xx二电厂21000MW机组湿式静电除尘器可研报告.docx
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xx二电厂21000MW机组湿式静电除尘器可研报告
浙能台二电厂2×1000MW机组湿式静电除尘器可研报告
浙能技术中心 台州第二电厂2×1000MW机组采用湿式静电除尘器可行性分析
项 目80500100120150180符号单位 Ω·cmΩ·cmΩ·cmΩ·cmΩ·cm设计煤种校核煤种×1012×1013×1013×1013×1012×1010×1011×1012×1011×1010普通电除尘器
20XX年12月，中国环保产业协会电除尘委员会组织编制了《燃煤电厂电除尘器选型设计指导书》，并经业内18位资深专家多次审查，最后确定了以表观驱进速度ωk作为电除尘器除尘性能评价的基准。
煤、飞灰成分直接影响着电除尘器的除尘性能，且其对电除尘器除尘性能的影响是煤、飞灰成分、电气控制综合作用的结果。
但是如直接用煤、飞灰成分分析其对电除尘器性能的影响，则只能作定性的分析。
而煤、飞灰成分直接影响着ωk值，ωk值的大小可评价电除尘器对粉尘的收尘难易程度。
ωk值越大，电除尘器对粉尘的收集越容易。
根据台州第二发电电厂作为设计煤种的晋北烟煤，与六横电厂校核煤种相近，其表观驱进速度是：
ωk=，除尘性能评价为“较容易”。
当选用6个电场的静电除尘器时，比集尘面积可达到120m2以上。
可满足电除尘器出口粉尘浓度小于20mg/Nm3。
初步设计时电除尘器是按五电场静电除尘器考虑的，六电场除尘器将增加长度6米左右，需将除尘器后布置的其他设备后移6米，就可满足布置要求。
原炉后布置图见附件四袋式或电袋复合除尘器
目前袋式除尘器在国内600MW燃煤机组，虽然在除尘占地比电除尘器减小较多，但是因袋式除尘器的烟气阻力在1500Pa以上，相比电除尘器增加5倍以上，对锅炉引风机的压头提出很高要求，运行经济性较差；同时在实际应用中滤袋使用寿命低，换袋成本高，往往1-2年滤袋就会损坏需要更换，可靠性方面难以满足电厂运行要求，因此这里不推荐袋式和电袋复合除尘器应用于台二1000MW机组。
袋式和电袋复合除尘器与电除尘器的比较详见附件二。
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转动电极电除尘器
转动电极电除尘器通过可转动的集尘极，使附着在极板上的粉尘随极板转移到非收尘区域，被正反两把转动清灰刷刷除，保持极板表面的清净，避免因极板积灰引起的反电晕，粉尘直接刷落于灰斗中能够基本消除二次扬尘，实现电极优化匹配，因此可以取得更高的除尘效率。
因此转动电极一个电场能够发挥2个以上固定电场的作用，既减小了建设占地又节约了除尘功耗。
针对台州第二电厂煤灰资料分析，可初步认为采用二台三室五电场的转动电极式电除尘器，可保证出口排放浓度≤20mg/Nm3。
4+1转动电极电除尘器的占地尺寸与普通5电场电除尘器相当，因此对炉后的总布置基本无影响，完全满足原初步设计时的布置要求。
湿式静电除尘器
根据日本碧南电厂的经验，采用干式电除尘器+湿法脱硫系统+湿式静电除尘器的除尘方式，保证烟囱出口粉尘排放浓度长期稳定在2-5mg/Nm3。
因此对于台州第二发电厂，可采用4电场干式电除尘+湿法脱硫+1电场湿式电除尘器方案可满足粉尘排放要求≤20mg/Nm3。
如采用3电场干式电除尘则湿式电除尘器必须为2电场，这时干式除尘器出口的粉尘浓度将超过100mg/Nm3，对脱硫系统运行影响较大，2电场的湿式除尘器的用水量也将加倍，无法达到系统水平衡要求。
所以不推荐采用2电场湿式电除尘器。
因湿式静电除尘器独立布置在FGD后的烟道上，需对炉后设备布置进行较大的调整。
详细的炉后布置图见附件五。
新标准对脱硫除雾器性能的要求
目前集团内机组的脱硫系统运行过程中，吸收塔安装的出口雾滴浓度一般在100mg/m左右；烟气中含有大量的石膏微液滴，在不设GGH时，饱和湿烟气在烟囱周围会产生显著的白色烟羽和一定的冷凝水飘落，形成所谓“石膏雨”现象。
落在地面的液滴中含有一定的杂质，主要包括少量的SO2、SO3及石膏浆液、粉尘等。
SO2、SO3与水反应形成硫酸或亚硫酸，使得液滴呈酸性，对电厂周边的建筑物、农田土壤及农作物、车辆漆面都有一定的污染、损害作用；含石膏浆液、粉尘的液滴落至地面，也使烟囱周边区域的卫生情况恶化，影响环境清洁状况。
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“石膏雨”现象同时伴随着“飘浆”和“飘雨”两种现象。
“飘浆”现象的形成与吸收塔的设计、运行操作以及除雾器的效果有密切的关系；“飘雨”现象的产生主要基于吸收塔出口净烟气烟温的降低，带有饱和水的净烟气在排出过程中部分冷凝成液滴，烟气自烟囱排出后不能有效的抬升扩散到大气中，从而导致冷凝水的形成，继而出现飘雨，飘雨现象一般出现在锅炉负荷较低烟气流速较低，对烟气中水滴的抬升能力不足时。
特别是当天气温度和气压较低，以及空气中相对湿度较大时，飘浆和飘雨的现象尤其严重；飘浆和飘雨现象的存在，对电厂及周边地区的环境产生了污染，甚至造成了设备的腐蚀。
一般情况下，烟囱出口白烟的长度随环境温度、相对湿度以及烟气温度等参数而变，可从数十米到数百米。
白烟长度对环境的相对湿度相当敏感，环境湿度越大，白烟长度越长。
在低温的冬天，若环境湿度较大，白烟长度可超过数百米甚至1Km。
此外，白烟长度随环境温度的升高而缩短。
根据经验，设置GGH后能避免或减少出现白烟。
一般而言，FGD后冒白烟是很难彻底解决的，如果要完全消除白烟，必须将烟气加热到100℃以上。
“石膏雨”现象的形成原因主要是：
国内脱硫系统中除雾器设计规范中要求出口雾滴浓度为75mg/Nm3，对应的最大液滴尺寸为20μm，而因各种原因运行时往往还高于设计值。
雾滴主要以石膏浆液微液滴成份为主，因FGD浆液中石膏重量占20%左右，同样雾滴中石膏占20%。
如果按雾滴浓度75mg/Nm3计算，烟气经过FGD后仅仅因机械携带就增加了石膏粉尘15mg/Nm3。
而湿法脱硫系统的喷淋塔对烟气中烟尘的除尘率，根据国内的运行经验为50%，即使电除尘出口烟气中烟尘浓度为20mg/Nm3时，FGD出口处计算石膏粉尘后总的粉尘浓度为25mg/Nm3，无法满足新排放标准小于20mg/Nm3的要求。
因此为满足新的排放标准，在电除尘出口的粉尘浓度小于20mg/Nm3的同时，必须提高FGD出口除雾器设计要求，使除雾器出口雾滴浓度低于50mg/Nm，即石膏粉尘浓度在10mg/Nm以下。
对台州第二发电厂在采用六电场静电除尘器，4电场固定电极加1电场转动电极电除尘方案时，在电除尘出口的粉尘浓度小于20mg/Nm3，同时脱硫系统除雾器出口的雾滴浓度限制在50mg/Nm3以下，这时才能满足新标准对粉尘排放的要求。
