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1、第二章 烟气的污染及防治本章要求:1.了解我国火电企业现行的环境保护制度2.熟悉火电厂大气污染物排放标准(GBl3223-2003)的主要内容3.了解火电厂环境监测技术规范(DL/T 414-2004)中涉及火电厂的烟气排放监测的内容4.掌握火电行业所用静电及布袋除尘器的原理、特点及影响因素，了解其结构5.了解按燃烧阶段控制硫氧化物排放的分类，其中了解燃烧前脱硫的几种方法的原理；熟悉燃烧中循环流化床锅炉燃烧脱硫原理、流程及影响因素；重点掌握燃烧后湿法石灰石石膏法烟气脱硫原理、流程、影响因素及工艺特点6.了解燃烧过程中，生成的氮氧化物的分类及生成机理;掌握低氮氧化物燃烧技术的原理以及目前常用的几
2、种低氮氧化物燃烧技术;熟悉SCR工艺的基本原理、流程及影响因素，并掌握其及SNCR的比较重点:1. 静电及布袋除尘器的原理、特点及影响因素2. 湿法石灰石石膏法烟气脱硫原理、流程、影响因素及工艺特点3. 目前常用的几种低氮氧化物燃烧技术及SCR工艺难点:1. 湿法石灰石石膏法烟气脱硫原理及影响因素2. 低氮氧化物燃烧技术的原理3. SCR工艺的基本原理及影响因素上课时间:第三次 上课地点: 综合楼主阶6课程名称： 电厂环保技术 年级： 班级： 第 3 周 第56学时 年 月 日本次课题章节：第二章 第一节 火电厂大气污染物的排放管理教学目的：（1）了解我国火电企业现行的环境保护制度的产生历程；
3、熟悉其主要内容；（2）掌握火电厂大气污染物排放标准(GBl3223-2003)的主要内容重点：火电企业现行的环境保护制度的主要内容；火电厂大气污染物排放标准(GBl3223-2003)的主要内容难点：教学方法：采用多媒体教学课件讲课内容及时间分配：第二章 烟气的污染及防治第一节 火电厂大气污染物的排放管理共2课时，讲授教学内容第一节 火电厂大气污染物的排放管理一、我国火电企业现行的环境保护制度目前电力行业实施的“三同时”制度、环境影响评价制度、排污收费制度、污染物总量控制制度、排污权申报及排污许可证制度(简称许可证制度)、限期治理污染制度和实行关停并转制度，可以归纳为三个层次。第一层次，“三同
4、时”制度、环境影响评价制度针对电力行业新增项目，限制新污染源进入，体现了“预防为主”的原则，是电力行业的前期环境管理制度。 第二层次，排污收费制度、污染物总量控制制度、许可证制度是针对电力企业生产过程的环境管理制度，是控制火电厂排放污染物的关键政策。第三层次，限期治理污染制度和实行关停并转制度是以“限期治理”为原则，实施环境质量目标的最后控制政策，是后期环境管理制度。(一)我国火电企业现行的环境保护制度，经历了以下几个转变。1由单纯的浓度控制到总量控制2由单纯的终端管理到全过程监督3由单纯的行政管理到发挥市场的作用(二) 电力行业环境管理制度概述 电力行业环境管理制度环境影响评价制度要求电力项
5、目必须作环境影响评价“三同时”制度新建、扩建、改建电力项目必须遵守“三同时”制度，“三同时”是环境污染防治资金投入的主要渠道排污收费制度排污费征收使用管理条例规定装机容量30万以上的电力企业排放二氧化硫的数量，由省、自治区、直辖市人民政府环境保护行政主管部门核定。污染物排放种类、数量经核定后，由负责污染物排放核定工作的环境保护行政主管部门书面通知排放者排污许可证制度对所有电厂排放的二氧化硫实施排污许可证制度限期治理凡没有达到国家规定的排放标准企业实行限期治理污染物总量控制制度1996年国务院批准“九五”期间全国污染物排放总量的控制计划。2003年修订大气法明确规定，国家要采取措施，有计划地控制
6、或者逐步削减各地方主要的大气污染物的排放总量；国务院和省（直辖市、自治区）政府对尚未达到规定的大气环境质量目标的区域和国务院批准划定的酸雨控制区、SO2污染控制区，可以划定为主要大气污染物总量控制区实行关停并转对于采取限期治理不能达到排放或污染十分严重的企业，实行关停并转1环境影响评价制度环境影响评价，最早为1969年美国的国家环境政策法所确立，此后，许多国家都相继采用了这一制度。我国1979年由全国人民代表大会常务委员会批准颁布的中华人民共和国环境保护法(试行)规定了这一制度，此后，又在相关的单行法律条款中得到了确认，从而以法律的形式确立了这项环境管理的基本制度。环境影响评价制度规定所有新建
