轉(zhuǎn)動極板介紹及案例

轉(zhuǎn)動極板電除塵技術(shù)介紹杭州天明環(huán)保工程有限公司(浙江信雅達環(huán)保工程有限公司)及300MW機組轉(zhuǎn)動極板技術(shù)成功案例剖析節(jié)能減排新技術(shù)轉(zhuǎn)動極板技術(shù)在國外的發(fā)展歷史轉(zhuǎn)動極板電除塵技術(shù)，早在1973年4月6日，由美國麻省的高壓工程公司（HighVoltageEngineeringCorporation,Burlington,Mass）向美國專利商標局申請專利，于1975年得到授權(quán)，專利號為3,912,467，專利名稱“電極可移動的靜電除塵器”。1973年美國專利3,912,467轉(zhuǎn)動極板技術(shù)在國外的發(fā)展歷史1982年8月6日，由日立工程公司在美國麻省的高壓工程公司的3,912,467專利的基礎(chǔ)之上做了改進以后，向美國專利商標局申請專利，并于1984年得到授權(quán)專利號為4,440,552，專利名稱“靜電除塵器”。這些專利到目前都已經(jīng)超過了美國規(guī)定的20年的保護期限。轉(zhuǎn)動極板技術(shù)在國外的發(fā)展歷史2006年，天明環(huán)保邀請國內(nèi)行業(yè)專家進行新技術(shù)研發(fā)論證后，確定了環(huán)保新技術(shù)研發(fā)的方向，轉(zhuǎn)動極板電除塵技術(shù)就是其中之一。并于同年獲得浙江省科學(xué)技術(shù)廳重大科技專項計劃經(jīng)費支持，計劃編號：2006C11225。在項目科研項目經(jīng)費資助下，開發(fā)了轉(zhuǎn)動極板電除塵器控制系統(tǒng)，并取得專利號為201020300494.9名稱為“全閉環(huán)轉(zhuǎn)動極板式靜電除塵控制器”等兩項專利授權(quán)，以及“天明電除塵專家系統(tǒng)軟件”等3項軟件著作權(quán)。300MW機組配套電除塵器改造成功案例 2010年7月--9月,天明環(huán)保（信雅達環(huán)保）對包頭第三熱電廠2號300MW機組配套電除塵器進行改造，運行接近兩月后進行性能測試，測試結(jié)果為：出口粉塵濃度37.9mg/Nm3；除塵器電場用電比改造前節(jié)能58%。序號項目改造前改造后效果1粉塵排放280mg/Nm337.9mg/Nm3減排86%2電場能耗1228kW506kW節(jié)能58%節(jié)能減排效果9項目概況包頭第三熱電廠2×300MW發(fā)電供熱機組原來配置的靜電除塵器，由于煤質(zhì)等變化，造成電除塵器效率降低，出口含塵量增加。粉塵量的增加，導(dǎo)致脫硫GGH運行阻力增大和堵塞等問題，當(dāng)時已嚴重影響后續(xù)脫硫設(shè)備的順利運行，也影響了脫硫石膏的品質(zhì)。除塵器除塵效果不好，需要提效；另外希望通過先進的供電和控制方式，減少除塵器的日常用電量，達到節(jié)能的目標。10原除塵器的主要問題

