10-80吨通用设计方案(湿式静电除尘除雾器)

湿式静电除尘器
配套锅炉10-80T 通用设计方案
山东傲蓝环保科技有限公司
目录
一、概述
二、湿式静电除尘除雾器技术方案
1、设计要求
2、设备设计技术数据与性能指标
三、10-80吨锅炉的各种参数表
四、通用设计技术数据
五、湿式静电除尘器简介
一、概述
随着国民经济的迅速发展，环境污染和生态破坏日趋严重，国家对大气质量控制越来越严，对除尘设备的性能和可靠性也提出了严格的要求。

湿式静电除雾除尘器拥有捕集烟气中雾滴、粉尘和微小尘粒的强大功能，尤其是对微细/ 黏性/高比电阻粉尘、气溶胶、细小的金属颗粒等有理想的捕集效果。

在国内的化工、冶炼、建材等行业有着多年成功应用的业绩，在国外的燃煤电厂中也有近30年的应用历史。

当前，燃煤机组仍是我国电力行业的主导发电装置，是我国大气污染的主要来源之一。

随着国家对环保要求的进一步提高，人们对燃煤电厂、烧结机、锅炉烟气所排放的微小污染物、有机污染物、重金属的认识不断加深，对这些污染物捕集的呼声日益提高。

目前，欧美已经制定了PM2.5的
排放要求，我国将来肯定也要参照执行，因此开发应用于燃煤电厂、烧结机、锅炉的湿式静电除雾除尘器技术迫在眉睫。

根据多年，电除雾器在硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸、钛白粉尾气处理、锂盐的尾气处理及制酸、化肥行业的尾气处理等的应用效果，应该在燃煤电厂、烧结机、锅炉的尾气深度净化采用湿式静电除雾除尘器，肯定能达到PM2.5的排放要求。

二、湿式静电除尘除雾器技术方案
1、设计要求
1.1、设计原则
①湿式静电除雾除尘器安装在脱硫塔顶部，用来分离烟气夹带的粉尘、
雾滴和其它微颗粒。

湿式静电除雾除尘器除雾除尘效率不低90%(PM2.5
及以上颗粒)。

②湿式静电除雾除尘器的设计，保证其具有较高的可利用性和良好的去
除粉尘、液滴效果。

③湿式静电除雾除尘器的设计，考虑电场内烟气高流速下，确保其除尘
除雾效率的应对措施，如阴极系统的固定措施、高效电晕极线型式的选
用等，避免电晕极线因高气速情况下出现摆动，导致其运行的二次电压
电流出现波动，影响其除尘除雾效率。

④湿式静电除雾除尘器设备，需在正压下运行，设计时须考虑绝缘箱系
统的绝缘保护措施，避免出现“污闪”现象，使绝缘子炸裂或产生裂纹，导致湿式静电除雾除尘器出现故障停运。

⑤设计特别要注意湿式静电除雾除尘器装置进口雾、粉尘、石膏的浓度。

湿式静电除雾除尘器冲洗系统应能够对湿式静电除雾除尘器阳极管进行
单管全面冲洗，不能有未冲洗到的表面。

冲洗水的压力应进行监视和控
制，冲洗水母管的布置应能使每个喷嘴基本运行在平均水压。

⑥湿式静电除雾除尘器内部通道的布置应适于维修时内部组件的安装和
拆卸。

1.2、性能要求
①设备性能满足设计及使用要求，产品结构设计紧凑、简单，检修维护
方便。

②根据介质，湿式静电除雾除尘器部件及冲洗水管与喷嘴均由耐腐蚀耐
温材料制成。

③提供满足安装、调试、质保期内的所有备品备件及专用工具。

④需方应提供湿式静电除雾除尘器进口烟气的相关数据(与负荷有关)、
供方应提供湿式静电除雾除尘器烟气出口相关理论数据及冲洗循环程序
(冲洗间隔、冲洗时间、冲洗流量)的相关数据(与负荷有关)。

湿式静电
除雾除尘器冲洗用水为工艺水。

⑤供方应提供整个湿式静电除雾除尘器系统所必需的全套设备。

⑥供方应采取措施使所有烟气均不会产生烟气“逃逸”(即湿式静电除
雾除尘器本体漏风率为零)。

⑦湿式静电除雾除尘器的设计充分考虑冲洗系统的设计和喷嘴的选择等
对湿式静电除雾除尘器运行的影响(即采用间断单管单冲，彻底解决阳极管和阴极线石膏结垢的问题)。

⑧喷嘴在设计中应具有良好的冲洗效果并考虑防堵措施，要确保整个湿
式静电除雾除尘器阳极管内表面均能被冲洗到，喷嘴冲洗压力不小于
0.25MPa。

⑨为保证现场安装工作顺利进行，结构件在出厂前进行预组装工作以保
证现场组装尺寸。

1.3、电气自控要求
①对电气设备的基本要求：国产名牌
②对仪表和控制的基本要求：控制柜采用PLC程序控制，并能与DCS进
行通讯，重要检测信号进脱硫DCS系统。

