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1、细微颗粒物高效捕集 径流式电除尘器,目录,1.径流式电除尘器研发背景 2.径流式电除尘器的介绍 3.径流式电除尘器的安装方式 4.吹扫系统 5.粉尘零排放的实现 6.径流式电除尘器的发展历程 7.应用范围,一、径流式电除尘器研发背景,根据国家环境保护部火电厂大气污染物排放标准GB 13223-2011，规定自2012年1月1日起，新建火力发电厂燃煤锅炉烟尘排放浓度限值为30mg/Nm3，自2014年7月1日起，现有火力发电厂燃煤锅炉烟尘排放浓度限值为30mg/Nm3。另外，标准还规定重点地区火力发电厂燃煤锅炉烟尘排放浓度特别排放限值为20mg/Nm3。而我国目前燃煤锅炉除尘设备其烟尘排放浓度大
2、都处于50-200mg/Nm3的水平，很难满足新标准的要求。,粉尘排放量,1.传统电除尘器存在的技术瓶颈,（1）对细微颗粒物的捕集效率低。 细微颗粒物的直径相当小，表面积很小的细微颗粒物主要通过扩散作用来获得很少的电荷量，在电场中受到的电场力很小，而细微颗粒物所受的引风力大于电场力，导致细微颗粒物所受的合力方向与电场力方向有很大的夹角，使细微颗粒物很容易被引风吹走而不容易被阳极板捕集。 （2）二次扬尘引起粉尘排放浓度增加。 （3）对高比电阻粉尘除尘效率低。 高比电阻粉尘容易引起反电晕现象，导致除尘效率降低。,2.布袋除尘技术面临的问题,（1）布袋除尘的运行阻力大，一般为15002000Pa,除
3、尘器后的引风机功率大，造成运行能耗高、费用高。 （2）由于布袋内外存在很大的压差，任何一层布袋上的细微漏洞，都会在压差的作用下越变越大，加上烟气中酸性气体和臭氧的腐蚀，造成布袋的除尘效率急剧下降，布袋滤袋寿命有限；同时更换滤袋费用高，工作量大，存在布袋处理所代理来的二次污染问题。 （3）对高温烟气、烟气中的水分含量和油性含量有较高的要求。锅炉爆管产生的水雾加之启动点火用油雾化不好，使粉尘呈粘性，造成糊袋，当前电站锅炉大都采用性价比较高的聚苯硫醚滤袋在烟气中氧和NO2作用下，温度越高，造成聚苯硫醚氧化腐蚀越严重，阻力越大。,3.旋转电极式除尘器的现状,（1）旋转电极技术的应用可以保证阳极板的清洁
4、，因此能够有效地避免高比电阻粉尘引起的反电晕现象，同时能够在一定程度上减少二次扬尘问题。 （2）旋转电极除尘器对PM2.5细微颗粒物的捕集效率不高，排放浓度为3050mg/m3。 （3）旋转电极结构复杂、造价高。,二、径流式电除尘器的技术介绍,1. 径流式电除尘器的技术原理 将集尘阳极板垂直于气流方向布置，粉尘受到的电场力与引风力的方向在同一水平线上，使粉尘颗粒在引风力与电场力的共同作用下，在新型阳极板上完成捕集。,径流式电除尘旋转阳极板动画模拟,2.径流式电除尘器的技术创新点,（1）采用多孔泡沫金属作为阳极板。,泡沫金属特性,1）多孔泡沫金属的通孔率达到98%以上，其几乎全通透的结构大大降低
5、了径流式除尘器的运行阻力（150Pa）。 2）和普通的阳极板材料相比，相同的体积下多孔泡沫金属具有最大的集尘面积，相当于普通材料的50倍，由除尘效率的公式可以看出，集尘面积越大，除尘效率越高。 =1-e-A/Q A为总集尘面积，为驱进速度，Q为烟气流量。 3）多孔泡沫金属采用镍基材料，具有耐高温（500-600）、防腐蚀的特性。,（2）阴阳极均采用横向布置，改变了粉尘的受力情况。,径流式电除尘器电场中的受力分析,收尘阳极板垂直于气流方向布置，不仅对粉尘有一定的物理拦截作用，而且改变了粉尘的受力情况，当粉尘通过旋转电极的前部电场时，粉尘受到的引风力与电场力方向相同，即合力大小等于电场力与引风力之
