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鍋爐煙氣除塵

鍋爐煙氣除塵
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高效袋式除塵關鍵技術及設備     
【技術內容】
        一種干式濾塵技術,它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。高效布袋除塵的工作原理是利用濾袋對含塵氣體進行過濾,顆粒大、比重大的粉塵,由于重力的作用沉降下來,落入灰斗,含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時,粉塵被阻留,使氣體得到凈化。      
         該技術處理煙氣量為10~300萬m3/h,入口溫度<260℃,排塵濃度≤30mg/m3,漏風率≤3%,設備阻力1200Pa~1500Pa,濾袋壽命>3年(年破袋率≤0.5%)。該設備不僅具有煙氣處理能力強、除塵效率高、排放濃度低等特點,且具有穩定可靠、能耗低等特點。  
鍋爐煙氣除塵      
【適用范圍】      
         燃煤電廠鍋爐;市政供熱鍋爐;鋼鐵、建材、有色、化工、垃圾焚燒等行業鍋爐/窯爐      
【主要工藝原理】      
        改進之后的袋式除塵器,設置氣流分布板、導流板和導流通道,含塵氣體水平進入袋式除塵器,經進口喇叭、氣流分布板、導流板和導流通道進入中集箱,經濾袋過濾以后,再水平排出,從而表現出結構簡單,流程短、流動順暢、流動阻力低的特點,以達到降低能耗,提高除塵效率,防止沖刷損壞濾袋的目的。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、對原電除塵器改造,拆除其內部構件;      
2、改造后顆粒物平均排放濃度13.4mg/m3;PM2.5捕集效率達到95%以上;設備阻力700~1200pa;能耗比常規袋式除塵器降低約30%,比電除塵器降低10%;      
3、項目安裝工期2個月;      
4、在上海外高橋電廠320MW燃煤機組建成示范工程;      
5、通過歐盟CE認證,出口至土耳其、哈薩克斯坦、俄羅斯等國家。  
燃煤電廠濕式靜電除塵技術     
【技術內容】
        采用噴水或溢流水等方式使集塵極表面形成一層水膜,將沉集在極板上的粉塵沖走的電除塵器。主要用于解決濕法脫硫后煙氣中酸霧、微細顆粒物、重金屬汞等污染物的治理,實現煙氣超低排放。PM2.5捕集效率一般大于60%,可達90%以上;顆粒物排放濃度可小于10mg/m3;酸霧去除率達80%以上;以300MW機組為例,一次性設備投資約2000萬元。該技術成熟、穩定,除塵效率高,相對占地面積小,適用于燃煤電站鍋爐煙氣脫硫后煙塵、石膏霧滴等的深度控制。
鍋爐煙氣除塵     
【適用范圍】
        燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】
        煙氣經脫硫二級塔脫硫后,在通過濕式電除塵其入口區分兩路進入除塵器本體,在本體內,水平流動的煙氣與電場頂部的噴淋水(循環噴淋)接觸發生化學反應吸收SO3及SO2,同時發生物理反應,粉塵和霧滴發生凝并、荷電、長大、趨附于極板隨極板上的水膜流入灰水斗內。灰水斗內的灰水流入循環水箱,經加堿中和后由泵打入灰水分離器,干凈水循環進入電場噴淋,少量污水排往前置的濕法脫硫工藝水箱,供濕法脫硫使用。除塵脫硫(SO3、SO2)后的煙氣經主煙道由煙囪排入大氣。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、采用科學合理的極配形式,電場強度分布均勻。      
2、獨特陽板技術——具有專利保護的陽極板設計,保證水膜更加均勻。      
3、采用先進的噴淋系統和沖洗方式。      
4、獨特系統防腐設計。      
5、先進的灰水分離技術――具有專利保護的全自動灰水分離器,保證循環水更干凈。      
6、嚴密的系統水平衡設計。      
7、先進電氣控制系統技術。      
【優點】      
1、不受比電阻影響      
2、沒有二次揚塵      
3、極板上無粉塵堆積      