1.4、设备性能保证值
湿式静电除雾除尘器的主要保证值如下，但不限于此：保证在设计
烟气流速下湿式静电除雾除尘器总压力损失不大于0.35kPa(带气体分布
装置时)。

湿式静电除雾除尘器系统所有设备引起的压力降均应包括在内。

湿式静电除雾除尘器采用在线冲洗方式。

在60％到100％BMCR工况下，
保证湿式静电除雾除尘器除雾除尘效率大于90%。

湿式静电除雾除尘器
冲洗水耗量不大于0.025m/(管.min)，间断冲洗。

湿式静电除雾除尘器
3
应该在F GD装置没有停机清洁的情况下能连续运行16000小时。

保证整
体设备大修周期不低于6年。

设计使用寿命为30年。

三、10-80吨锅炉的各种参数表
10吨20吨30吨40吨
50吨锅60吨锅70吨锅80吨
锅
锅炉锅炉锅炉锅炉炉炉炉炉
烟气量（m/h）22000 44000 66000 88000 110000 132000 154000 176000
3
阳极管数量支27 54 81 108
480 135
600
162
720
189
840
216
960
高压电电流mA 120 240 360
高压电电压
kv
湿电入口温度℃进口粉尘浓
80
60
80
60
80
60
80
60
80
60
80
60
80
60
80
60 ≤38
≤5
≤38
≤5
≤38
≤5
≤38
≤5
≤38
≤5
≤38
≤5
≤38
≤5
≤38
≤5
mg/Nm
3
出口粉尘浓
mg/Nm
3
备注：以上项目可以根据现场实际情况进行调节。

四、通用设计技术数据
序号项目名称单位
年数值备注
设计使用寿命无故障运行时间阳极管氧指数
本体阻力
30
h 20000
≥30%
<350Pa
Pa
%
本体漏风率
噪声1
2
3 dB 80
外形尺寸
电场数量个 1
电场内烟气流速烟气流经电场时间阳极管有效高度出口雾滴浓度
SO3脱除率m/s ～2.02 s ～2.97
6
5 6
m
mg/Nm³<15 保证值
%
%
≥85
≥90
180
PM2.5脱除率
电场有效宽度
同极间距
mm
mm
7 8
366
正六边内切360/壁厚阳极管型式mm 3/L=6000
阴极线型式铅锑高效芒刺锯齿型
单管单冲，间断喷淋冲
洗
喷淋方式
烟气设计温度℃
℃40～60 80
烟气最高温度
适用的海拔高度和环境温度
单嘴喷量
<3000；-25℃～40℃m³
/min
～0.021
10 13
喷淋水压力MPa 0.25～0.4
壳体材质/规格
阴极框架材质/规格
材质:Q235-B；壳体板厚6mm
材质:2205
材质:Q235-B/阻燃玻璃鳞
片200x500x10和
阳极管吊挂固定装置材质/规格100x300x10空心方管
碳纤维增强复合材料CFRP；内切圆
360mm六角管，长度6000mmx3mm(导
电阻燃玻璃钢) 阳极管材质/规格
阴极线材质/规格铅锑合金/芒刺型
Q235/PP
极线重锤材质/规格/数量
重锤固定装置材质/规格
上下密封板材质/规格
内部烟气均孔板材质
CFRP板条，厚度10mm
CFRP定型板，厚度5mm
FRPP
14
15
材质:Q235-B/阻燃玻璃鳞
片/FRP
200x100x5和100x100x5空支撑梁材质心方管
冲洗管路（内）材质/规格冲洗管路（外）材质/规格
FRPP/DN150PN1.0MPa DN150无缝钢管
聚四氟乙烯，～0.021m³
16 喷雾喷嘴材质/规格
内防腐材质/规格
/min
阻燃耐腐玻璃鳞片；2mm
根据甲
方需求
确定
外保温材质/规格加热风机电机型号
风量硅酸铝保温材料，100mm
三相异步电动机2级
1000～1500
17 m³/h
绝缘瓷套保温箱外壳材料
绝缘瓷套保温箱外保温材料/厚度
绝缘瓷套材料
材料:Q235-B
硅酸铝毡，厚度:100mm
石英陶瓷
18 热电阻PT100
与脱硫塔共工艺水罐箱容积m 3 用
材质/规格Q235-B，
管道、冲洗阀清水阀304不锈钢，管道材质器
19 Q235-B
五、湿式静电除尘器简介
1、电晕线的技术简介:
a、电晕线的要求:起晕电压低、二次电晕电流大、机械强度高、耐腐蚀、
易清灰。