7、、扩建、改建的电力建设项目，在建设前对该项目的选址、设计、施工和建成后对周围环境可能造成的影响，拟采取的防范措施和最终不可避免产生的影响所进行的调查、预测和估计。主要包括：环境影响评价的范围；环境影响评价的内容；环境影响评价的程序以及违反环境影响评价制度所负的法律责任等。 2“三同时”制度“三同时”制度是我国独创的环境保护法规制度。最早出现在1973年国务院批准颁布的关于保护和改善环境的若干规定中， 1979年由全国人民代表大会常务委员会批准的中华人民共和国环境保护法(试行)中对“三同时”制度又作了进一步的规定，从而使这一制度以法律的形式被确立。“三同时”制度是指对于新建、扩建、改建的电力建设
8、项目中的环境保护设施必须及主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用的制度。体现了经济建设及环境建设协调发展，同步实施的方针，是实现预防为主，防治结合的有效途径之一。“三同时”制度主要包括：“三同时”制度的使用范围；“三同时”制度在不同建设阶段的要求；环境保护设施竣工验收合格条件及违反“三同时”制度所负的法律责任。3排污收费制度它是指国家或地方环境监督管理部门依照环境法律、法规以及环境标准的规定对排污者征收费用的一套制度。它包括：排污收费的对象；排污收费的范围；排污收费的标准；排污收费的程序；排污费的管理和使用以及违反征收排污费制度所负的法律责任。它体现了“谁污染，谁治理”的原则。排污收费作为一
9、项环境管理的经济手段，在中国的环境管理方面已显示了很大的作用。我国的排污费征收使用管理条例、排污费征收标准管理办法、排污费资金收缴使用管理办法已于2003年7月1日正式施行。涉及火力发电企业排污缴费的污染物主要包括废气(SO2、NO)、烟尘、污水、灰渣、噪声。4排污许可证制度指从事有害或可能有害环境的活动之前，必须向当地环保部门提出排污申请，经审查批准，发给许可证后，方可进行该项括动。它包括：排污申报登记；分配排污量；发放许可证以及发证后的监督管理。这是污染物排放经环保部门行政许可的法制化，是环境保护监督管理机构加强环境管理的重要手段。5限期治理制度限期治理制度是指对长期超标排放、造成环境严重
10、污染的排放者，以及对设立在特殊保护区域内超标排污的设施，经地方政府决定和环境保护主管部门监督，设定一定的期限，要排污者在该期限内实施治理，使污染物排放达到治理目标的一种强制性制度，是中华人民共和国环境保护法规定的基本制度之一，也是一项重要的法律手段。6污染物总量控制制度污染物排放总量控制(简称总量控制)是在过去浓度控制的基础上提出的一项新的管理制度，是将某一控制区域(例如行政区、流域、环境功能区等)作为一个完整的系统，采取措施将排入这一区域的污染物总量控制在一定数量之内，以满足该区域的环境质量要求。总量控制包括三个方面的内容，即污染物的排放总量、排放污染物的地域及排放污染物的时间。关于“两控区
11、”的规划就是总量控制的一种模式。“两控区”是酸雨控制区和SO2控制区的简称。我国两控区的面积为109万km2，占国土面积的11.4%，其中酸雨控制区的面积为80万km2，占国土面积的8.4%，SO2污染控制区的面积为29万km2，占国土面积的3%，共涉及27个省、自治区、直辖市。1995年全国排放SO2约2370万t，“两控区”的SO2排放量约1400万t，占全国的59%。国家以此为基础制定了两控区内SO2排放量的长远控制目标，即15年内增加排放源而不增加排放量，具体要求是到2000年，两控区内排放SO2的工业污染源达标排放，SO2排放量控制在1400万t，直辖市、省会城市、经济特区城市、沿海