影响除雾器出口的液滴浓度的因素主要有：
吸收塔内烟气流速，吸收塔气流
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分布均匀性，除雾器的层数及形式。
为了提高除雾器的除雾效率，除了在将目前常用的二层平板型除雾器，更改为二层屋脊型加一层管式除雾器。
还必须对吸收塔内的烟气流速和气流分布进行优化。
这些都将增加脱硫系统吸收塔的设备投资。
各方案对污染物除去除能力对比
各方案对烟气中粉尘去除能力对比六电场静电除4个固定电极+1尘方案个转动电极方案电除尘器进口烟气量3027636/1223027636/122和温度电除尘器进口粉尘浓3度干式电除尘器电场数64+1 干式电除尘器除尘干式电除尘器出口粉2020尘浓度吸收塔进口烟气量和3114720/983114720/98温度吸收塔除尘效率5050吸收塔出口烟气量和3147600/503147600/50温度吸收塔出口粉尘浓度10103吸收塔除雾器出口雾50503滴浓度吸收塔出口粉尘浓度20203湿式电除尘器电场数湿式电除尘器除尘效率湿式静电除尘出口烟气量和温度烟囱出口粉尘浓度2020 各方案对烟气中SO3的去除情况对比
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4电场干式+1电场湿式电除尘方案3027636/12243114720/98503147600/50751703179080/49浙能技术中心 台州第二电厂2×1000MW机组采用湿式静电除尘器可行性分析
六电场静电4个固定电极+14电场干式电除尘+1除尘方案个转动电极方案电场湿式电除尘方案省煤器出口SO3浓度 SCR出口SO3浓度电除尘对SO3去除率202020电除尘出口SO3浓度3FGD除去SO3的效率505050FGD出口SO3浓度湿式电除尘器除SO3效90率烟囱出口SO3浓度注：
燃煤含硫量以1%计算时【5】，锅炉出口的SO2浓度为2500mg/Nm3，锅炉内%的SO2转化为SO3约为mg/Nm3，SCR的转化率为1%时，转化的SO3的浓度mg/Nm38.台州第二电厂应用湿式电除尘器存在的主要问题
炉后总布置问题
日本三菱公司针对台州第二电厂的烟气粉尘特性，认为采用4电场干式除尘器加1电场湿式静电除尘器的方案可满足烟囱出口烟气粉尘排放≤20mg/Nm3。
初步设计了湿式静电除尘器的主要技术参数，方案详见附件二。
根据此方案，华东院对台州第二发电厂的炉后总布置进行了调整。
初步推荐的方案为将两台炉中心距110m，脱硫系统吸收塔布置在两台炉后靠外侧，两台吸收塔中心距达168m,吸收塔中心线比烟囱中心线向后推，以布置低温省煤器。
湿式静电除尘器布置吸收塔出口与烟囱之间的场地上。
这样布置后锅炉K7柱到烟囱中心线的距离原5电场除尘器的初设方案的，扩展为，即将烟囱向后推了7m。
每台炉全部增加引风机出口全尺寸烟道17m，FGD出口的净烟道100m左右，新增烟道总重650吨左右。
考虑到台州第二发电厂的厂址上在炉后部的设备基础为软土地基，设备和烟道的增加将增大设备基础和烟道支架费用，如烟囱推后必
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浙能台州第二发电厂
2×1000MW机组采用湿式静电除尘器
可行性报告
浙能技术中心20XX年12月
编 写：
赵宁宁陶秋根 张国鑫柴璟徐启创
审核：
朱云水
批准：
谢尉扬
目录
1.项目背景...................................................................................................................................12.燃煤电厂污染物排放的现状...................................................................................................2
电除尘器运行主要状况....................................................................................................2脱硫系统对烟气排放的影响.......................................................................................4其他污染物排放情况...................................................................................................43.湿式电除尘器的工作原理...................................................................................................5
湿式电除尘器工作原理...............................................................................................6影响湿式静电除尘器除尘效率的主要因素...............................................................6湿式静电除尘中水的作用...........................................................................................7湿式静电除尘器与干式静电除尘器比较...................................................................74.湿式电除尘器的分类和结构特点.......................................................................................8
基本型式：
