无限制
壁温监控
需根据壁温联锁高温循环
不需要
电除尘、引风机腐蚀风险
有
无
清灰方式
蒸汽/声波吹扫
在线水冲洗
脱硫塔入口粉尘值
<18mg/Nm3
<10mg/Nm3
年减排粉尘
132t
231t
换热管寿命
基准值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基准值+20年
节煤估算
基准值
基准值+2.5g/kWh+
年节标煤
基准值
基准值+8250t+
FGD节水估算
基准值
基准值+30t/h+
FGD年节水
基准值
低低温电除尘器技术介绍
二、低低温电除尘的提效分析
低低温电除尘器的烟气温度一般控制在 80 ℃ ~ 95 ℃ 之
间,低于烟气酸露点温度,使烟气中的大部分 SO 3在烟气 冷却器或烟气换热系统中冷凝成硫酸雾,粘附在粉尘上并 被碱性物质吸收、中和,从而使烟气粉尘的比电阻下降、 击穿电压上升、烟气处理量减少,从而大幅提高除尘效率, 同时脱除烟气中大部分的SO3。
b.SO3 去除率达 95% ,低低温电除尘器是锅炉尾部 所有环保设备中SO3去除率最高的设备。 c能保护下游设备不发生低温腐蚀。
缺点:虽然除尘器前的高浓度灰是去除 SO3的充分条件, 但高浓度灰也会带来换热器的磨损。因此风速选择较大 (8-10m/s),换热器体积也较大。
二、低低温电除尘的提效分析
b. 不能使电除尘器提效,不能克服电除尘对高比 电阻粉尘产生反电晕的问题。因此不能解决超低排放的问 题。
二、低低温电除尘的提效分析
( 2 )换热器分为两部分(串联),分别布置在电除尘前后;
优点:a.前一级降温到110℃以上,后一级降温到90℃或 更低。对部分煤种有电除尘提效作用,也能去除部分SO3。
( 2 )电除尘收集粗颗粒粉尘效率高能耗低,选用电除尘 投资省,运行费用经济; (3)收集微细粉尘效率低能耗高;
一、技术背景
(4)电除尘器对煤种变化比较敏感,除尘效率受粉尘比电阻
影响大、不稳定 . 电除尘高比电阻、微细粉尘( PM10 和 PM2.5荷电极其困难、易产生二次扬尘)时除尘效率低,投 资高,能耗高
(2)换热器分为两部分(串联),分别布置在电除尘前 后; (3)低压省煤器布置在电除尘器前
二、低低温电除尘的提效分析
(1)低压省煤器布置在电除尘后或引风机后; 优点:两处的灰量很少,磨损问题小。换热器的风速可 选择的较高( 11m/s ), 换热器体积相对较小,用氟塑料换 热器可以深度节能(温度可降低至70℃)。 缺点:a.不能去除SO3,金属换热器以及尾部设备仍会发 生低温腐蚀。
低低温电除尘器工艺流程
低低温电除尘器工艺流程英文回答:The process flow of a low-temperature electrostatic precipitator (ESP) involves several steps to effectively remove dust particles from the gas stream. First, the gas stream containing dust particles enters the ESP through an inlet. The gas stream is then passed through a pre-filter, which removes larger particles and helps protect the ESP from damage.After passing through the pre-filter, the gas stream enters the ESP's charging section. In this section, high-voltage electrodes generate a corona discharge, creating a strong electric field. The dust particles in the gas stream become negatively charged due to the corona discharge.Next, the charged dust particles are