转动极板介绍及案例

转动极板电除尘技术介绍杭州天明环保工程有限公司(浙江信雅达环保工程有限公司)及300MW机组转动极板技术成功案例剖析节能减排新技术转动极板技术在国外的发展历史转动极板电除尘技术，早在1973年4月6日，由美国麻省的高压工程公司（HighVoltageEngineeringCorporation,Burlington,Mass）向美国专利商标局申请专利，于1975年得到授权，专利号为3,912,467，专利名称“电极可移动的静电除尘器”。1973年美国专利3,912,467转动极板技术在国外的发展历史1982年8月6日，由日立工程公司在美国麻省的高压工程公司的3,912,467专利的基础之上做了改进以后，向美国专利商标局申请专利，并于1984年得到授权专利号为4,440,552，专利名称“静电除尘器”。这些专利到目前都已经超过了美国规定的20年的保护期限。转动极板技术在国外的发展历史2006年，天明环保邀请国内行业专家进行新技术研发论证后，确定了环保新技术研发的方向，转动极板电除尘技术就是其中之一。并于同年获得浙江省科学技术厅重大科技专项计划经费支持，计划编号：2006C11225。在项目科研项目经费资助下，开发了转动极板电除尘器控制系统，并取得专利号为201020300494.9名称为“全闭环转动极板式静电除尘控制器”等两项专利授权，以及“天明电除尘专家系统软件”等3项软件著作权。300MW机组配套电除尘器改造成功案例 2010年7月--9月,天明环保（信雅达环保）对包头第三热电厂2号300MW机组配套电除尘器进行改造，运行接近两月后进行性能测试，测试结果为：出口粉尘浓度37.9mg/Nm3；除尘器电场用电比改造前节能58%。序号项目改造前改造后效果1粉尘排放280mg/Nm337.9mg/Nm3减排86%2电场能耗1228kW506kW节能58%节能减排效果9项目概况包头第三热电厂2×300MW发电供热机组原来配置的静电除尘器，由于煤质等变化，造成电除尘器效率降低，出口含尘量增加。粉尘量的增加，导致脱硫GGH运行阻力增大和堵塞等问题，当时已严重影响后续脱硫设备的顺利运行，也影响了脱硫石膏的品质。除尘器除尘效果不好，需要提效；另外希望通过先进的供电和控制方式，减少除尘器的日常用电量，达到节能的目标。10原除尘器的主要问题

电除尘器电场运行参数中，二次电流较大，平均板电流密度超过0.3mA/m2，电压值偏低，除尘效果不理想，电除尘器出口粉尘排放值在300mg/Nm3左右。根据煤的参数，灰的参数和电场运行参数推断，目前电除尘器存在如下问题：（1）燃煤的干燥无灰基挥发份39%左右，根据GB5751《中国煤炭分类标准》，已超出烟煤的高值37%。该煤的煤化程度较低，介于烟煤和褐煤之间，在国际上称为亚烟煤(Subbituminouscoal)。这种高挥发份的煤，燃烧后产生的飞灰中的细颗粒比例较高，细颗粒容易被气流带走，振打引起的二次扬尘问题严重。（2）从电场的运行参数来看，二次电流都比较大，而电场的二次电压却较低，在40kV左右。粉尘的驱进速度ω∝U·I0。6，粉尘在电场中所带的电量与电场的二次电压的峰值成正比。在这样的电场参数下，尽管电场电流大，但由于电压低，所以，粉尘的驱进速度仍然较低，除尘效率仍然不理想。11300MW转动极板除尘器工程进度序号时间段实际进度12010年4月技术介绍、现场调研22010年5月方案提交、业主考察32010年6月投标42010年6月-2010年7月工程设计52010年7月-2010年8月部件制造62010年7月-2010年9月安装与调试72010年9月-运行82010年11月性能测试12拆除原有电除尘器的第4电场的内件（包括阴、阳极系统，阻流板，振打系统，灰斗），把原来的第4电场改造成转动极板电场。在一电场采用高频电源HFHV，同时实现该供电分区高、低压一体化控制。第2、3和4电场采用先进的基于ARM+DSP双32位中央处理器的除尘器智能高低压一体控制器TM-III，增强电场的供电功率；实现高、低压智能控制；具备阴、阳极降压振打功能。实施方案1314包头第三热电厂300MW机组转动极板电除尘器改造施工包头第三热电厂300MW机组除尘器改造后投运合同要求：出口粉尘浓度小于50mg/Nm3比改造前节能40%

转动电极除尘器的应用实例-广东江南发电厂广东江南发电厂序号名称单位参数1原粉尘排放值mg/Nm3≥1302保证粉尘排放值mg/Nm3≤653设计粉尘排放值mg/Nm3≤604实际粉尘排放值mg/Nm3≤30印度LANJIGARH发电厂本项目位于印度Orissa邦的Lanjigarh地区，是一个年产300万吨的铝矿精练厂的配套项目，电厂将为铝厂提供130～180MW的电量和850t/h（最大1000t/h）的低压蒸汽，电厂配置5台320t/h高温高压煤粉锅炉。印度兰吉加尔转动极板电除尘主要参数：320t/h锅炉，烟气量72000m3/h，除尘器流通截面：288m2。双室5＋1电场，极板高15m，极距400mm，2×24个通道。电场长度为5个3.5m常规电场，加一个3m长的转动极板电场。转动电极电除尘器概述率先获得专利证书转动电极除尘器概述