...................................................................................................................8湿式静电除尘器的布置方式.......................................................................................9水冲刷方法.................................................................................................................10结构材料.....................................................................................................................115.湿式静电除尘器对各种污染物去除能力.........................................................................11
湿式静电除尘器对和SO3的去除机理..........................................................12湿式静电除尘对石膏粉尘和液滴作用.....................................................................136.湿式电除尘器的应用情况.................................................................................................14
湿式静电除尘器在北美应用情况.............................................................................14日本三菱湿式静电除尘器技术.................................................................................16日立的湿式静电除尘技术.........................................................................................17碧南电厂湿式静电除尘器运行情况.........................................................................18鞍钢第二发电厂湿式静电除尘器应用情况.............................................................197.台州第二发电厂烟气污染物排放控制几种可能方案比较.................................................20
台州第二发电厂锅炉概况.........................................................................................20普通电除尘器.............................................................................................................22袋式或电袋复合除尘器.............................................................................................22转动电极电除尘器.....................................................................................................23湿式静电除尘器.........................................................................................................23新标准对脱硫除雾器性能的要求.............................................................................23各方案对污染物除去除能力对比.............................................................................258.台州第二电厂应用湿式电除尘器存在的主要问题.........................................................26
炉后总布置问题.........................................................................................................26冲洗水的水量.............................................................................................................27加入NaOH量的计算...................................................................................................27湿式静电除尘器的腐蚀和喷嘴的寿命问题.............................................................289.几种方案技术经济性比较.................................................................................................2810.湿式静电除尘器的社会效益.............................................................................................2911.初步结论.............................................................................................................................29
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