火电企业除尘环保类改造技术

火电企业除尘环保类改造推荐技术1电除尘器提效辅助改造技术（1）烟气调质为了克服和解决高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响，以扩大电除尘技术的应用范围，对烟气进行调质是方法之一，常用的烟气调质技术有烟气增湿调质、三氧化硫烟气调质技术、氨烟气调质技术、NH3+SO3烟气调质技术等。烟气增湿调质：烟气增湿有两种方式：一是直接向烟气喷水；二是向烟气中喷蒸气。烟气增湿对于高温、高比电阻、高粉尘浓度、粉尘粒径较细的水泥工业烟气有很好的调质效果，对于燃煤电厂烟气也有一定的效果。三氧化硫烟气调质技术：在锅炉烟气进入电除尘之前将SO3调质剂以气体形式喷射入烟气，与飞灰充分结合，在灰尘表面形成一层薄薄的导电膜，以减小灰粒的比电阻，使灰尘的比电阻达到理想的范围，易于被电除尘捕获，从而提高电除尘的除尘效率。SO3烟气调质系统包括硫磺储罐、硫磺计量装置、硫磺燃烧器、二氧化硫/三氧化硫转化器和一套喷射装置。氨烟气调质技术：氨喷入烟气中有以下作用：调节烟气酸度，提高酸露点；吸附在飞灰表面，形成导电通路，降低粉尘比电阻；在放电极和收尘极之间形成亚微米级的颗粒，增加细颗粒的浓度，通过这些颗粒的荷电，提高空间电荷，增大火花电压，提高运行电压；通过改变飞灰的粘附性以及颗粒间的粘附力，增大飞灰的粒径，提高粉尘层间的粘附能力，减少二次扬尘。氨烟气调质系统包括液氨储存和转化转化装置、计量和稀释装置、喷射装置三大部分。1-电除尘器；2-控制装置；3-液氨储罐；4-液氨蒸发器；5-流量监测装置；6-控制阀；7-风机；8-喷嘴；9-锅炉负荷印度是使用氨烟气调质系统最早、最多的国家，国内应用较少。NH3+SO3烟气调质技术：NH3+SO3烟气调质系统是NH3调质系统和SO3调质系统的有机整合，NH3喷嘴设置在空气预热器之后SO3喷嘴之前，由控制系统根据烟气性质、粉尘排放量协调控制两种调质剂的喷入量。1-电除尘器；2-控制装置；3-无水液氨储罐；4-硫磺储罐；5-流量控制装置；6-蒸汽转化装置；7-流量监测装置；8-排压孔；9-控制阀；10-风机；11-加热器；12-SO2冷却器；13-硫磺燃烧器；14-SO2/SO3转换器；15-SO3喷嘴；16-氨喷嘴；17-运行工况；18-锅炉负荷；19-冷却空气（2）降低烟气温度并回收余热的除尘提效技术锅炉尾气余热回收技术是通过水媒降温换热器（MGGH），采用汽机冷凝水与热烟气通过换热器进行热交换，使得汽机冷凝水得到额外的热量，以减小汽机冷凝水回路系统中低压加热器的抽汽量，并且使进入电除尘器的烟温由常温状态（130℃～160℃）下降到低温状态（100℃～120℃左右，一般控制在酸露点以上10℃)，由于排烟温度的降低，进入电除尘器的烟气量减少，粉尘比电阻降低。从而实现余热利用和提高除尘效率的双重目的。1—手动阀门、2—电动调节阀、3—流量计、4—放水阀、5—换热器、6—安全阀、7—进水汇管、8—出水汇管（3）电源或控制技术改造三相工频电源技术三相高压硅整流电源：用三相制，在三相电压对称的条件下，采用三相380V交流输入，通过三路六只可控硅反并联调压，经三相变压器升压，三相桥式整流，并联成一路直流高压信号加到电除尘器，如图。图2：三相工频电源典型结构图高频电源技术高频电源采用现代电力电子技术，将三相工频电源经三相整流桥整流成直流，经逆变电路逆变成20kHz以上的高频交流电流，然后通过高频变压器升压，经高频整流器进行整流滤波，形成40kHz以上的高频电流供给电除尘器电场，如图。表2：单相、三相、高频电源性能对比对比内容单相电源三相电源高频电源输出电压（二次电压）-工况50KV比单相电源提高20%比单相电源提高30%输出电流（二次电压）-工况400mA比单相电源提高30%比单相电源提高100%电源效率（高压控制回路+整流变）70%80%>92.5%功率因数（高压控制回路+整流变）0.70.85>0.9高压开关器件控制可控硅导通角，效率损耗大，功率因数减小幅度大，极易出现偏励磁现象，影响器件寿命，耗电明显控制可控硅导通角，效率损失大，功率因数随着导通角的变化下降明显，易出现偏励磁现象，影响器件寿命，电能使用质量较差先进的PWM控制算法，全波导通，实现软开关，效率损失极小，功率因数没有任何变化，电能适应质量非常好输出伏安特性电压脉动范围大于25%电压脉动范围大于8%几乎无电压脉动，使二次电压更好的接近闪络电压，提高除尘效率振打类型传统工作电压振打，由于电场力的存在，使得振打不彻底介于二者之间