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1、TPRITPRI 燃煤电厂脱硫烟气 湿式电除尘(除雾）器技术 西安热工研究院有限公司 2014年1月 TPRITPRI u 研究背景 u 工业应用试验研究 u 湿式电除尘器关键技术 u 典型示范工程应用 u 总结 TPRITPRI 我国火电厂燃煤现状我国火电厂燃煤现状 筠连无烟煤永城煤种龙岩无烟煤水城烟煤 重庆松藻矿贫煤江西丰城煤鸡西烟煤铁法矿煤 神府东胜煤俄霍布拉克煤新集烟煤滇东烟煤 神华煤大同地区煤淮南煤山西无烟煤 神木烟煤乌兰木伦煤平朔安太堡煤伊泰4#煤 锡林浩特胜利煤田褐煤古叙煤田的无烟煤神华株罗纪煤兖州煤 陕西黄陵煤山西平朔2#煤霍林河露天矿褐煤山西晋城赵庄矿贫煤 陕西烟煤活鸡兔煤山
2、西贫瘦煤郑州贫煤（告成矿） 龙堌矿烟煤陕西彬长矿区烟煤鹤岗矿煤来宾国煤 珲春褐煤山西平朔煤山西汾西煤平顶山烟煤 平庄褐煤宝日希勒煤淮北烟煤准格尔煤 晋北煤金竹山无烟煤大同塔山煤同忻煤 纳雍无烟煤水城贫瘦煤 煤种多样性进口煤 国内煤 灰分低，发热量高 有利于收尘 澳大利亚煤 印尼煤 平均灰分 32.03% 除尘器平均进口含尘浓度 34.155g/m3 低灰分煤 TPRITPRI 出口排放浓度（ mg/m3） 数量（台炉 ） 占总数百分比 3000 30501430.43% 50801430.43% 80100510.87% 1001328.26% 最大：211.0 mg/m3 最小：30.88
3、mg/m3 4646台机组电除尘器台机组电除尘器出口粉尘出口粉尘排放统计排放统计 TPRITPRI 出口排放浓度（mg/m3）数量（台炉）占总数百分比（%） 3035.45 30502647.27 50801832.72 8010059.09 10035.45 最大：116.0 mg/m3最小：15.88 mg/m3 5555台机组台机组脱硫塔出口粉尘脱硫塔出口粉尘排放统计排放统计 TPRITPRI 原煤灰分小于10% 粉尘排放30mg/m3 原煤灰分小于10% 粉尘排放20mg/m3 各煤种 粉尘排放20mg/m3 超细纤维 粉尘排放10mg/m3 各煤种 粉尘排放20mg/m3 超细纤维
4、粉尘排放10mg/m3 5%机组 粉尘排放 30mg/m3 50%机组 粉尘排放 30-50mg/m3 30%机组 粉尘排放 50-80mg/m3 15%机组 粉尘排放 80mg/m3 主要除尘器改造方案粉尘主要除尘器改造方案粉尘排放排放状况状况 TPRITPRI 湿式电除尘器干式电除尘器 除尘器工作机理除尘器工作机理 收尘效率不受粉尘特性影响，不受灰成分 、比电阻影响。水雾滴导电、荷电性强， 有利于除尘。趋近速度高，设备选型小。 粉尘特性对收尘效果影响大 解决振打清灰 TPRITPRI 国内其他研究单位国内其他研究单位 与日本技术相近 收尘极板不锈钢材 耗水量较大 冲洗水加碱性添加剂调整 粉
5、尘浓度排放可达到20mg/m3以下 柔性极板 收尘极为纤维材料 收尘极寿命尚需验证 粉尘浓度排放可达到20mg/m3以下 德国、日本、美国等国德国、日本、美国等国 一些电厂已应用 日本技术较为典型 极板为不锈钢 运行连续喷碱性水，调整烟气 PH值，延缓设备的腐蚀。 TPRITPRI XR10-LXR10-L型除尘（除雾）器型除尘（除雾）器 工业应用装置系统图工业应用装置系统图 工业应用试验研究工业应用试验研究 TPRITPRI XR 10 （L）湿式除尘器 u设计烟气量： 21046104m3/h u设计烟气温度： 50 u电场区风速： 1.855.56 m/s u总收尘面积： 182.38