電除塵器電場運行參數(shù)中，二次電流較大，平均板電流密度超過0.3mA/m2，電壓值偏低，除塵效果不理想，電除塵器出口粉塵排放值在300mg/Nm3左右。根據(jù)煤的參數(shù)，灰的參數(shù)和電場運行參數(shù)推斷，目前電除塵器存在如下問題：（1）燃煤的干燥無灰基揮發(fā)份39%左右，根據(jù)GB5751《中國煤炭分類標準》，已超出煙煤的高值37%。該煤的煤化程度較低，介于煙煤和褐煤之間，在國際上稱為亞煙煤(Subbituminouscoal)。這種高揮發(fā)份的煤，燃燒后產(chǎn)生的飛灰中的細顆粒比例較高，細顆粒容易被氣流帶走，振打引起的二次揚塵問題嚴重。（2）從電場的運行參數(shù)來看，二次電流都比較大，而電場的二次電壓卻較低，在40kV左右。粉塵的驅(qū)進速度ω∝U·I0。6，粉塵在電場中所帶的電量與電場的二次電壓的峰值成正比。在這樣的電場參數(shù)下，盡管電場電流大，但由于電壓低，所以，粉塵的驅(qū)進速度仍然較低，除塵效率仍然不理想。11300MW轉(zhuǎn)動極板除塵器工程進度序號時間段實際進度12010年4月技術(shù)介紹、現(xiàn)場調(diào)研22010年5月方案提交、業(yè)主考察32010年6月投標42010年6月-2010年7月工程設(shè)計52010年7月-2010年8月部件制造62010年7月-2010年9月安裝與調(diào)試72010年9月-運行82010年11月性能測試12拆除原有電除塵器的第4電場的內(nèi)件（包括陰、陽極系統(tǒng)，阻流板，振打系統(tǒng)，灰斗），把原來的第4電場改造成轉(zhuǎn)動極板電場。在一電場采用高頻電源HFHV，同時實現(xiàn)該供電分區(qū)高、低壓一體化控制。第2、3和4電場采用先進的基于ARM+DSP雙32位中央處理器的除塵器智能高低壓一體控制器TM-III，增強電場的供電功率；實現(xiàn)高、低壓智能控制；具備陰、陽極降壓振打功能。實施方案1314包頭第三熱電廠300MW機組轉(zhuǎn)動極板電除塵器改造施工包頭第三熱電廠300MW機組除塵器改造后投運合同要求：出口粉塵濃度小于50mg/Nm3比改造前節(jié)能40%

轉(zhuǎn)動電極除塵器的應(yīng)用實例-廣東江南發(fā)電廠廣東江南發(fā)電廠序號名稱單位參數(shù)1原粉塵排放值mg/Nm3≥1302保證粉塵排放值mg/Nm3≤653設(shè)計粉塵排放值mg/Nm3≤604實際粉塵排放值mg/Nm3≤30印度LANJIGARH發(fā)電廠本項目位于印度Orissa邦的Lanjigarh地區(qū)，是一個年產(chǎn)300萬噸的鋁礦精練廠的配套項目，電廠將為鋁廠提供130～180MW的電量和850t/h（最大1000t/h）的低壓蒸汽，電廠配置5臺320t/h高溫高壓煤粉鍋爐。印度蘭吉加爾轉(zhuǎn)動極板電除塵主要參數(shù)：320t/h鍋爐，煙氣量72000m3/h，除塵器流通截面：288m2。雙室5＋1電場，極板高15m，極距400mm，2×24個通道。電場長度為5個3.5m常規(guī)電場，加一個3m長的轉(zhuǎn)動極板電場。轉(zhuǎn)動電極電除塵器概述率先獲得專利證書轉(zhuǎn)動電極除塵器概述

是目前該技術(shù)最早獲得電力行業(yè)入網(wǎng)證的供貨商轉(zhuǎn)動電極電除塵器概述國內(nèi)最早建立的１:１轉(zhuǎn)動極板樣機轉(zhuǎn)動電極電除塵器概述該技術(shù)應(yīng)用最多是唯一將該技術(shù)出口到國外的供貨商是將該技術(shù)第一個應(yīng)用到３００ＭＷ機組的供貨商轉(zhuǎn)動電極電除塵器概述是將該技術(shù)最早應(yīng)用到鋼鐵行業(yè)的供貨商轉(zhuǎn)動電極電除塵器概述

2010年天明環(huán)保公司已制定并實施了轉(zhuǎn)動電極除塵器的企業(yè)標準,在Ｑ／ＴＭ１１－２０10企業(yè)標準里面，對轉(zhuǎn)動電極除塵器的定義、術(shù)語、分類、技術(shù)要求、加工制造、安裝調(diào)試等都做了詳細表述.

