烟气利用高效_除尘技术

龙净环保 低低温技术介绍 第 1 页 共 8 页 LSCLSC 烟气余热利用高效节能除尘工艺烟气余热利用高效节能除尘工艺 技术介绍技术介绍 福建龙净环保股份有限公司福建龙净环保股份有限公司 龙净环保 低低温技术介绍 第 2 页 共 8 页 余热利用高效节能电除尘器技术的开发应用余热利用高效节能电除尘器技术的开发应用 1 1项目开发背景项目开发背景 传统的电除尘技术已经广泛应用到燃煤火电机组锅炉排烟除尘等行业上 由于烟气温度偏高等 因素的作用 使得粉尘比电阻增大 影响电除尘效率的进一步发挥 十二五期间 国家将进一步加大节能减排政策的执行力度 环保新标准已经出台 排放限制要 求不断提高 许多老的燃煤发电机组都将面临除尘提效改造 由于受到场地 空间及工期等条件的 限制 利用传统的电除尘技术手段无论在效果还是经济性上都存在着一定的局限性 随着经济建设的进一步发展 电力供应需求缺口仍然较大 同时国家加强关停小煤窑的举措 加剧了电煤供应紧张的局面 这种状况 使得我国燃煤电厂自身加强节能降耗的管理和技术革新的 举措变得更加迫切 以上情况的变化 使得本项目的研发变得更加迫切 通过技术创新 以进一步提高电除尘对工 况烟尘的适应性 以更好地满足国家新的节能和减排标准要求 2 2燃煤锅炉高排烟温度的危害分析燃煤锅炉高排烟温度的危害分析 2 1 排烟温度每增加 10 相同发电负荷下需多耗煤 1 2 2 4 排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项 一般约为 5 12 占锅炉热损失的 60 70 影响排烟热损失的主要因素是排烟温度 一般情况下 排烟温度每增加 10 排烟热损失增 加 0 6 1 0 相应多耗煤 1 2 2 4 实际上我国许多电站锅炉的排烟温度高于设计值 尤其 在循环流化床锅炉 CFB 应用场合 其排烟甚至比设计值要高出 20 50 烟热损失严重 从锅炉系统看 造成排烟温度升高的因素有 煤粉变粗 煤的挥发分变低 煤的水分增大 炉 结渣 一 二次风配风不当使火焰中心上移 对流受热面堵灰 换热器减少 上述因素均会导致锅 炉排烟温度升高 通过改进可以部分解决烟温高的问题 但受实际条件限制 往往不能达到较为理 想的设计要求 实际排烟温度仍然偏高 2 2 高烟温对电除尘器的不利影响 a a 排烟温度升高 使烟气量增大 电场风速提高 烟尘经电场处理时间变短 同时加剧二 次扬尘 除尘效率将呈指数关系下降 从以下经验公式看 增大 呈指数关系下降 排烟温度v 每升高 10 烟气量增加约 3 经验公式 式中 除尘效率 尘粒有效驱进速度 m s 比集尘面积 m2 m3 s f 电除尘器总有效收尘面积 m2 烟气量 m3 s 收尘极板的高度 m AQh 沿烟气方向的电场长度 m 通道数 异极距 m 电场风速 m s lnsv b b 排烟温度升高 使电场击穿电压下降 除尘效率下降 烟温每升高 10 电场击穿电压 下降 3 经验公式 sv l e hsnv h e Q A e f e 1 2 ln2 111 0 3861 2 0 0 T T t t T T U U 击 龙净环保 低低温技术介绍 第 3 页 共 8 页 式中 实际击穿电压 V 温度为时的击穿电压 V 上升温度 击 U 0 U 0 T t T 273 K 273K 0 T 温度降低 密度增大 气体分子间隔变小 电子之间碰撞动能变小 电离效应减小 气体击穿 电压提高 除尘器电场运行电压提高 从而提高除尘效率 c c 高烟温给电除尘器带来的危害案例 广东某电厂 600MW 机组配套电除尘器 机组刚投运 时因锅炉结焦等影响 使排烟温度升高到 160 以上 除尘效率下降 烟囱冒烟 通过改造水冷壁 增加受热面积 增设吹灰器 又掺烧部分其它煤等措施 使排烟温度下降到 130 左右 并使电除 尘效率提高 排放浓度下降到约 30mg m3 d d 烟温高会使粉尘比电阻增大 易形成反电晕 造成除尘效率下降 当排烟温度在 150 左 右时 粉尘的比电阻最高 电除尘器更易出现低电压 大电流的反电晕现象 造成除尘效率下降 反之 