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1、菲达环保FEIDA ENVIRO浙江菲达环保科技股份有限公司Zhejiang Feida Environmental Science & Technology Co.,Ltd.旋转电极式电除尘器技术介绍国家重大技术装备国产化基地旋转电极式电除尘器技术介绍 菲达环保 目 录1 概述11.1 日益严格的排放标准11.2 常规电除尘器存在的技术瓶颈12 旋转电极式电除尘器22.1 国内外研究现状22.2 工作原理32.3 旋转电极式电除尘器的特点42.4 旋转电极式电除尘器的使用场合42.5 菲达旋转电极式电除尘器的研究现状52.5.1 技术的掌握情况52.5.2 技术的验证情况62.6 菲达旋转电
2、极式电除尘的技术创新点73 旋转电极式电除尘器的技术经济性分析83.1 技术特点比较83.2 经济性比较84 菲达环保旋转电极式电除尘器工业应用114.1北方联合电力包头第一热电厂#1炉300MW机组配套电除尘器改造114.1.1 电除尘器原状114.1.2 原电除尘器主要技术参数及煤、飞灰成分分析114.1.3 改造方案124.1.4 改造后电除尘器主要技术参数124.1.5 运行情况134.2 北方联合电力达拉特发电厂#5炉330MW机组配套电除尘器改造134.2.1 电除尘器原状134.2.2 原电除尘器主要技术参数及煤、灰成分分析134.2.3 改造方案144.2.4改造后电除尘器主要
3、技术参数154.2.5 运行情况154.3 菲达环保旋转电极式电除尘器业绩表15I旋转电极式电除尘器技术介绍 菲达环保 旋转电极式电除尘器技术介绍1 概述1.1 日益严格的排放标准随着人们环保意识的不断增强以及国家对环境保护事业的日益重视，大气污染物排放标准也日益提高，目前各行业中使用的电除尘器有很多已达不到要求而面临更新和改造。以消耗全国煤炭总产量25%、工业烟尘排放占全国35%的火力发电行业为例，如果严格执行50mg/Nm3的粉尘排放标准，许多老电厂电除尘器需要更新或改造，近几年来，部分新建燃煤电厂采用多电场电除尘器，或者采用袋式除尘器或电袋复合除尘器来满足排放要求。国家火电厂大气污染物排
4、放标准拟将粉尘排放标准由50mg/Nm3降低到30mg/Nm3，重点地区拟降低至20mg/Nm3。为达到更严格的粉尘排放值，电除尘器必须具备更多的电场数、更大的比集尘面积，在一定程度上丧失了经济性。而袋式或电袋复合除尘器则存在压力损失大、应用时间短、滤袋使用寿命短、在使用不当时易发生破袋、废弃滤袋无法达到资源化利用等无法解决的问题。此外，在将现有电除尘器改造为袋式除尘器或电袋复合除尘器时还可能需更换引风机及相关设备，从而又增加了改造成本。因此，寻找适合于中国国情的高效除尘设备已迫在眉睫。1.2 常规电除尘器存在的技术瓶颈电除尘器已经有100多年的发展历史，因其具有处理烟气量大、除尘效率高、适应
5、范围广、设备阻力低、使用简单可靠、运行维护费用低且无二次污染等优点，早已成为工业烟尘治理领域尤其是电力行业的首选产品，但高比电阻粉尘所导致的反电晕和振打引起的二次扬尘在很大程度上影响了电除尘器的除尘效率，这也是目前常规电除尘器面临的主要技术瓶颈。1）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，使电除尘器收尘性能大幅下降。燃煤电厂普遍存在锅炉燃用煤种复杂多变，常规电除尘器对一些除尘性能差的煤种，除尘效率低；使用低硫煤或循环流化床锅炉带来的飞灰的比电阻普遍增高，使得电除尘效率下降等情况。2）二次扬尘引起粉尘排放浓度增加常规电除尘器通过振打清灰方式来清理集尘极上的粉尘，在清灰过程中，有一部