轉(zhuǎn)動電極除塵器已通過國內(nèi)首臺套重大設(shè)備認定

歐洲靜電除塵器粉塵排放小于20mg/Nm31場地限制歐美地區(qū)電除塵排放大多在10-20mg/m3，電場5-7。而我國以3-5電場為主。2

煤含灰量大煤炭價格上漲以后，發(fā)電廠主要用高灰分的劣質(zhì)煤。3電除塵器的兩大固有缺陷振打揚塵和反電暈的問題限制著除塵效率的進一步提高。4電除塵技術(shù)較落后1980’s電除塵技術(shù)從國外引進后，再創(chuàng)新較少。大量電除塵器達不到50mg/m3標準的原因

轉(zhuǎn)動極板電除塵技術(shù)，是將傳統(tǒng)電除塵器的陽極板改造成可以轉(zhuǎn)動的形式，并把傳統(tǒng)的振打清灰方式改造成旋轉(zhuǎn)刷清灰。可以保證出口粉塵濃度遠低于50mg/m3。

轉(zhuǎn)動極板電除塵器簡介轉(zhuǎn)動極板電除塵器概述振打清灰旋轉(zhuǎn)刷清灰

①常規(guī)電除塵器難以有效避免由二次揚塵所造成的功能損失。無論采用何種振打方式清灰，都必然引起振打揚塵。這些揚塵發(fā)生在前級電場，其后級的電場對它將還有一次再收集的補救機會，但是發(fā)生在最末級電場時，常規(guī)電除塵器就只能任其隨氣流逃逸，造成出口排放量增加。常規(guī)電除塵器的固有缺陷：單電場效率-后級電場揚塵嚴重

②常規(guī)電除塵器難以有效克服由極板粘灰所造成的功能損失。荷電粉塵到達極板后，由于靜電吸附力，粉塵成分化學(xué)粘合力，和粉塵表面范德華力等多重作用，使粉塵顆粒發(fā)生凝聚并粘附在極板上。當(dāng)清灰不力時，將造成極板粘灰。嚴重的粘灰會極大地妨害電場正常收塵。

常規(guī)電除塵器的固有缺陷極板積灰-引起電壓降

③常規(guī)電除塵器難以有效克服由于反電暈所造成的功能損失。 高比電阻粉塵被吸附到極板上以后釋放電荷比較困難。當(dāng)積塵達到了一定厚度,就會形成電位差（U=j·ρ·d）建立粉塵層電場（E=U/d=j·ρ）。當(dāng)粉塵層電場足以將塵層氣隙擊穿時，發(fā)生反電暈。

反電暈現(xiàn)象導(dǎo)致電場空間負電荷極大減少,運行電壓降低,除塵效率急劇下降。

常規(guī)電除塵器的固有缺陷反電暈嚴重影響除塵效率克服常規(guī)電除塵器固有缺陷的研究研究內(nèi)容采用措施使用技術(shù)電極的清潔化刷除刷子轉(zhuǎn)動或電極轉(zhuǎn)動洗滌濕式電除塵器控制電荷脈沖供電追求電流密度小分布均勻間歇供電降低粉塵比電阻低溫，或高溫電除塵器,燃用混合燃料，采用煙氣調(diào)質(zhì)

超低溫或高溫電除塵器，摻燒比電阻低的煤，SO3,NH3或水調(diào)質(zhì)減少揚塵控制振打強度，追求加速度均布；均布氣流，堵漏，防竄；降低粉塵沉降距離，增加粉塵逃逸前的攔堵．選擇適宜的錘重及電極構(gòu)造；配置導(dǎo)流片，阻流板和氣流均布裝置；降低電場高度，設(shè)置槽形極板．采用轉(zhuǎn)動極板.