降低温度 可降低气体比电阻 从图 1 所示的气体温度与粉尘比电阻的关系曲线可看 出 烟温从 150 下降到 100 左右时 对应的粉尘的比电阻将降低 1 个数量级以上 图 1 气体温度与粉尘比电阻的关系曲线 e e 烟温高还会使气体的粘滞性变大 导致烟尘颗粒在烟气中的驱进速度减缓 造成电除尘 效率下降 3 3龙净环保余热利用节高效能电除尘技术龙净环保余热利用节高效能电除尘技术 余热利用高效节能电除尘器为龙净环保自主研发的新一代集烟气降温 电收尘 高频供电及节 能控制技术为一体的超高效电除尘器产品 主要适用于燃煤锅炉烟气的排烟除尘治理领域 也可应 用其他窑炉的烟尘治理 主要由进口烟箱 气流分布装置 烟气换热系统 温度调节装置 壳体 电场阴阳极 振打清 灰装置 灰斗 出口烟箱 高压进线及楼梯平台等组成 综合应用降温 双区及高频等先进技术 在除准格尔高铝低硫烟煤等难电收尘的燃煤工况下 烟尘排放浓度可降到 30mg Nm3以下 3 1 工作原理及工艺布置 该产品采用汽机冷凝水与热烟气通过换热装置进行热交换 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 简称 低加 的抽汽量 并使得进入电除尘器的运行 温度由通常的低温状态 130 170 下降到低低温状态 90 130 实现余热利用和提高除 尘效率的双重目的 3 2 主要技术性能指标 龙净环保 低低温技术介绍 第 4 页 共 8 页 烟气降温幅度 30 除尘效率 达到合同规定值或最新的环保标准要求 降低发电煤耗 1 5 4 0 g kwh 节省电除尘功耗 15 80 保效节能运行模式 烟气压力损失 500Pa 电除尘本体及换热装置 3 3 产品主要特点 a a 标配电除尘烟温自适应调节系统 通过对烟尘特性变化 烟温变化 电除尘电场运行 参数 伏安特性曲线族 反电晕指数 烟尘浊度变化及烟气酸露点等数据的引入及分析处理 与预 先设定的基准曲线等作出对比 根据对比结果自动调节控制换热装置 实现动态烟温调节 改变换 热后的烟气温度 使电除尘器工作在最佳状态 b b 灵活布置 不受场地限制 烟气换热装置复合在电除尘进口烟箱内 此时兼作气流均 布装置使用 可以用于新建或节能提效改造项目 也可将烟气换热装置独立布置在电除尘器进口烟 道内 可以用于节能提效改造等受场地限制的项目 c c 黄金组合 实现超低排放 可综合应用独具龙净特色的烟气降温 机电多复式双区 高频电源供电及节能控制黄金组合产品技术 在除准格尔高铝 低硫 低钠烟煤等难电收尘的燃煤 工况下 烟尘排放浓度可降到 30mg Nm3以下 d d 余热利用 实现省煤省电 烟气余热利用最大降温幅度 30 降低发电煤耗 1 5 4 0 g kwh 保效节能运行模式下节省电除尘功耗 15 80 e e 创新设计 确保高效换热 换热面按肋片管组排设计出厂 独创 膜式 H 型组合肋片 换热面复合结构专利技术 在顺气流方向的管束上布设膜式肋片 确保气流不紊流 减轻磨损并提 高换热效率 f f 传热换热 完善软件计算 充分的热交换热 是确保烟气换热达到设计要求的根本 通过采用能量平衡 等效焓变等换热计算方法 编制计算软件 结合各项目实际情况和相关工程实 践经验 正确选取各项特定工程所需的换热面积 g g 在线监控 实现动态调整 换热主回路设置温度调节阀等 各监控点均可引入 DCS 系 统 对换热系统的流量 压力 温度可实现在线监控 可实时动态调节换热后的烟气温度 具有良 好的负荷变化适应性 满足既节约煤耗和又可防止低温腐蚀等要求 h h 换热回路 顺排逆流布置 换热媒体 烟气呈顺排逆流布置 使得两者的温差最大化 并充分延长热交换时间 可确保高效换热效果 i i 控制烟速 使增加的流阻控制在最小范围 不增加引风机系统运行出力 由于烟气阻 力与烟速的平方成正比 增设烟气换热装置后 由于烟速降低 烟气流阻增加不明显 同时由于烟 温降低 经过引风机的总体烟气体积流量相应降低 5 以上 因此 增设烟气余热换热装置并不会 影响锅炉引风机系统正常运行出力要求 实际上由于由于体积流量降低 引风机还可实现一定的节 能 4 