4、無運動構件      
5、脫除SO3酸霧,緩解煙道、煙囪腐蝕      
6、有效捕集PM2.5    
移動極板靜電除塵技術     
【技術內容】
         由固定電極和移動電極組成,其工作原理與傳統電除塵器一樣,仍然是依靠靜電力來收集粉塵。來自高壓直流電源的高電壓施加到電暈線上,電暈線產生電暈放電,流經電場的煙氣中的粉塵荷電后,在電場力作用下,被收集到極板上。當極板旋轉到電場下端的灰斗時,清灰刷在遠離氣流的位置把板面的粉塵刷除。轉動極板一般設在電除塵器末級電場,極板平行煙氣布置。      
         該技術除塵效率一般大于99.9%,可達99.92%以上,排放濃度一般小于30mg/Nm3以下,可達20mg/Nm3,系統壓力降≤250Pa,本體漏風率≤2%,單位投資大致55~75元/kW,運行成本一般低于0.15分/kWh。  
鍋爐煙氣除塵      
【適用范圍】
        燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】
        變常規臥式靜電除塵器(下簡稱ESP)的固定電極為移動電極(以下簡稱MEEP);變ESP振打清灰為旋轉刷清灰,從工藝上改變ESP的捕集和清灰方式,以適應超細顆粒粉塵和高比電阻顆粒粉塵的收集,達到提高除塵效率的目的。以ESP和MEEP的結合,以較高的性能價格比實現高除塵效率,保障煙塵排放濃度在30mg/Nm以下,滿足中國環保新標準的要求。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、由于集塵板能長期保持潔凈,隨著時間的推移,電除塵器除塵效率下降緩慢;避免反電暈現象的發生,能有效地解決高比電阻、超細、高粘度粉塵的收塵問題。      
2、能最大限度地抑制末級電場二次飛揚的產生,以較高的性價比,實現較高的除塵效率,并持續保障煙塵達標排放低于30mg/Nm3以下。      
3、適應燃料品種的范圍更寬,適用收集的粉塵范圍廣泛。      
4、節省空間、節省能源,實現除塵器的小型化,特別適合于老機組電除塵器改造,通常情況下將末電場改成移動極板電場排放就能達標,不需另占場地。      
5、移動電場采用方管作為加強框架,具有較好的剛性,極板兩端由鏈條傳動,通過限位保證在煙氣流中平穩運行。      
6、極板轉動緩慢,電機使用變頻調速,以適應機組工況變化,正常工況下傳動機構功耗為額定功率輸出的一半。一臺電機通過鏈條傳動可同時驅動(4~6)根驅動軸,減少驅動電機數量。    
高效低低溫電除塵技術     
【技術內容】
         通過換熱器進行熱交換,使得進入電除塵器的運行溫度由通常的低溫狀態(130℃~170℃)下降到低低溫狀態(90℃左右),實現提高除塵效率的目的。除塵效率可達99.8%以上;出口煙塵排放濃度≤30mg/m3;煙氣余熱回收系統的漏風率不大于0.5%,電除塵器的漏風率不大于3%。      
         煙溫每降10℃可節省不低于0.4g/kWh的發電標煤耗。粉塵排放濃度可達到國家最新排放標準30mg/Nm3以下。該技術成熟、穩定,節能降耗的同時又能減排,非常適用于燃煤電站鍋爐煙氣治理。      
鍋爐煙氣除塵  
【適用范圍】
         燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】
         在除塵器的進口喇叭處和前置的垂直煙道處分別設置煙氣余熱利用節能裝置,兩段換熱裝置串聯連接,采用汽機凝結水與熱煙氣通過煙氣余熱利用節能裝置進行熱交換,使除塵器的運行溫度由原來的150℃下降到95℃左右。垂直段換熱裝置將煙溫從150℃降至115℃,水平段換熱裝置將煙溫從115℃降至95℃。煙溫降低使得煙塵比電阻降低至109~1010Ω&dot;cm的電除塵器最佳工作范圍;同時,煙氣的體積流量也得以降低,相應地降低電場煙氣通道內的煙氣流速。這些因素均可提高電除塵效率,使得電除塵出口粉塵排放濃度達到國家環保排放要求。此外,同步對電場氣流分布進行CFD分析與改進,改善各室流量分配及氣流均布。將換熱與電除塵器進口喇叭緊密結合,利用換熱器替代原電除塵器第一層氣流分布板,重新布置氣流分布,形成換熱、除塵一體式布置的系統解決方案,實現綜合阻力最低。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、在有限的場地空間內合理布置足夠的換熱面積:垂直煙道換熱器和水平煙道換熱器;      