是目前该技术最早获得电力行业入网证的供货商转动电极电除尘器概述国内最早建立的１:１转动极板样机转动电极电除尘器概述该技术应用最多是唯一将该技术出口到国外的供货商是将该技术第一个应用到３００ＭＷ机组的供货商转动电极电除尘器概述是将该技术最早应用到钢铁行业的供货商转动电极电除尘器概述

2010年天明环保公司已制定并实施了转动电极除尘器的企业标准,在Ｑ／ＴＭ１１－２０10企业标准里面，对转动电极除尘器的定义、术语、分类、技术要求、加工制造、安装调试等都做了详细表述.

转动电极除尘器已通过国内首台套重大设备认定

欧洲静电除尘器粉尘排放小于20mg/Nm31场地限制欧美地区电除尘排放大多在10-20mg/m3，电场5-7。而我国以3-5电场为主。2

煤含灰量大煤炭价格上涨以后，发电厂主要用高灰分的劣质煤。3电除尘器的两大固有缺陷振打扬尘和反电晕的问题限制着除尘效率的进一步提高。4电除尘技术较落后1980’s电除尘技术从国外引进后，再创新较少。大量电除尘器达不到50mg/m3标准的原因

转动极板电除尘技术，是将传统电除尘器的阳极板改造成可以转动的形式，并把传统的振打清灰方式改造成旋转刷清灰。可以保证出口粉尘浓度远低于50mg/m3。

转动极板电除尘器简介转动极板电除尘器概述振打清灰旋转刷清灰

①常规电除尘器难以有效避免由二次扬尘所造成的功能损失。无论采用何种振打方式清灰，都必然引起振打扬尘。这些扬尘发生在前级电场，其后级的电场对它将还有一次再收集的补救机会，但是发生在最末级电场时，常规电除尘器就只能任其随气流逃逸，造成出口排放量增加。常规电除尘器的固有缺陷：单电场效率-后级电场扬尘严重

②常规电除尘器难以有效克服由极板粘灰所造成的功能损失。荷电粉尘到达极板后，由于静电吸附力，粉尘成分化学粘合力，和粉尘表面范德华力等多重作用，使粉尘颗粒发生凝聚并粘附在极板上。当清灰不力时，将造成极板粘灰。严重的粘灰会极大地妨害电场正常收尘。

常规电除尘器的固有缺陷极板积灰-引起电压降

③常规电除尘器难以有效克服由于反电晕所造成的功能损失。 高比电阻粉尘被吸附到极板上以后释放电荷比较困难。当积尘达到了一定厚度,就会形成电位差（U=j·ρ·d）建立粉尘层电场（E=U/d=j·ρ）。当粉尘层电场足以将尘层气隙击穿时，发生反电晕。

反电晕现象导致电场空间负电荷极大减少,运行电压降低,除尘效率急剧下降。

常规电除尘器的固有缺陷反电晕严重影响除尘效率克服常规电除尘器固有缺陷的研究研究内容采用措施使用技术电极的清洁化刷除刷子转动或电极转动洗涤湿式电除尘器控制电荷脉冲供电追求电流密度小分布均匀间歇供电降低粉尘比电阻低温，或高温电除尘器,燃用混合燃料，采用烟气调质

超低温或高温电除尘器，掺烧比电阻低的煤，SO3,NH3或水调质减少扬尘控制振打强度，追求加速度均布；均布气流，堵漏，防窜；降低粉尘沉降距离，增加粉尘逃逸前的拦堵．选择适宜的锤重及电极构造；配置导流片，阻流板和气流均布装置；降低电场高度，设置槽形极板．采用转动极板.

转动极板电除尘器在克服常规电除尘器固有缺陷方面具有综合效能：●转动极板可以达到彻底清灰，实现电极清洁化。●转动极板可以消除二次扬尘。●转动极板可以避免反电晕。●转动极板可以取得更合理的电极配置，建立更适合扑集粉尘的收尘电场，达到更高的除尘效率。●转动极板可取得更高的电场高度,实现设备大型化。克服常规电除尘器固有缺陷的研究●高效：转动极板电除尘器能够消除二次扬尘，最低限度减少极板粘灰，避免反电晕，实现电极优化匹配，因此可以取得更高的除尘效率。●节能：转动极板电除尘器一个电场能够发挥2个以上电场的作用，节约了除尘功耗，再加之它消除了反电晕，因此可以显著地减小用电量，实现节能。●安全：转动极板电除尘器耐高温、耐高湿、抗腐蚀、免拆换、少维修，易操作、安全可靠性好。转动极板电除尘器的卓越性能●耐久：转动极板电除尘器检修周期能够满足发电主机安全需要，能保证与发电主机同步投运，使用寿命长。●适应广泛：转动极板电除尘器能够适应于各种困难工况，可以在电力，冶金，水泥，有色等行业的新建和改造工程中应用；能够实现设备超大型化，可以实现在狭小地段内完成对大烟气量的净化处理。●性价比优：从达到相同除尘效率和使用寿命双重条件作考察,转动极板电除尘器的技术经济指标最佳。几种常见除尘器经济性比较以上数据主要来源于中国环保产业协会。基准为一套600MW机组配套除尘设备。常规电除尘器为5电场，转动极板电除尘器为3+1电场。序号项目常规电除尘器袋除尘器电袋除尘器转动极板电除尘器1运行费用，万元1924834221642检修费用，万元39388166513一次性设备投资比1.0211.151.024运行1年后总费用11.211.240.995运行10年后总费用12.311.800.966运行30年后总费用13.022.160.90机理分析—消除二次扬尘