6、m2 u比集尘面积： 10.9432.82 m2/(m3/s) u同极距： 300mm u电场数： 1个 设计参数设计参数 TPRITPRI 结构简介结构简介 TPRITPRI 性能性能测试结果测试结果 一个立式电场性能指标如下： 烟尘排放10mg/m3，甚至更低5mg/m3 ； PM2.5的去除效率80%； SO3的去除效率70%； 对NOX（NO2）的去除效率15% ； 汞去除效率75%。 TPRITPRI 序号 烟气量 104m3/h 流速 m/s 入口浓浓度 mg/m3 入PM10 mg/m3 入PM2.5 mg/m3 出口浓浓度 mg/m3 出PM10 mg/m3 出口PM2.5 m
7、g/m3 总总效率 % PM10效率 % PM2.5效率 % 13.082.8578.6544.714.157.054.640.7791.0489.6281.45 23.243.078.6544.714.158.435.901.0589.2886.8074.70 33.583.3178.6544.714.159.867.301.2187.4683.6770.84 43.893.6078.6544.714.1515.8210.671.3379.8976.1467.95 54.334.078.6544.714.1520.1412.851.9674.3971.2652.77 64.814.4578.
8、6544.714.1528.4216.292.3963.8763.5642.41 75.034.6578.6544.714.1536.2221.963.2653.9550.8821.45 微细颗粒脱除效果微细颗粒脱除效果 TPRITPRI 脱汞效果脱汞效果 汞浓度（ug/m3) 入口测点 出口测点 二价汞（Hg2+） 0.38 0.47 零价汞（Hg0） 10.12 4.81 颗粒汞（Hgp） 灰量太少，难以测出 灰量太少，难以测出 总汞（HgT） 10.50 5.28 不同价态汞脱除效果（不同价态汞脱除效果（3.58m/s3.58m/s） 电场 流速（m/s） 汞浓度（ug/m3) 脱汞效率
9、（%） 入口出口 3.089.942.4375.55 3.2410.696.0943.05 3.5811.496.9339.71 3.58（喷水）12.477.9736.09 TPRITPRI 成果总结成果总结 TPRITPRI 主要技术优势主要技术优势 1 运行中不需要连续喷入大量碱性水，系统简单，运行费用少 2 运行中可收集烟气中大量水 u设备运行过程中可收集湿饱和烟气中的水雾滴； u在收尘极板形成连续水膜，将粉尘颗粒冲洗去除； u收集的水可返回补充到脱硫系统，同时节省湿法脱硫耗水量。 u采用定期冲洗，每12天冲洗一次极板、极线； u每次冲洗耗水量少，预计300MW机组每天清洗耗水量10m
10、3。 TPRITPRI u流场分布技术先进； u耐腐蚀复合材料密度小，设备重量小； u结构紧凑；布置灵活，具有多种布置形式 。 3 布置型式灵活 TPRITPRI 结论结论 风速约为电除尘器的34倍 体积电除尘器体积的1/8 造价低 粉尘排放10mg/m3 PM10排放5mg/m3 PM2.5排放1mg/m3 u收集PM2.5及PM10效果 u湿式电除尘器运行的可靠性 u大型电除尘器运行的水耗 u大型湿式电除尘器造价 u大型湿式电除尘器可行性 电气系统运行稳定、可靠 水膜连续，极板清洁 选择好防腐方案 电除尘器结构相近，结构成熟 具备推广到改造工程条件 具有明显的水回收功能 清洗水量少 TPR
11、ITPRI 原煤灰分小于10% 粉尘排放30mg/m3 原煤灰分小于10% 粉尘排放20mg/m3 各煤种 粉尘排放20mg/m3 超细纤维 粉尘排放10mg/m3 各煤种 粉尘排放20mg/m3 超细纤维 粉尘排放10mg/m3 5%机组 粉尘排放 30mg/m3 50%机组 粉尘排放 30-50mg/m3 30%机组 粉尘排放 50-80mg/m3 15%机组 粉尘排放 80mg/m3 微细颗粒10mg/m3 PM2.5 2mg/m3 锅炉烟气粉尘锅炉烟气粉尘（PMPM2.5 2.5) )治理一体化技术方案 治理一体化技术方案 TPRITPRI 湿式湿式电电电电除除尘尘尘尘器关器关键键键键