2、采取“換熱+氣流均布”復合設計方案,實現綜合流阻最低;      
3、采取新型復合換熱面,高效換熱、使用壽命長;      
4、采取合理的換熱工藝布置,確保換熱效果最佳;      
5、配置余熱利用電除塵自適應控制系統;      
6、應用四防(防止低溫腐蝕/防止磨損/防止積灰/防止泄漏)關鍵技術。  
 電除塵器節能提效供電關鍵技術     
【技術內容】
        通過調整供電方式與電氣參數,以克服反電暈危害,并達到有效提高除塵效率和節能效果的目的,如采用高頻電源、三相電源、脈沖電源等供電方式。以高頻電源為例,用高頻電源代替原有工頻電源對電除塵器進行供電,具備純直流供電時輸出紋波小,間歇供電時間歇比任意可調的特點,能給電除塵器提供從純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形;針對各種特定的工況,可以提供最合適的電壓波形,通常能有效降低排放30%以上,且比工頻電源節能20%以上,與電除塵節能優化控制系統配合,可實現電除塵系統節能50%以上。      
鍋爐煙氣除塵  
【適用范圍】燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】      
         改造工作保留原國產四電場電除塵本體,對16臺高壓電源改造為16臺三相電源。電源根據電除塵指數設計選型,可實現電流電壓的極限運行。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l高功率三相電源電流電壓極限運行    
電袋復合除塵技術     
【技術內容】
        在一個箱體內安裝電場區和濾袋區(電場區和濾袋區可有多種配置形式),將靜電和過濾兩種除塵技術復合在一起的除塵器。粉塵排放≤20mg/m3,除塵效率≥99.9%,PM2.5捕集效率≥96%,除塵器阻力≤1200Pa,濾袋壽命≥30000小時,過濾風速≥1.2m/min。以600MW機組為例,一次性設備投資約3200萬元。      
        該技術成熟、穩定,實現電除塵和袋式過濾除塵兩種不同機理收塵方式的有機功能集成,具有除塵效率高,結構緊湊,占用場地少,除塵效率高且不受粉塵特性影響等特點,可實現電袋復合除塵器前級電除塵和后級袋式除塵共用同一殼體,非常適合現有電廠的提效改造。
      鍋爐煙氣除塵  
【適用范圍】燃煤電站鍋爐、水泥窯、冶金除塵      
【主要工藝原理】      
        采用“前級電除塵器+后級袋式除塵器”的配置型式,首先由前電場捕集80%左右的粗粉塵,其余粉塵則由堆積在濾袋上的荷電粉餅層捕獲。電袋復合除塵器的氣流分布設計是決定設備性能的關鍵技術,菲達獨特的二次導流技術保證了各濾室氣流分布的均勻性,也減少了粉塵的“二次吸附”,良好的氣流分布不僅可以降低除塵器的運行阻力,還可以延長濾袋的壽命,保證除塵器的高效率,實現電除塵和袋除塵的有機集成;出色的均流清灰噴吹技術,具有“軟著陸”功能的活塞式脈沖閥形成了可靠的清灰系統;國際上最先進的濾料動態過濾性能測試設備,嚴格的試驗程序科為用戶優選性能優異的濾料;還有采用專利技術的籠骨、零泄漏的旁通閥以及完善的控制系統。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、采用錯層式氣流分布技術,在袋除塵區,可使阻礙粉塵沉降的上升氣流速度減小30%以上,提高清灰效率;并可大大改善電除塵區的氣流分布均勻性,消除濾袋受高速氣流沖刷發生的大量破袋現象,全面改進傳統方式的缺陷,有效提高電除塵區的除塵效率和袋式除塵區的清灰效率。      
2、研制脈沖噴吹閥性能測試平臺,開發出均流噴吹技術,最大限度保證清灰力的均勻性,提高了清灰效果,延長濾袋使用壽命。      
3、研制適合于電袋復合除塵器應用、針對超細顆粒捕集的多梯度高密面層的優化濾料,降低殘余阻力,延長清灰周期。    
  
燃煤鍋爐預荷電增效捕集裝置     
【技術內容】