attracted to the collection plates or tubes, which are positively charged. The dust particles adhere to the collection plates/tubes,forming a dust layer. This process is known aselectrostatic precipitation.Once the dust layer on the collection plates/tubes reaches a certain thickness, it needs to be removed to maintain the efficiency of the ESP. This is done through a process called rapping or shaking. Rapping involves mechanically vibrating the collection plates/tubes to dislodge the dust layer, which then falls into a hopper located at the bottom of the ESP.The collected dust is then discharged from the hopper through a rotary valve or screw conveyor. It can be further processed, such as for disposal or used as a raw material in other industries.中文回答:低低温电除尘器(ESP)的工艺流程包括几个步骤,以有效地从气流中去除尘粒。
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低低温电除尘技术的研究及应用作者:王鹏恒0 引言我国以煤炭为主的能源供应格局在未来相当长的时间内不会发生根本性改变,因此燃煤电厂污染物排放问题一直是人们关注的热点。
《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011)的出台,将烟尘排放浓度限值由50mg/Nm3降至30mg/Nm3,重点地区降至20mg/Nm3。
《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)增设了PM2.5排放浓度限值,并给出了监测实施的时间表。
鉴于中国煤种多变等特殊国情,新环保标准的实施,对电除尘技术来说,既是挑战更是机遇。
电除尘器因其具有除尘效率高、设备阻力低、处理烟气量大、运行费用低、维护工作量少且无二次污染等优点,长期以来在电力行业除尘领域占据着绝对的优势地位。
但电除尘器的除尘效率与粉尘比电阻有很大的关系,低低温电除尘技术可大幅度降低粉尘的比电阻,避免反电晕现象,从而提高除尘效率,不但能实现低排放,当采用低温省煤器时,还可节省能耗,同时去除烟气中大部分的SO3。
该技术在日本已得到工程实践的考验。
随着我国节能减排政策执行力度的进一步加大,国内对该技术的关注度也日益增加。
1低低温电除尘技术概述1.1 低低温电除尘技术发展历史低低温电除尘技术是从电除尘器及湿法烟气脱硫工艺演变而来。
在日本已有近20年的应用历史。
三菱重工于1997年开始在大型燃煤火电机组中推广应用基于MGGH管式气气换热装置使烟气温度在90℃左右运行的低低温电除尘技术,已有超6500MW的业绩,在三菱重工的烟气处理系统中,低低温电除尘器出口烟尘浓度均小于30mg/Nm3,SO3浓度大部分低于3.57mg/Nm3,湿法脱硫出口烟尘浓度可达5mg/Nm3,湿式电除尘器出口烟尘浓度可达1mg/Nm3以下。
目前日本多家电除尘器制造厂家均拥有低低温电除尘技术的工程应用案例,据不完全统计,日本配套机组容量累计已超15,000MW,典型的有三菱重工(MHI)、石川岛播磨(IHI)、日立(Hitachi)等。
1.2 低低温电除尘技术简介低低温电除尘技术就是在电除尘器上游设热回收装置,使得电除尘器入口烟气温度降低,从而使除尘器性能提高的技术。