4龙净环保余热利用节能高效电除尘器在广东粤嘉电力应用情况龙净环保余热利用节能高效电除尘器在广东粤嘉电力应用情况 4 1工程概况 广东粤嘉电力 2 台 135MW 机组于 2005 年全部建成投运 所属锅炉为上海锅炉厂设计制造的 440t h 超高压中间再热循环流化床锅炉 采用炉内添加石灰脱硫工艺 设计煤种 Ca S 摩尔比例为 龙净环保 低低温技术介绍 第 5 页 共 8 页 2 4 每台炉配套一台 270 2 4 高压静电除尘器 由于实烧煤质波动 除尘效率不够稳定 为进一 步提高和稳定除尘效率 满足最新国家标准和地方法规 2010 年由龙净环保对其中一台炉实施了 余热利用节能高效电除尘器提效改造 即在电除尘进口烟道上加设余热利用节能装置 4 2主要设计参数 序号项目单位数值序号项目单位数值 1发电负荷MW1357凝结水体积流量m3 h100 2锅炉蒸发量t h4408平均烟速 m s 10 3入口烟量m3 h88 万9平均水速 m s 1 4 4进口烟温 15010LSC 段烟气压降Pa250 5出口烟温 120 可调 11LSC 水压降MPa0 03 6进 出口水温 45 75 4 3性能试验结果 改造后系统运行稳定 余热利用节能电除尘器换热降温监控画面及烟囱排放情况见图 2 性能 试验结果如下 a 出口排放由改造前 100 mg Nm3下降到 20 30mg Nm3 b 电场平均运行电压大幅上升 各电场电压平均上升 8 8KV 平均上升率 16 2 其中第 4 电场电压平均上升 12 5KV 上升率高达 26 6 c 在 70 设计冷凝水用量下 烟温从 138 下降到 108 降幅达到 30 冷凝水温从 40 上升到 76 升幅达到 36 烟气换热降温达到了预期效果 d 根据电厂 1 个月的运行数据统计 每发一度电可节省电煤消耗约 2 6g 同时引风机每小时 节省电耗约 25 度电 图 2 余热利用节能电除尘器换热降温监控画面及烟囱排放情况 4 4余热利用节能高效电除尘器节能效益计算分析 a a 节约煤耗 每发一度电节约电煤 2g KWh 按全年平均考虑 机组年发电利用小时数 5000h 平均煤价 900 元 吨 则每年可降低电煤消耗费用 2 10 6 1 35 10 5 5000 900 10000 121 5 万元 年 b b 节约电除尘电耗 电除尘效率提高 按保效节能运行模式 还可节省约 20 电除尘电场运 龙净环保 低低温技术介绍 第 6 页 共 8 页 行功耗费用 电除尘正常运行功耗按 250KW 每度电价 0 4 元 KWh 则每年可降低电除尘 电耗费用 250 20 5000 0 4 10000 10 万元 年 c c 节约引风机电耗 引风机由于烟温下降 使经过引风机总的体积流量下降 克服新增烟气 换热器增加的烟气阻力后每小时节省电耗约 25 度电 每年可降低引风机电耗费用 25 5000 0 4 10000 5 万元 年 综上 本项目合计每年可节省运行成本 136 5 万元 具有很高的经济效益 可见 采用电除尘 器烟气余热利用提效节能技术 不仅能提高电除尘器效率 还能节省可观的运行成本 该节省的费 用与电除尘的正常运行费用相比相当 甚至还要高些 因而实际上 本项目电除尘器综合能耗可视 为 零电耗 可获得较为显著的环保 经济双重效益 5 5结语结语 对于燃煤火电厂发电机组锅炉尾部排烟采用余热利用高效节能电除尘器技术 可以实现既可节 省电煤消耗 又可进一步保证实现低排放的环保与经济方面的双重效益 尤其是对于循环流化床锅 炉高烟温工况 具有更强的针对性 对于配套湿法脱硫的燃煤电厂发电机组 应用该技术 还可进 一步节省脱硫用水量 减少蒸发和烟囱水汽的排放 因此 余热利用节能高效电除尘器技术是一种 集节煤 节电 节水以及烟尘减排的一举多得的节能提效的实用技术 是一种结合了烟气温度和除 尘技术的创新 完全符合国家提倡的节能减排的政策要求 具有较为显著的推广应用价值 龙净环保 低低温技术介绍 第 7 页 共 8 页 龙净环保 低低温技术介绍 第 8 页 共 8 页 应用业绩应用业绩 粤嘉电力粤嘉电力 1 135MW 6