        采用正、負高壓電源對微細粉塵進行分列電荷處理,使相鄰兩列粉塵帶上不同極性電荷,然后通過擾流裝置擾流作用,使不同粒徑粉塵產生速度和方向上的差異,增加正、負粒子碰撞機會,形成容易捕集的大顆粒后進入電除塵器順利捕獲。該技術設備壓力損失≤250Pa,粉塵排放濃度≤20mg/m3,PM2.5分級效率≥97%。
鍋爐煙氣除塵            
【適用范圍】燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】      
        含塵氣體進入除塵器前,先利用正、負高壓對其進行分列荷電處理,使相鄰兩列的煙氣粉塵帶上正、負不同極性的電荷,然后,通過擾流裝置的擾流作用,使帶異性電荷的不同粒徑粉塵產生速度或方向差異,增加粒子碰撞機會,從而有效聚合,形成大顆粒后被電除塵器有效收集。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、雙極異距荷電技術:采用正、負高壓放電極與接地極交替排列,按正、負雙極荷電的方式,適當增加正放電通道寬度,來獲取較高的平均電場強度,提高PM2.5荷電效果。      
2、卡門渦街流動聚合技術:在聚合區內設置擾流裝置,流體為湍流狀態,產生大規模的卡門渦街,使不同粒徑的粉塵產生速度、方向差異,從而增加了正負粒子碰撞的機會,促使不同粒徑粉塵有效聚合成更大的顆粒物,從而有利于后級除塵設備高效收集。      
3、先進的極配設計技術:采用高錳耐磨鋼材質的針剌線為放電線,采取針剌平行氣流方向的布置方式,具有良好的電流密度和伏安特性,擊穿電壓高、放電電流大、放電點多的優點,且耐磨性強、結構穩定。      
4、高頻高壓電源技術:采用高低壓一體化協同控制,應用電源運行的能量優化算法,精度高,閃絡判斷準確,根據不同工況采用不同的火花處理方式,提供最合適的電壓波形,提高電場的平均電壓和電暈電流。      
5、保證閃絡后正、負電場正常升壓,且使正、負電壓基本保持相同水平,提高荷電能力,節約用電,降低能耗。    
溴化鈣添加與FGD協同脫汞技術     
【技術內容】
        針對濕法脫硫裝置(FGD)對氧化態汞的脫除效果雖然較好,但對單質汞的脫除不理想的特點,向入爐煤中添加溴化鈣作為氧化劑使煤炭燃燒過程中釋放出的元素態汞在燃燒爐中氧化為二價汞,二價汞在煙氣進入FGD后大部分被脫除。該技術中FGD單獨作用對氧化態汞的去除率在80%~95%之間,總汞脫除率在10%-80%之間,加入溴化鈣之后,可以使煙氣中二價汞占總汞的比例從35%顯著提高到90%,并且能使煙氣汞濃度下降30%~60%,運行成本約為7.88×10-4元/kWh。    
   鍋爐煙氣除塵
【適用范圍】燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】      
        濕法脫硫裝置(WFGD)可以達到一定的除汞目的,煙氣通過WFGD后,總汞的脫除率在10%~80%范圍內,Hg2+的去除率可以達到80%~95%,不溶性的氣態單質Hg0去除率幾乎為0,氣態單質Hg0的去除始終是煙氣中汞污染控制的難點。濕法脫硫裝置對氧化態汞的處理效果雖然較好,但對單質汞的處理不理想,如果利用氧化劑使煙氣中的Hg0轉化為Hg2+,WFGD的除汞效率就會大大提高。    
        實際燃煤煙氣中汞主要以Hg0存在,研究如何提高煙氣中的Hg0轉化為Hg2+的轉化率,是目前利用WFGD脫汞的重點。利用強氧化性且具有相對較高蒸氣壓的添加劑加入到煙氣中,使得幾乎所有的單質汞都與之發生反應,形成易溶于水的二價汞化合物,提高了煙氣中Hg2+比例,脫硫設施的除汞率明顯地提高。本次實驗噴入溴化鈣會使大部分的元素態汞轉化為氧化態汞,發生的化學反應如下:      
2CaBr2+O2=2CaO+2Br2      
Br2+Hg=HgBr2      
溴在反應中起到了氧化劑的作用,產生了溶于水的溴化汞。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、在燃煤電廠開展燃煤中添加溴化鈣協同脫汞實驗,增加了煙氣中元素汞氧化為二價汞的比例,進一步提高了FGD協同脫汞效率。能使二價汞在氣態總汞中的份額從35%顯著提高到90%以上,在三河電廠目前的脫硫塔運行條件下,添加溴化鈣濃度在50~100ppm時可以取得較好的脫汞效率;      