低低温电除尘技术是通过低温省煤器或热媒体气气换热装置(MGGH)降低电除尘器入口烟气温度至酸露点温度以下,一般在90℃左右,使烟气中的大部分SO3在低温省煤器或MGGH中冷凝形成硫酸雾,黏附在粉尘上并被碱性物质中和,大幅降低粉尘的比电阻,避免反电晕现象,从而提高除尘效率,同时去除大部分的SO3,当采用低温省煤器时还可节省能耗。
低低温电除尘系统布置如图1所示,与传统工艺路线布置不同的是,电除尘器的上游布置了GGH热回收器。
图1 低低温电除尘系统布置图燃煤电厂烟气治理岛低低温电除尘系统典型布置方式主要有两种(如图2、图3所示)。
图2是在电除尘器前布置低温省煤器,具有节能的效果,是目前国内采用的主要工艺路线。
图2 燃煤电厂烟气治理岛(低低温电除尘)典型系统布置图一图3是在电除尘器前布置MGGH,将烟气温度降低,同时将烟气中回收的热量传送至湿法脱硫系统后的再加热器,提高烟囱烟气温度,该工艺路线在日本应用非常广泛。
图3 燃煤电厂烟气治理岛(低低温电除尘)典型系统布置图二1.3 低低温电除尘技术特点根据在日本电厂的应用情况,与传统电除尘器相比,低低温电除尘技术具有以下特点。
(1)除尘效率高a)比电阻下降。
低低温电除尘器将烟气温度降低到酸露点以下,由于烟气温度的降低,特别是由于SO3的冷凝,可大幅度降低粉尘的比电阻,避免反电晕现象,从而提高除尘效率(如图4所示)。
在这种模式下省略除尘塔和湿式电除尘器也可满足排放要求。
低低温电除尘器出口烟尘浓度低于30mg/Nm3,通过湿法脱硫装置保证出口烟尘浓度小于10mg/Nm3排放。
图4 粉尘比电阻与烟气温度的关系b) 击穿电压上升。
排烟温度降低,使电场击穿电压上升,除尘效率提高。
从以下经验公式看,排烟温度每降低10℃,电场击穿电压将上升3%。
002.13860t T T t U U T T -=⎛⎫ ⎪⎝⎭击式中:U 击—实际击穿电压(V);0U —温度为T 0时的击穿电压(V);T t =上升温度(℃)+273(K);T 0=273K 。
而在实际应用中,由于可有效避免反电晕,击穿电压有更大的上升幅度。
c) 烟气量降低。
由于排烟温度降低,烟气量相应下降,电除尘电场风速降低,比集尘面积增加,有利于粉尘的捕集。
(2) 可除去绝大部分SO 3电除尘器烟气温度降至酸露点以下,气态的SO 3将转化为液态的硫酸雾。
因烟气含尘浓度很高,粉尘总表面积很大,这为硫酸雾的凝结附着提供了良好的条件。
当灰硫比(D/S ),即粉尘浓度(mg/Nm 3)与硫酸雾浓度(mg/Nm 3)之比大于100时,烟气中的SO 3去除率可达到95%以上,SO 3质量浓度将低于1ppm (约3.57mg/Nm 3)。
日本通过实验得出燃煤电厂烟气处理系统中硫酸雾质量浓度变化趋势情况如图5所示,80℃~90℃的低低温电除尘系统除硫酸雾或SO3效率明显高于130℃~150℃的常规电除尘系统。
图5 硫酸雾浓度变化趋势(3)当采用低温省煤器时,节能效果明显对1台1000MW机组低低温电除尘系统的节能效进行果计算分析,烟气温度降低30℃,可回收热量1.64×108kJ/h(相当于1.2吨标煤/h),节约湿式脱硫系统水耗量70t/h,同时,烟气温度降低后,实际烟气量大大减少,这不仅可以降低下游设备规格,而且可使风机(IDF)的电耗约减少10%,脱硫系统用电量由原来的1.3%减小到1.0%。
(4)二次扬尘加剧粉尘比电阻的降低会削弱捕集到阳极板上的粉尘静电黏附力,从而导致二次扬尘现象比常规电除尘器严重,影响除尘性能。
图6表示了烟气温度与ESP除尘效率的关系及ESP出口烟尘浓度的构成。
从图6可以看出,常规电除尘器中排放的烟尘主要是未能捕集的一次粒子,而低低温电除尘器中二次扬尘部分是主体,未采取特别对策的低低温电除尘器的二次扬尘主要由振打再飞散粉尘组成,而未能捕集的一次粒子仅仅占很小一部分。
低低温电除尘器如不对二次扬尘采取针对性的措施,烟尘排放量将会超过常规电除尘器,但在采取特别对策后,烟尘排放浓度可大幅降低。
图6 烟气温度与ESP除尘效率及ESP出口烟气浓度的构成2低低温电除尘技术研究现状2.1 低温腐蚀问题由于烟气温度在MGGH中被降低至90℃左右,低于酸露点,使烟气中的大部分SO3在MGGH中冷凝,形成具有腐蚀性的硫酸雾。