，振打效果不明显，无法防止二次扬尘真正的降功率（所降功率可调）振打，提高振打效果，可防止二次扬尘供电方式传统三折线供电方式，非常耗电由于控制频率较低，无法真正实现间歇供电或者脉冲供电，比较耗电可完全实现间歇供电和脉冲供电，防止反电晕现象，在提供除尘效果的前提下，实现节电功能节能特性比单相电源节能30%比单相电源节能40%~70%除尘效果比单相电源排放提高5-10%比单相电源排放提高约30%结构特性分体式放置，故障率高，占地面积大，铁制变压器油箱，露天放置，容易生锈，导致漏油分体式放置，故障率高，占地面积大，铁制变压器油箱，露天放置，容易生锈，导致漏油一体式结构，防护等级达到IP54，高等级不锈钢变压器油箱，不宜生锈，更不会发生漏油现象控制单元8位或16位单片机，扩展性差32位DSP控制，扩展性差32位ARM+DSP双核构架，技术先进，可靠性高，扩展性非常强，集成大部分的低压控制功能，可部分替代低压的PLC控制产品特性传统除尘电源传统和先进之间的过渡产品先进的除尘电源（4）烟道凝聚器静电凝聚技术是近年提出的一种利用不同极性放电导致粉尘颗粒荷不同电荷。进而在湍流输运和静电力共同作用下使粉尘颗粒凝聚变大的技术。该技术的应用，不仅可提高除尘器的除尘效率，可降低除尘器本体体积及制造成本，还能减少微小颗粒的排放。试验结果表明粉尘颗粒凝聚效果显著。颗粒中位径的凝聚效率在凝聚前后中位径增大的百分数高达30.7%～120%，除尘效率提高0.21～0.76%。微颗粒捕集增效装置工作原理采用正、负高压电源对进入ESP前的粉尘进行分列荷电处理，使相邻两列的粉尘带上正、负不同极性的电荷；通过扰流装置的扰流作用，使带异性电荷的不同粒径粉尘有效聚合后，被电除尘器有效收集。荷电区（双极异距）正电晕对PM0.1荷电效果最好；正电晕放电时，增大极间距可获得较高击穿电压。聚合区（扰流作用）产生速度或方向差异，从而使微粒有效聚合2烟尘终端处理技术在脱硫系统尾部加设烟气深度净化装置，其工作原理为：在烟气深度净化装置的阳极和阴极线之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，电晕线周围产生电晕层，电晕层中的空气发生雪崩式电离，从而产生大量的负离子和少量的阳离子，这个过程叫电晕放电；随烟气进入烟气深度净化装置内的尘（雾）粒子与这些正、负离子相碰撞而荷电，荷电后的尘（雾）粒子由于受到高压静电场库仑力的作用，向阳极运动；到达阳极后，将其所带的电荷释放掉，尘（雾）粒子就被阳极所收集，在水膜的作用下靠重力自流向下而与烟气分离；极小部分的尘（雾）粒子本身则附着在阴极线上形成小液滴靠重力自流向下，或通过关机后冲洗的方法将其清除。烟气深度净化装置能有效去除烟气中的微细粉尘（PM2.5）、细小液滴及气溶胶，使出口烟气处于各种颗粒几乎被全部去除的比较“洁净”的状态，能有效解决“石膏雨”、“大白烟”问题。烟气深度净化装置系统工艺流程图3电除尘器本体提效改造技术（1）电袋复合在电－袋复合除尘器工作过程中，气流中的粉尘首先在电除尘单元中被荷电，随着荷电粒子逐渐沉积于滤料表面，中性滤料会带上与荷电粒子极性相同的电荷，从而在滤料表面形成静电场。静电场的形成会使粉尘层在滤料表面的排列更为有序，结构更为疏松，增大了粉尘层的孔隙率，降低粉尘层压力损失。到目前为止，已经发展出3种典型的电袋复合除尘工艺，它们分别是前电后袋串联式、MSCTM技术和AHPC技术。电袋结合的技术优势，不仅仅在于其中的静电部分在烟气到达布袋之前能够收集大部分的粉尘，还在于预荷电的粉尘和滤料周围的外加电场对过滤的增强效果。滤料表面未荷电粉尘层结构图滤料表面荷电粉尘层结构图前电后袋串联式结构目前我国采用的电袋除尘器全部为COHPAC方式，国内第一台电袋除尘器于2002年推出，并在水泥厂成功投入工业运行。2004年，这种新型除尘器应用于电站锅炉除尘改造工程，创造了电力行业的应用实例，使这一技术的实践领域不断拓宽。国内电－袋复合除尘器结构示意图（2）增加比集尘面积电除尘改造的目的是增加收尘面积，提高收尘效率，常用方法有三种：一是将原有除尘器加高；二是增加电场；三是侧部振打改为顶部振打，或三种方式结合应用。加高：对原有电除尘器进行加高，可增加流通面积，降低电场风速，能够提高其收尘效率。一般说来，加高电除尘器，灰斗以下部分也不必动，也不需要扩张周边的空间位置，施工周期不会太长。但电除尘器加高方案，需将电除尘器内部的极板、极线、顶部要全部拆除更换，壳体也要加高，须重新布置振打装置、做振打加速度试验。增加电场：对于适合电除尘的