轉(zhuǎn)動極板電除塵器在克服常規(guī)電除塵器固有缺陷方面具有綜合效能：●轉(zhuǎn)動極板可以達到徹底清灰，實現(xiàn)電極清潔化?！褶D(zhuǎn)動極板可以消除二次揚塵?！褶D(zhuǎn)動極板可以避免反電暈。●轉(zhuǎn)動極板可以取得更合理的電極配置，建立更適合撲集粉塵的收塵電場，達到更高的除塵效率?！褶D(zhuǎn)動極板可取得更高的電場高度,實現(xiàn)設(shè)備大型化?？朔Ｒ?guī)電除塵器固有缺陷的研究●高效：轉(zhuǎn)動極板電除塵器能夠消除二次揚塵，最低限度減少極板粘灰，避免反電暈，實現(xiàn)電極優(yōu)化匹配，因此可以取得更高的除塵效率。●節(jié)能：轉(zhuǎn)動極板電除塵器一個電場能夠發(fā)揮2個以上電場的作用，節(jié)約了除塵功耗，再加之它消除了反電暈，因此可以顯著地減小用電量，實現(xiàn)節(jié)能?！癜踩恨D(zhuǎn)動極板電除塵器耐高溫、耐高濕、抗腐蝕、免拆換、少維修，易操作、安全可靠性好。轉(zhuǎn)動極板電除塵器的卓越性能●耐久：轉(zhuǎn)動極板電除塵器檢修周期能夠滿足發(fā)電主機安全需要，能保證與發(fā)電主機同步投運，使用壽命長。●適應(yīng)廣泛：轉(zhuǎn)動極板電除塵器能夠適應(yīng)于各種困難工況，可以在電力，冶金，水泥，有色等行業(yè)的新建和改造工程中應(yīng)用；能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備超大型化，可以實現(xiàn)在狹小地段內(nèi)完成對大煙氣量的凈化處理?！裥詢r比優(yōu)：從達到相同除塵效率和使用壽命雙重條件作考察,轉(zhuǎn)動極板電除塵器的技術(shù)經(jīng)濟指標最佳。幾種常見除塵器經(jīng)濟性比較以上數(shù)據(jù)主要來源于中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會?；鶞蕿橐惶?00MW機組配套除塵設(shè)備。常規(guī)電除塵器為5電場，轉(zhuǎn)動極板電除塵器為3+1電場。序號項目常規(guī)電除塵器袋除塵器電袋除塵器轉(zhuǎn)動極板電除塵器1運行費用，萬元1924834221642檢修費用，萬元39388166513一次性設(shè)備投資比1.0211.151.024運行1年后總費用11.211.240.995運行10年后總費用12.311.800.966運行30年后總費用13.022.160.90機理分析—消除二次揚塵

改造中轉(zhuǎn)動極板一般設(shè)在電除塵器末級或者末兩級電場。極板平行于煙氣布置，鏈條傳動。極板清灰不是依靠振打，而是憑借設(shè)置在極板下端的清灰刷。當(dāng)極板旋轉(zhuǎn)到電場下端時，清灰刷在遠離氣流的位置對板面的粘灰實行刷除。因此可以有效地避免二次揚塵。

由于清灰徹底，極板表面潔凈，更加之末端電場的灰量極少，因此可以使極板保持清潔的時間長，在兩次刷灰的間隔時間里，極板表面還不能形成連續(xù)的粉塵層，無法建立強的粉塵層電場，也就不出現(xiàn)由于粉塵層氣隙擊穿所引發(fā)的反電暈。機理分析—避免反電暈

轉(zhuǎn)動極板的收塵極可以采用大平板結(jié)構(gòu)，與之對列的電暈線可以獲得更機動的線距配置，而不必接受條形極板帶寬的限制。便于針對不同的粉塵特性，在保證塵粒充分荷電的前提下創(chuàng)建足放電、高場強、均分布的收塵電場環(huán)境，而不必象常規(guī)電除塵器那樣，憑借減小或者犧牲電暈電流來推遲反電暈的發(fā)生；轉(zhuǎn)動極板的平板式電極配置還有利于組織氣流，減少紊流影響。這樣的電場和氣流環(huán)境能加速塵粒驅(qū)極，提高收塵效率。