关于烟气温度低于酸露点温度是否引起低温腐蚀问题,有日本学者的研究结果显示,合适的ESP入口粉尘浓度可以保证SO3凝聚在粉尘表面,不会发生设备腐蚀。
三菱重工的研究结果显示当灰硫比大于10时,腐蚀率几乎为零(如图7a所示),三菱重工已交付的火电厂的低低温电除尘器灰硫比一般远大于100,都没有低温腐蚀问题。
美国南方电力公司也通过灰硫比来评价腐蚀程度(如图7b所示),当低低温电除尘器采用含硫量为2.5%的燃煤时,灰硫比在50~100之间可避免腐蚀,当采用含硫量更高的燃煤时,为避免腐蚀,灰硫比应大于200。
图7 灰硫比与腐蚀的关系低低温电除尘器目前多用于低硫煤。
在IHI(石川岛播磨)的业绩中,对应的煤种含硫量最高位1.17%。
美国应用的低低温电除尘器中,有电除尘器入口SO3气体浓度为51.5 mg/Nm3的报道。
日本日立在实验室完成了SO3气体浓度为143 mg/Nm3,降温后SO3气体浓度为0.286 mg/Nm3的试验。
日本各电厂的燃煤稳定,因此其酸露点温度也比较稳定。
由于燃煤含硫量越高,烟气中的SO3浓度越高,其对应的酸露点温度就越高,发生腐蚀的风险会增加。
低低温电除尘器对高硫煤的腐蚀情况还有待进一步研究。
常陆那珂电厂将高硫煤和次烟煤等混合后燃用,在一定程度上解决了高硫煤低温腐蚀问题。
总之,低低温电除尘器一般不存在腐蚀问题,但对高硫煤工况尚未见工程应用。
2.2二次扬尘问题在低低温电除尘系统中,二次扬尘会对烟尘排放起决定性的作用,应采用防止二次扬尘的措施。
现有的措施有:1)采用离线振打技术。
在振打时关断该通道的气流,也可配合断电振打来提升极板的清洁效果(如图8所示),三菱重工主要采用这种技术。
2)采用移动电极电除尘技术,日立主要采用这种技术。
3)出口封头内设置收尘板式的出口气流分布板,使部分来不及捕集或二次飞扬的粉尘进行再次捕集。
图8 三菱重工离线振打配置图需要指出的是,采用离线振打技术增大了电除尘器尺寸,增加了成本和结构的复杂性,需要对隔离门进行维护,当一个室因振打而关闭时会破坏正常的气流。
2.3灰斗堵塞问题由于温度较低,灰的流动性降低易引起灰斗堵塞。
三菱重工提出的对策有:1)灰斗的卸灰角需增加;2)灰斗不仅需保温,在下部还需用蒸汽加热器或电加热器进行有效加热,强化蒸汽加热管并涂抹远红外线涂料,以保证下灰通畅;3)灰斗内壁涂增加光滑度的材料。
3国内外应用情况及典型案例分析国外低低温电除尘技术已有近20年的应用历史,投运业绩超过20个电厂,机组容量累计超15,000MW,国外投运情况为低低温电除尘技术的国内应用提供了借鉴。
国内在2010年开始加大该技术研发,目前已有600MW机组投运业绩。
3.1 石川岛播磨(IHI)的常陆那珂1号机组石川岛播磨(IHI)的常陆那珂1号机组1000MW燃煤电厂2003年12月投运,热回收器从烟气中吸收相当于发电量的3%~5%的热量,其工艺流程为:含有高浓度粉尘和SO3的烟气通过空气预热器将烟气温度从370℃降到138℃,通过MGGH将烟气温度降至92℃,然后进入低低温电除尘器,出口烟尘浓度为30mg/Nm3,出口烟气温度90℃,除尘效率为99.8%。
脱硫装置出口SO3浓度111mg/Nm3、塔内流速4.0m/s、石膏纯度在95%以上、石膏含水率在10wt%以下,为了使脱硫装置出口烟气温度达到酸露点以上,符合日本烟气排放的温度标准,通过烟气再加热器将温度升高到90℃左右,烟尘排放浓度小于8.0mg/Nm3且避免了对下游设备的腐蚀。
由于脱硫系统的除尘效率较高,一般可达80%左右,因此低低温电除尘器的出口烟尘浓度限值设置在30mg/Nm3是合理的。
运煤设备考虑了混煤运用的设计,通过调节两台煤炭装载输送机的排出速度,可按任意比率在输送带上进行混煤。
对于含硫高的煤和次烟煤等对低低温电除尘器存在运行风险的煤种,可通过混煤加以利用。
3.2 日本日立(Hitachi)碧南电厂4、5号机组日本日立已将“DeNOx系统+低低温电除尘器+DeSOx系统+湿式电除尘器”技术成功应用在日本中部电力株式会社的碧南电厂1000MW燃煤机组中,碧南电厂共有五台机组,其中4#、5#炉1000MW机组均为低低温电除尘器,分别于2001年、2002年投运。