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转动极板电除尘器的工程应用
作者:管理员    发布于:2017-09-01 14:01:55    文字:【】【】【

  (1.杭州天明环保工程有限公司杭州2.厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系厦门厂300MW机组原有电除尘进行改造,将原来电除尘器的最后一级电场改造成转动极板电场。由于转动极板电场采用旋转刷清灰,有效避免了振打二次杨尘,解决了传统静电除尘器的固有问题,提高了除尘效率,改造后的转动极板电除尘器达到性能要求。

  转动极板电除尘技术,早在1973年,由美国麻省的高压工程公司(HighVoltage年获得授权,专利号为3,912,467,专利名称“电极可移动的静电除尘器”。在此之后,国外有许多公司在该专利的基础之上做了改进后应用于除尘项目。

  国产的采用类似技术的环保工程起步较晚,2009年在南海江南发电厂130t/h燃煤锅炉除尘系统上进行了示范应用。经过一年多的运行考验,达到了最低29mg/m3的出口粉尘排放,并且实现了与主机同步运行。

  2010年7月――9月,国产首台300MW机组配套转动极板电除尘器,在包头第三热电厂完成安装和调试。2010年11月,该除尘器进行性能测试,测试结果为:出口粉尘浓度37.9mg/Nm3,达到预定目标。

  2转动极板电除尘器简介是一台三电场转动极板电除尘器的结构示意图,是转动极板和旋转刷的传动示意图。如所示,转动极板一般设在电除尘器末级电场,极板平行烟气布置。

  转动极板电除尘器的工作原理与传统电除尘器一样,仍然是依靠静电力来收集粉尘。来自高压电源的高电压施加到电晕线上,电晕线产生电晕放电;流经电场的烟气中的粉尘荷电后,在电场力作用下,被收集到极板上。当极板转动到电场下端的灰斗时,清灰刷在远离气流的位置把板面的粉尘刷除。由于转动极板电除尘技术解决了传统电除尘技术存在的振打扬尘和反电晕问题,布置在末级电场的一个转动极板电场,能相当于2个以上传统电场的收尘效果,因此适用于原有电除尘器的提效改造。

  转动极板电除尘器的结构3项目概况包头第三热电厂2号300MW发电机组原来配置的静电除尘器,由于煤质变化和原有电除尘器老化,造成电除尘效率降低,出口含尘量增加。粉尘量的增加,导致脱硫GGH运行阻力增大和堵塞等问题,影响后续脱硫设备的顺利运行,也影响了脱硫石膏的品质。在对除尘器提效改造的同时,业主也希望通过先进的供电和控制方式,减少除尘器的日常用电量,达到节能的目标。原来的电除尘器的设计参数列于表1,设计燃煤序号参数名称参数值1烟气流通面积312m22烟气量1,064,033m3/H3电场数44极板篼度15m5同极间距400mm6通道数2X267电场宽度2X10. 4m8电场内烟气流速0.95m/s9阳极板型式480C10烟气温度131C11本体压力降<245Pa表2煤质分析序号名称符号单位设计煤种校核煤种1收到基水份Mar%21.表3灰分分析序号名称符号单位设计煤种校核煤种1二氧化硅Si02%23.0424.722三氧化二铝A23%26.1220.023三氧化二铁Fe23%19.转动极板和旋转刷的传动分析和灰分析数据如表2和表3.表1原来的电除尘器的设计参数根据对2010年实际使用的燃煤的统计,发现与设计煤的主要差别在于灰分量增大。燃煤灰分增大,电除尘器人口粉尘浓度提篼,导致出口粉尘浓度增大。另外,燃煤的干燥无灰基挥发份39%左右,根据GB 5751中国煤炭分类标准,已超出烟煤的篼值37%.该煤的煤化程度较低,介于烟煤和褐煤之间,在国际上称为亚烟煤(Subbituminouscoal)。

  这种高挥发份的煤,燃烧后产生的飞灰中的细颗粒比例较高,细颗粒容易被气流带走,振打引起的二次扬尘问题严重。

  4工程实施方案在国内市场上已经有脉冲电源、烟气调质等措施来提高电除尘器的效率,但这些方法的一次性投资或运行维护费用较高,业主难以接受。同时也有设计人员提出用增加电场的办法来提高除尘效率,但现场没有预留的场地来增加电场。因此,在对目前的除尘器的条件和粉尘的特性的研究和分析的基础之上,提出适合业主的除尘改造方案,包含如下内容:拆除原有电除尘器的第4电场的内件(包括阴、阳极系统,阻流板,振打系统),把原来的第4电场改造成转动极板电场,改造后的转动极板电除尘器的方案如所示。

  拆除原来第1电场的工频电源,安装新的高频电源,同时实现该供电分区高、低压一体化控制。

  表3转动极板除尘器改造工程进程序号时间段实际进度12010年4月技术介绍22010年5月业主考察32010年6月投标42010年6月一2010年7月工程设计52010年7月一2010年8月部件制造62010年7月2010年9月安装与调试72010年9月一运行82010年11月性能测试(2)保留原来第2、3和4电场的工频电源变压器,拆除电源控制器,采用基于ARM +DSP双32位中央处理器的除尘器控制器TM―I,提高电场的供电技术水平;实现高、低压智能控制。

  改造后的转动极板电除尘器的方案图改造后的载荷变化对除尘器钢结构的应力和应变有所影响,为确保整体安全,对改动后的结构进行整体强度计算,确保改造后的电除尘器安全可靠。为进一步提高除尘效率,运用计算机仿真模拟技术,对除尘器前后烟道(包括除尘器)进行流场模拟分析,通过分析调整导流装置,保证每台除尘器的每个室烟气量分配均匀;同时安装新的进口气流分布板,使气流进人电场时保持均匀。最后,在出口加装双层槽板,这种槽板带有振打清灰装置。当末电场带电粉尘流出电场碰到槽板时,粉尘附着在槽板上,通过振打清灰装置清除槽板上的粉尘,保持槽板清洁。

  5转动极板电除尘器改造后的结果改造工程从2010年7月份开始,9月份投运,施工和调试期大约70天。实际的项目进度见表3.改造后投运的转动板板电除尘器,第1电场由于高频电源电压波形平稳,相对改造前的电场电压有所提升,提高了粉尘的荷电和收集效果。第2、3、4电场的双32位中央处理器的除尘器控制器,由于对电场电压和电流波形的快速测量和反应,优化了运行参数,减少了总的二次电流。使电除尘器的运行能耗显著降低。

  在投运接近两个月后进行了除尘性能测试,在转动极板电除尘器人口粉尘浓度31g/Nm3的条件下,出口粉尘浓度为37. 9mg/Nm3.除尘器的阻力,漏风率和节能指标均符合预定要求。

  6结论采用转动极板电除尘技术对包头第三热电厂300MW机组原有电除尘进行改造,将原来电除尘器的最后一级电场改造成转动极板电场。由于转动极板电场能有效避免振打二次扬尘,解决了传统静电除尘器的固有问题,提高了除尘效率,改造后的转动极板电除尘器达到性能要求。

脚注信息
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