12、技技术术术术研究研究 u设备可靠运行技术 u流场分布技术 u大型化设计参数 u防腐技术、耐酸腐蚀材料 u高效电源及控制技术 u清洗技术 u设备强度和稳定性 TPRITPRI 1、设备运行可靠性技术 绝缘子室设计方案 、 热风隔离 热风加热 压力、温度检测控制 * *防止结露的专用绝缘子室防止结露的专用绝缘子室 TPRITPRI 电场分区布置 保证运行可靠性 和极板、极线清 洗过程达标排放 * *电场分区布置电场分区布置 TPRITPRI 2、流场分布技术 流场分布 用ANSYS软件 ，对除尘器流场 进行数值模拟， 使0.25，电 场内流场分布均 匀，除尘器高效 运行。 TPRITPRI 3、设
13、计参数优化 工业试验研究结果 流场分布 安装质量 场地条件 煤种与负荷因素 合理设计参数 TPRITPRI 4、防腐技术 除尘器壳体 收尘极 放电极结构件 放电线 排污管 内衬鳞片 耐腐蚀复合材料 耐腐蚀复合材料 高性能合金钢材 耐磨玻璃钢材料 TPRITPRI TPRITPRI电除尘电除尘( (除雾）关键技术除雾）关键技术 1 新型防腐材料 316L 2205双向 不锈钢 TPRITPRI 5、高效电源及控制技术 节能高效 高压供电装置 火花跟踪控制性能好 避免电场闪络拉弧 TPRITPRI 检测显示： 进出口温度 绝缘子室温度、压力 除尘器内压力 清洗水压、流量 出口排放浓度 控制： 绝缘
14、子室温度、压力 清洗时间和流量 排污时间和流量 低压控制装置和上位机系统 报警： 绝缘子室温度、压力 清洗水压力 电场故障 排污故障 TPRITPRI 6、阴极固定技术 TPRITPRI 6、清洗技术 水压0.3MPa；耗水量少； 喷嘴布置满足均匀性和重叠性要求 ； 覆盖率120%。 清洗过程、定 期间歇冲洗 喷嘴布置方案 TPRITPRI 7、设备结构强度与稳定性 强度、稳定性 钢结构设计规范GB 50017-2003 建筑抗震设计规范GB50011-2001 建筑结构荷载规范GB50009-2012 空间钢结构计算专用软件3D3S 结构计算力学模型 TPRITPRI 300MW300MW6
15、00MW600MW机组机组XRXR型湿式电除尘器性能参数系列型湿式电除尘器性能参数系列 TPRITPRI 300MW300MW机组工程应用机组工程应用 FGD布置方式 1、华能黄台电厂8号300MW机组 系统有GGH和增压风机 ，场地狭窄。在脱硫塔 出口与GGH间的烟道位 置利用原烟道支架，高 位布置除尘器。除尘器 清洗采用脱硫工艺水。 收集的粉尘和水排入脱 硫浆液中。 粉尘排放60-70mg/m3 达标排放10mg/m3 除尘器位置 烟道支架 TPRITPRI 湿式除尘器布置方案 TPRITPRI 序号项项 目单单 位参 数 1设计 烟气量（工况）m3/h140 2设计 烟气温度85 3布置形式立式 4电场 断面m2123 5电场风 速m/s3.16 6收尘极材质非金属材料，寿命15年 7总收尘面积m28236 8比集尘面积m2/(m3/s)23 9放电极形式/材质鱼刺形/合金钢 10内部清洗水量m38m3/（1、2天）次 11高压电 源型式及数量80kV/1600mA，2套 12电加热风 机型式及参数 2套，风量12000m3/h， 压头 3500pa，一运一备 13设备电 气负荷kW450 14烟尘物排放浓度mg/m310 15PM2.5收集率%70 16SO3收集率%60 17NOx(NO2)%1520 18水雾收集效率%60% 19收集水量m3/h