改造中转动极板一般设在电除尘器末级或者末两级电场。极板平行于烟气布置，链条传动。极板清灰不是依靠振打，而是凭借设置在极板下端的清灰刷。当极板旋转到电场下端时，清灰刷在远离气流的位置对板面的粘灰实行刷除。因此可以有效地避免二次扬尘。

由于清灰彻底，极板表面洁净，更加之末端电场的灰量极少，因此可以使极板保持清洁的时间长，在两次刷灰的间隔时间里，极板表面还不能形成连续的粉尘层，无法建立强的粉尘层电场，也就不出现由于粉尘层气隙击穿所引发的反电晕。机理分析—避免反电晕

转动极板的收尘极可以采用大平板结构，与之对列的电晕线可以获得更机动的线距配置，而不必接受条形极板带宽的限制。便于针对不同的粉尘特性，在保证尘粒充分荷电的前提下创建足放电、高场强、均分布的收尘电场环境，而不必象常规电除尘器那样，凭借减小或者牺牲电晕电流来推迟反电晕的发生；转动极板的平板式电极配置还有利于组织气流，减少紊流影响。这样的电场和气流环境能加速尘粒驱极，提高收尘效率。

机理分析—可以获得更优的电场环境

●常规电除尘器的电场高度往往受到限制。一方面极板过高振打力传递难以达到远端，造成清灰不力。另一方面处于末级电场板面上的积尘受到振打时，在大部分粉尘尚未落入灰斗之前，就被气流携裹飘出了电场。为了减小这些缺陷造成的不利影响，常规电除尘器的电场高度往往不可以太高(最高15～16米)，合理的电场长高比也要求保持在1以上。●转动极板不靠振打清灰，不考虑振打力传递，扑集到的粉尘不会因振打扰动而随气流逃逸，清灰采用刷除法，粉尘不必穿过电场空间降落，不会被气流携裹，因此它不发生扬尘损失。它的电场高度可以建得更高(＞20米)，也不受电场长高比的限制，这使它在设备大型化方面具有很强优势。●转动极板电除尘器能够建造高电场和减少电场数的特性，可以显著地节约建筑占地，这为场地狭小而烟气量大的提效改造工程提供了解决途径。机理分析—可以构建超大型电除尘器转动极板电除尘器:可以广泛应用于燃煤电厂锅炉烟气除尘，尤其是常规电除尘器难以解决的燃用困难煤种和高标准排放要求条件下的烟气除尘。可以广泛应用于钢铁厂烧结机，有色工业铅、锌、铝冶炼、焙烧等困难烟尘、高温烟尘、高粘度烟尘高标准排放要求下的气体净化。可以广泛应用于水泥厂窑炉高标准排放要求下的烟气除尘。尤其适用于在场地狭小，烟气量大，现场难以满足常规电除尘器技术对长度和宽度方向扩展要求的提效改造工程中发挥作用。尤其适用于在滤袋除尘器难以满足的高温,高湿,大粘度,长寿命要求的工况中采用。工业应用—在新建项目中的应用

采用转动极板技术改造已有电除尘器，只需要拆除末级电场的电极，将其更换为转动极板，其余电场均可以保留。另外针对不同工况条件和排放要求，对原设备进行必要的检查和消缺。而不必像采用常规电除尘技术进行提效改造那样，需要在纵向和横向占用较大场地；也不必像采用全袋式或电+袋式除尘器那样，需要全部拆除或大部拆除原有电除尘器的电场，然后去全新地装配滤袋，更换引风机等设备。更不必像采用烟气调质技术那样需要增设一个调质系统，并且日积月累常年不断地消耗调质剂；工业应用—在改造项目的应用52国内投运的转动极板电除尘器(至2010年11月1日)序号工程名称投运日期规模工程建议方1常州广源热电厂2006.1175t/h锅炉配93平米3电场转动极板电除尘器日本日立工程公司2瑞丰钢铁有限公司2009.972平米烧结机配120平米3电场转动极板电除尘器天明环保与东瑞能源3南海江南发电厂2010.2130t/h锅炉配110平米3电场转动极板电除尘器天明环保4包头第三热电厂2010.9300MW机组，102