6、分已被收集到的粉尘会重新返回到气流，最终逸出电除尘器，致使粉尘排放增加。有案例研究表明，在高效电除尘器出口粉尘中，约有20%的粉尘量是由清灰过程中的二次扬尘造成的。因此，寻找常规电除尘器技术瓶颈的突破点，对提高电除尘器除尘效率、满足粉尘排放要求及继续保持和增强电除尘器的技术优势是极其必要的。为此，菲达环保充分考虑国内燃煤电厂现状，在吸收国外先进技术基础上，结合公司近30年的除尘装备研发和工程经验，开发出了具有自主知识产权的电除尘新技术：旋转电极式电除尘技术。2 旋转电极式电除尘器 旋转电极式电除尘技术是2000年欧盟委员会推荐的烧结机除尘的最佳可行技术（BAT）之一，是中国环保产业协会确定的“
7、十二五”期间重点开发和推广的电除尘新技术之一。菲达环保从2004年3月着手调研旋转电极式电除尘技术，并于2008年6月开始该技术的自主研发， 2009年完成研究及相关试验，已掌握其核心技术，并获多项国家专利，具有自主知识产权。2011年3月菲达旋转电极式电除尘器通过了浙江省科学技术成果鉴定。鉴定意见为“该产品通过在企业技术实验室试验，确定了关键技术参数；采用旋转阳极板及转刷清灰，克服了常规电除尘器产生的反电晕和二次扬尘，有利于进一步降低烟尘排放浓度；对阳极板同步传动方式、转刷组件结构等进行了创新设计，提高了设备的可靠性。产品具有除尘效率高、运行平稳、维护方便等特点，在结构上有创新，技术性能达到
8、国际同类产品先进水平。产品已应用于包一热电厂#1炉300MW机组，并经南京电力设备质量性能检测中心的检测，所测指标达到国家现行相关标准要求。产品投运至今，用户反映良好，社会经济效益明显。”菲达环保申请的大型燃煤电站配套旋转电极式电除尘器产业化项目已获国家发改委批准，列入2011国家战略性新兴产业计划。同时列入2011年国家鼓励发展的重大技术装备目录。2.1 国内外研究现状1）国外研究现状从1979年日本日立公司研制出首台旋转电极式电除尘器至今，旋转电极式电除尘器已经有了30多年应用历史。到目前为止，该设备约有60多台套的销售业绩（主要用于日本本土），主要应用于燃煤锅炉、烧结机、水泥窑、玻璃熔窑
9、、流化床催化裂解等。其应用表明：旋转电极式电除尘器是一种能够长期稳定维持高除尘效率的一种除尘设备。经过多年的实践，该技术在日本已经成熟。2）国内研究现状 国内已有多套旋转电极式电除尘器的应用，300MW机组以上已有3套。菲达环保旋转电极式电除尘器先后在包头第一热电厂#1炉300MW机组及达拉特发电厂#5炉330MW机组上进行了应用，效果良好，运行稳定可靠，现已签订国电吴忠热电厂2300MW机组和华润盘锦热电厂2350MW机组旋转电极式电除尘器新建合同。2.2 工作原理旋转电极式电除尘器是一种高效电除尘设备，其收尘机理与常规电除尘器相同，由前级固定电极电场（常规电场）和后级旋转电极电场组成。旋转
10、电极电场中阳极部分采用回转的阳极板和旋转的清灰刷。附着于回转阳极板上的粉尘在尚未达到形成反电晕的厚度时，就被布置在非电场区的旋转清灰刷彻底清除，因此不会产生反电晕现象并最大限度地减少了二次扬尘，同时降低对煤种变化的敏感性，增加粉尘驱进速度，其值可达固定电极电场的2.5倍，大幅提高电除尘器的除尘效率，降低排放浓度。结构简图如图1所示。图1 旋转电极式电除尘器结构简图2.3 旋转电极式电除尘器的特点1）保持阳极板永久清洁，避免反电晕，有效解决高比电阻粉尘收尘难的问题；2）最大限度地减少二次扬尘，显著降低电除尘器出口粉尘浓度；3）减少煤、飞灰成分对除尘性能影响的敏感性，增加电除尘器对不同煤种的适应性