6、和，与电场力方向相同，增大了粉尘的驱进速度，使除尘效率增加。,当粉尘中的细微颗粒物进入旋转电极的后部电场时，电场力与引风力反向，细微颗粒物的速度减慢，延长了细微颗粒物在电场中的停留时间，对于通过扩散作用荷电的细微颗粒物，其荷电量与停留时间成正比，当细微颗粒物的速度减到0时，会在电场中滞留一段时间，此时其荷电量大幅增加，当电场力大于引风力时，细微颗粒物开始反向加速向阳极板运动，直至被阳极板捕集。,(3)多孔结构的阳极板能够形成立体空间场强，使极板上的局部场强增加。,普通材料的阳极板其场强只分布在极板表面，而多孔泡沫金属其多孔结构呈三维分布，因此孔与孔之间可以形成立体方向的场强，同时由于孔壁薄且呈
7、带刺状，使电除尘器内两电极的空间改变为类似两个尖端所构成的电场，使局部场强增加。,3. 径流式电除尘器的特点,（1）能够捕集PM2.5级细微颗粒物，对细微颗粒物的捕集效率达95%。 （2）运行阻力低，一般为20150Pa。 （3）处理烟气量大，可达1 万1000 万m3/h。 （4）除尘器进口粉尘浓度低。 （5）能够解决反电晕和二次扬尘问题。 （6）具有耐高温、耐腐蚀的特性。,三、径流式电除尘器的安装方式,径流式电除尘器安装在传统电除尘器第三或第四电场的末端，将出气烟箱整体向后移3米，径流式电除尘器插入第三或第四电场与出气烟箱之间。,四、吹扫系统,径流式电除尘器的高效清灰技术采用热空气或高压蒸
8、汽配合风刀进行密闭吹扫清灰，在旋转电极与清灰室之间采用聚四氟乙烯材料进行密封，同时利用引风机所形成的负压（集尘区压力小于清尘区压力1000Pa），避免了清灰过程中的二次扬尘问题。,径流式电除尘器常规除尘时采用0.35MPa、300的热空气，吹扫频率通过时间、阻力、除尘效率等参数共同控制，避免由于烟气流速增加造成二次携带问题。在300的高温下，镍基材料的多孔金属其热膨胀系数远高于灰尘的热膨胀系数，所以在积灰过程中粘附在孔内的灰尘，会在热空气的热冲击作用下，通过膨胀后的孔离开极板，吹扫后的热空气通过出口阀门回到除尘器入口。当极板的清洁率降到80%时，采用0.8MPa、300的高压蒸汽对极板进行吹扫
9、，蒸汽所带的热动量高于空气的热动量，其对粘性较强的灰尘的热冲击作用较大，从而提高极板的清洁率。,吹扫系统动画演示,吹扫前后对比情况,五、粉尘零排放的实现,实现方法一 在线-板式的电场中，其场强分布是不均匀的，越靠近阳极板的边缘场强越小，粉尘所受的电场力越小，不容易被捕集。当细微颗粒物的荷电量达到饱满状态后，只能通过增大场强来增大细微颗粒物的电场力，从而使其被捕集。在除尘器最后一块阳极板之前，多加装一块通有高压直流电源负极的极板，在两块极板之间形成均匀的强电场，使细微颗粒物的所受的电场力增加，容易被极板捕集。,实现方法二 径流式电除尘器可以进行串联使用，第一级除尘器出口的粉尘浓度低于10mg/m3,第二级除尘器出口的粉尘浓度低于4mg/m3。,六、径流式电除尘器技术发展历程,径流式电除尘器从研发到成功应用，进行过多次试验验证，如龙净径流式电除尘性能试验、东南大学径流式电除尘捕集PM2.5性能试验、清华大学烟尘浓度测试试验、环保科技成果鉴定等，试验结果证明，径流式电除尘器以其低粉尘排放浓度成为传统除尘技术的一次革新。,试验报告,七、应用范围,径流式电除尘器不仅适用于火电厂大气污染物的治理，同时可以应用于钢铁企业、化工企业、水泥企业、制药企业等领域，径流式电除尘器以其排放浓度极低及低能耗的优势，会给各行业带来巨大的环境效益和经济效益。,