機理分析—可以獲得更優(yōu)的電場環(huán)境

●常規(guī)電除塵器的電場高度往往受到限制。一方面極板過高振打力傳遞難以達到遠端，造成清灰不力。另一方面處于末級電場板面上的積塵受到振打時，在大部分粉塵尚未落入灰斗之前，就被氣流攜裹飄出了電場。為了減小這些缺陷造成的不利影響，常規(guī)電除塵器的電場高度往往不可以太高(最高15～16米)，合理的電場長高比也要求保持在1以上?！褶D(zhuǎn)動極板不靠振打清灰，不考慮振打力傳遞，撲集到的粉塵不會因振打擾動而隨氣流逃逸，清灰采用刷除法，粉塵不必穿過電場空間降落，不會被氣流攜裹，因此它不發(fā)生揚塵損失。它的電場高度可以建得更高(＞20米)，也不受電場長高比的限制，這使它在設(shè)備大型化方面具有很強優(yōu)勢。●轉(zhuǎn)動極板電除塵器能夠建造高電場和減少電場數(shù)的特性，可以顯著地節(jié)約建筑占地，這為場地狹小而煙氣量大的提效改造工程提供了解決途徑。機理分析—可以構(gòu)建超大型電除塵器轉(zhuǎn)動極板電除塵器:可以廣泛應(yīng)用于燃煤電廠鍋爐煙氣除塵，尤其是常規(guī)電除塵器難以解決的燃用困難煤種和高標準排放要求條件下的煙氣除塵?？梢詮V泛應(yīng)用于鋼鐵廠燒結(jié)機，有色工業(yè)鉛、鋅、鋁冶煉、焙燒等困難煙塵、高溫?zé)焿m、高粘度煙塵高標準排放要求下的氣體凈化?？梢詮V泛應(yīng)用于水泥廠窯爐高標準排放要求下的煙氣除塵。尤其適用于在場地狹小，煙氣量大，現(xiàn)場難以滿足常規(guī)電除塵器技術(shù)對長度和寬度方向擴展要求的提效改造工程中發(fā)揮作用。尤其適用于在濾袋除塵器難以滿足的高溫,高濕,大粘度,長壽命要求的工況中采用。工業(yè)應(yīng)用—在新建項目中的應(yīng)用

采用轉(zhuǎn)動極板技術(shù)改造已有電除塵器，只需要拆除末級電場的電極，將其更換為轉(zhuǎn)動極板，其余電場均可以保留。另外針對不同工況條件和排放要求，對原設(shè)備進行必要的檢查和消缺。而不必像采用常規(guī)電除塵技術(shù)進行提效改造那樣，需要在縱向和橫向占用較大場地；也不必像采用全袋式或電+袋式除塵器那樣，需要全部拆除或大部拆除原有電除塵器的電場，然后去全新地裝配濾袋，更換引風(fēng)機等設(shè)備。更不必像采用煙氣調(diào)質(zhì)技術(shù)那樣需要增設(shè)一個調(diào)質(zhì)系統(tǒng)，并且日積月累常年不斷地消耗調(diào)質(zhì)劑；工業(yè)應(yīng)用—在改造項目的應(yīng)用52國內(nèi)投運的轉(zhuǎn)動極板電除塵器(至2010年11月1日)序號工程名稱投運日期規(guī)模工程建議方1常州廣源熱電廠2006.1175t/h鍋爐配93平米3電場轉(zhuǎn)動極板電除塵器日本日立工程公司2瑞豐鋼鐵有限公司2009.972平米燒結(jié)機配120平米3電場轉(zhuǎn)動極板電除塵器天明環(huán)保與東瑞能源3南海江南發(fā)電廠2010.2130t/h鍋爐配110平米3電場轉(zhuǎn)動極板電除塵器天明環(huán)保4包頭第三熱電廠2010.9300MW機組，102