b、湿式静电除尘除雾器的除尘效率与阴极线的关系:
我公司研制的新型阴极线，起晕电压低电流密度大(可达0.8mA/m以上)，与收尘极相匹配。

能让收尘电极上电流密度均匀，并且电离烟气能力强，使荷
电后烟尘驱进速度提高,相应除尘效率相应提高。

抗拉强度高，耐腐蚀性能好，
在正常条件下，不因闪络、电弧放电而断裂；抗烟尘粘附能力强，能避免电晕
闭塞。

2、高压电源及其控制
a、高压供电电源及其控制:
湿式静电除尘除雾器的高压电源由升压变压器经高压整流器整流后供给。

高压直流的负极经阻尼电阻后用高压电缆送到湿式静电除尘除雾器上。

阻尼电
阻可缓冲瞬时火花放电的电流并起到抑制高频分量的作用。

电源和可控硅之间
还串有电抗器。

电抗器的作用是改善电压波形，使之连续平滑，有利于获得较
高的运行电压和电流；限制电流上升率，对瞬间电流变化起缓冲作用；抑制电
网高次谐波，改善可控硅的工作条件。

电抗器设若干个抽头，以便根据不同的
高压负载电流进行换接。

负载电流越大，电抗器应换接匝数越少的抽头，反之
则应换接匝数多的抽头，使高压供电稳定运行。

图3-01为高压供电电源的主回
路原理图:
图3-01电除尘（雾）器电路简图
可控硅的触发角和导通角的改善，可以以给定量和反馈量为依据，由自动控制回路自动调节。

火化率控制是利用湿式静电除尘除雾器的火花闪络信号作为反馈指令来实现调节的。

湿式静电除尘除雾器正常工作时允许有一定的火化率，但为了避免由火花放电过渡到电弧放电，除了要有阻尼电阻之外，湿式静电除尘除雾器一旦出现火花放电还可由自动控制系统立即对可控硅进行封锁，使电压立即下降到零值并使可控硅关闭一定时间(一般为10～40ms )，然后再从某一个较低的电压继续上升到再一次发生闪络。

视运行需要，也可采用火花放电后可控硅不封锁而只减小其导通角的火花控制方式，这样反复循环使湿式静电除尘除雾器保持一定的火花率下运行。

调节电压下降的幅值(即电压上升的起始值)和电压上升的速度即可使火化率发生变化。

为了使湿式静电除尘除雾器在各种工况下都能保持在最佳火花率下运行，就需对火花率进行调节。

图3-02 为其控制原理框图。

检测器把火花闪络信号取出，送到火花率偏差检测器与整定的火花率比较，并把比较结果送入调压控制器，当出现偏差时，由调压控制器发出信号对电压下降幅值或电压上升速度进行调节。

b、高压控制的组成
由高压控制柜、高压发生器和隔离开关柜组成；高压控制柜通过PLC来控制；高压发生器将高压柜的控制输出整流成直流电进入湿式静电除尘除雾器；隔离开关柜保护检修时人员进入湿式静电除尘除雾器内的安全；
c、低压控制系统:
低压控制柜由PLC和触摸屏来集中控制
喷淋冲洗水阀
绝缘箱加热控制同时显示加热器的温度
热风清扫系统电加热炉加热控制同时也显示电炉的温度、热风清扫系统中风机的开停。

9、冲洗系统:
由管道、喷嘴、电动阀门、流量计、压力变送器、放空阀、水泵组成。

冲洗要求采用单管单冲，冲洗装置安装在上气室内。

10、绝缘系统(绝缘箱及热风清扫系统):
湿式静电除雾除尘器共设置1个电场，每个电场四台电绝缘箱，架设在顶部平台上，每个绝缘箱内装锥形石英管一支、石英管压盖一个、视镜一个、热电偶1支，采用内保温。

热风清扫装置配有风机2台、36kw电加热箱1台、
热电偶1只及相应的管道、电动阀门、手动调节阀、压力变送器等。

11、阴极系统系统:
由大梁、小梁、吊杆、阴极线、重锤、高压机组等组成。

电晕电极为铅锑合金高效芒刺极线。

为保证电晕线在沉淀管中心，且不受气体流动的干扰引起的位移，每根电晕线下部设置8kg重锤，上部固定在阴极小梁上，阴极小梁铺在阴极大梁上，大梁由四根吊杆通过石英管压盖，吊在绝缘箱的石英管上，绝缘采用热风清扫装置。

12、气体分布装置：
烟气由进气口进入湿式静电除尘器，由于截面积突然扩大，容易因涡流而造成整个截面积上的气体分布不均，所以就需要在下气室内设置气体分布装置。

材质采用FRPP，通过开孔的大小及开孔率来达到气体分布的均匀，气流均布系数σr＜0.2。

13、阳极系统:
阳极系统的收尘装置采用集束型。

具体见总装图简图，管子成蜂窝形排列，管子长度为6000mm，组装并粘接好后，再糊制支撑法兰，安装时通过其支撑法兰悬挂在壳体内的阳极支撑大梁上。