2、建立了手動采樣和在線連續監測相結合的汞排放監測方法,系統分析了煤、灰、渣、脫硫石膏、煙氣以及脫硫廢水等樣品中汞的含量,揭示了鍋爐負荷、煙氣溫度、脫硫漿液pH值、除霧器沖水及脫硫廢液排放周期等機組和FGD運行參數與煙氣汞排放特征、排放規律之間的關系;      
3、提出了將脫硫塔由目前人為因素影響較大的手動控制改為自動控制、將脫硫廢水和脫硫石膏的定期外排改為連續排放、在高負荷下增加脫硫塔漿液池氧氣補充量、在維持穩定的Ca/S比的情況下增加新鮮工藝水的補充、在低負荷工況下進行除霧器沖洗等機組和FGD運行參數調整以及脫硫運行工藝改進措施,有效提高了煙氣汞的脫除率。    
燃煤電站鍋爐乙醇胺法CO2捕集技術     
【技術內容】
        采用乙醇胺(MEA)作為吸收劑,在吸收塔內,經霧化的吸收劑漿液與從底部進入的被冷卻至40℃~50℃左右的煙氣充分接觸混合,煙氣中的CO2與MEA發生化學反應生成氨基甲酸鹽,在再生塔內,氨基甲酸鹽解析出高濃度CO2后循環使用,從而實現煙氣CO2高效分離和捕集。      
         該技術凈化氣中CO2濃度一般小于0.1%,CO2回收率一般可達95%以上,該技術單位投資大致為800~5100元/tCO2,運行成本大致為310~570元/tCO2。
鍋爐煙氣除塵        
【適用范圍】燃煤電站鍋爐      
【主要工藝原理】      
        工藝流程主要由三部分組成:以吸收塔為中心,輔以噴水冷卻及增壓設備;以再生塔和再沸器為中心,輔以酸氣冷凝器以及分離器和回流系統;介于以上兩者之間的部分,主要有富酸氣吸收液、再生吸收液換熱及過濾系統。      
        從爐后經除塵、脫硫后引來的煙氣溫度約為50℃,經設置在CO2捕集裝置吸收塔前的旋流分離裝置將煙氣中的石膏液滴脫除并降塵,然后進入煙氣冷卻器中與循環冷卻水換熱,使其溫度降到~40℃,達到MEA理想吸收溫度,通過氣水分離器除去游離水后經增壓風機加壓后直接進入捕集裝置吸收塔進行CO2吸收。設置煙氣預處理系統,脫除煙氣脫硫后攜帶的粉塵、水等雜質對系統的長期穩定運行有利,同時使用抗氧化劑和緩蝕劑,吸收劑消耗低,設備腐蝕小。增壓風機用來克服氣體通過捕集裝置吸收塔時所產生的阻力在捕集裝置吸收塔中,煙氣自下向上流動,與從上部入塔吸收液形成逆流接觸,使CO2得到脫除,凈化后煙氣從塔頂排出。由于MEA具有較高的蒸汽壓,為減少MEA蒸汽隨煙氣帶出而造成吸收液損失,通常將吸收塔分成兩段,下段進行酸氣吸收,上段通過水洗,降低煙氣中的MEA蒸汽含量。洗滌水循環利用,為防止洗滌水中MEA富集,需要將一部分洗滌水并入富液中送去再生塔再生,損失的洗滌水通過補給水系統來保持。      
        吸收了CO2的富液通過富液泵加壓送至再生塔,為減少富液再生時蒸汽的消耗量,利用再生塔出來的吸收溶液的余熱對富液進行加熱。富液從再生塔的上部入塔,自上向下流動,與從塔的下部上升的熱蒸汽接觸,升溫分離出CO2。富液達到再生塔下部時所吸收的CO2已解析出絕大部分,此時可稱為半貧液。半貧液進入再沸器內進一步解析,殘余的CO2分離出來,富液變成貧液。      
        出再沸器的貧液回流至再生塔底部緩沖后從底部流出,經貧富液換熱回收裝置,通過貧液泵加壓進入貧液冷卻器,在冷卻器中冷卻至適當溫度進入吸收塔,從而完成溶液的循環。      
        從再生塔塔頂出來的CO2蒸汽混合物經再生冷卻器冷卻,使其中的水蒸汽大部分冷凝下來,此冷凝水進入分離器、地下槽、并送入再生塔。為維持吸收液的清潔,在貧液冷卻器后設立旁路過濾器,脫除吸收液中的鐵銹等固體雜質,分離的CO2氣體進入后續的精制裝置。      
【關鍵技術或設計創新特色】      
l、設置煙氣預處理系統,脫除煙氣脫硫后攜帶的粉塵、水等雜質,同時使用抗氧化劑和緩蝕劑,吸收劑消耗低,設備腐蝕小。      
2、在吸收塔中布置孔板波紋規整填料,使氨溶液在填料中均勻分部,強化氣液接觸。      
3、吸收塔頂部設置循環洗滌和除霧裝置,減少MEA蒸汽隨煙氣帶出而造成吸收液損失。      
4、CO2捕集工藝采用貧富液換熱器、CO2冷卻器等多級換熱,熱量綜合利用,系統能耗低。      
5、在再生塔下半部增設升氣帽,既可降低再生溫度,又縮短了溶液在再沸器內的停留時間,降低氨溶液降解的可能性。
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