11、，特别是高比电阻粉尘、粘性粉尘，应用范围比常规电除尘器更广；4）可使电除尘器小型化，占地少，并节省运行功耗，一个移动电场相当于两个固定电场的作用；5）特别适合于老机组电除尘器改造，在很多场合，只需将末电场改成旋转电极电场，不需另占场地；6）与布袋除尘器相比，阻力损失小，维护费用低，对烟气温度和烟气性质不敏感，并且有着较好的性价比；7）在保证相同性能的前提下，与常规电除尘器相比，一次投资略高、运行费用较低、维护成本几乎相当。从整个生命周期看，旋转电极式电除尘器具有较好的经济性。2.4 旋转电极式电除尘器的使用场合1）应用于新建工程旋转电极式电除尘器既能弥补常规电除尘器对高比电阻粉尘、高粘性粉尘粉
12、收尘难、清灰难，可产生二次飞扬，又能弥补袋式除尘设备压力损失大、运行费用高、换袋成本高、难处理高温高湿烟气的缺陷。目前国外新建工程应用此技术的装机总容量已超过9000MW，技术涵盖150MW-1000MW机组，在冶金、垃圾焚烧等行业也有几十套成功应用实例。其工程应用情况表明，旋转电极式电除尘器能够可靠、稳定、高效地运行，最低排放浓度可达10mg/Nm3以下。对于电站，大部分新建工程采用旋转电极式电除尘器都能达到30mg/Nm3或者更低的粉尘排放浓度。但从投资成本考虑，旋转电极式电除尘器更适用于新建的大、中型或超大型燃煤机组配套使用。l 广泛应用于钢铁工业烧结机工艺除尘，有色工业铅、锌、铝冶炼、
13、焙烧等困难烟高温烟尘、高粘度烟尘高标准排放要求下的气体净化；l 广泛应用于水泥厂窑炉高标准排放要求下的气体净化。2）应用于电除尘器的提效改造在电除尘器提效改造时，一般只需将末电场改造成旋转电极电场，其余电场均予以保留。改造工作量较小，只需对原设备进行必要的检查和消缺，且在大多数场合不需要额外的场地。其改造不必像采用常规电除尘技术进行提效改造那样要么加高，则需更换原来的内部件，要么纵向和横向扩容，则需占用较大场地；也不必像采用布袋或电袋除尘器提效改造那样需对原引风机等设备作改造，且运行费用昂贵。具体而言，在以下情况下，移动电极电除尘器充分体现出其技术优势和良好的性价比：l 高比电阻、低K2O、N
14、a2O粉尘的收集；l 超细粉尘的收集；l 粘性粉尘的收集；l 燃煤多变的电厂或锅炉。l 其它常规电除尘难以收集的粉尘；2.5 菲达旋转电极式电除尘器的研究现状菲达环保在公司的国家工程实验室内建立了可处理烟气量为25000m3/h的热态旋转电极式电除尘器中试装置和电场有效高度15m、电场有效长度4m的旋转电极电场1:1结构可靠性实体试验验证装置。在此基础上进行了大量试验和验证，全面掌握了核心技术，成功攻克了设备的可靠性、零部件的使用寿命、选型设计的准确性等多项技术难点，并对阳极板同步传动方式、清灰刷组件结构等进行了创新设计，提高了设备的可靠性。产品具有除尘效率高、运行平稳、维护方便等特点，技术性
15、能达到国际同类产品先进水平。2.5.1 技术的掌握情况2.5.1.1 已经掌握旋转电极式电除尘器核心技术，具备旋转电极式电除尘器设计、制造及安装能力。2.5.1.2 拥有自主知识产权，申报的1项国家发明专利已初审合格，于2009年10月公布，3项国家实用新型专利已授权。2.5.1.3 建立了旋转电极式电除尘器工业应用的保障措施 对主动轴、链条、链轮、清灰刷、旋转阳极板等关键零部件的设计、材料选取、热处理、加工工艺等做了充分分析和研究，拥有可行的技术手段保证设备的可靠性和零部件的使用寿命。同时，保证旋转电极电场入口烟气含尘浓度应1g/Nm3，以降低旋转电极电场内件的磨损。2.5.1.4 对旋转电极式电除尘器的技术经济性进行