12、开放城市及重点旅游城市环境空气SO2浓度达到国家环境质量标准，酸雨污染恶化的趋势得到缓解。到2010年，两控区内SO2排放量控制在1400万t，全部城市环境空气SO2浓度达到国家环境标准。 为了落实“两控区”的目标，降低SO2的排放量，我国还制定了两控区酸雨和二氧化硫污染防治“十五”计划。计划中特别对火力发电厂制定了更为严格的减排方案，即除以热定电的热电厂外，禁止在大中城市城区及近郊区新建燃煤火电厂；新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂，必须建设脱硫设施；现有燃煤含硫量大于1%的电厂，要在2000年前采取减排SO2的措施；在2010年前分期分批建成脱硫设施或采取其他具有相应效果的减排SO2的措施
13、。火力发电行业在国家“两控区”规划的大框架下，认真采取减排措施，取得了相当的成绩。2007年全国环境公报指出：全国装备脱硫设施的燃煤机组占全部火电机组的比例由2005年的12%提高到了48%， SO2的排放首次出现了“拐点”。7排污交易制度排污权交易制度就是运用市场机制控制污染物排放的一项制度。排污权交易依据“科斯定理”，即只要市场交易成本为零，无论初始产权配置状态如何，通过交易总可以达到资源的优化配置。因此在满足环境要求的条件下，建立合法的污染物排放权即排污权(这种权利通常以排污许可证的形式表现)，并允许这种权利像商品一样被买入和卖出，以此来进行污染物的排放控制。其一般的做法是首先由政府部门
14、确定出一定区域的环境质量目标，并据此评估该地区的环境容量。然后推算出污染物的最大允许排放量，并将最大允许排放量分割成若干规定的排放量，即若干排污权。政府可以选择不同的方式分配这些权利，如公开竟价拍卖，定价出售或无偿分配等，并通过建立排污权交易市场使这种权利能合法地买卖。在排污权市场上，排污者从其利益出发，自主决定其污染程度，从而买入或卖出排污权。排污权交易的主体是污染者，而及受害者无关，客体是排放减少信用(即剩余的排放许可)。二、火电厂大气污染物排放标准(GBl3223-2003)标准中关于火力发电锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值见表2-1。SO2和氮氧化物的排放限值见表2-2和表2-3
15、，标准分三个时段，对不同时期的火电厂建设项目分别规定了排放控制要求，这三个时段为：1996年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第1时段排放控制要求；1997年1月1日起至本标准实施前通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第2时段排放控制要求；自2004年1月1日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目(含在第2时段中通过环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，自批准之日起满5年，在本标准实施前尚未开工建设的火电厂建设项目)，执行第3时段排放控制要求。表2-1 火力发电锅
16、炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值烟尘最高允许排放浓度(mg/m3)烟气黑度(林格曼黑度，级)时 段第1时段第2时段第3时段实施时间2005年1月1日2010年1月1日2005年1月1日2010年1月1日2004年1月1日2004年1月1日燃煤锅炉300（1600（2200200（1500（250100（3200（450100（3200（41.0燃油锅炉2001001005050注：（1县级及县级以上城市建成及规划区内的火电厂锅炉执行该限值。（2县级及县级以上城市建成及规划区以外的火电厂锅炉执行该限值。（3在本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤(入
17、炉燃煤收到基硫分小于0.5%)的坑口电厂锅炉执行该限值。（4以煤矸石等为主要燃料(入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kJ/kg)的资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。表2-2 火力发电锅炉二氧化硫最高允许排放浓度 单位：mg/m3时 段第1时段第2时段第3时段实施时间2005年1月1日2010年1月1日2005年1月1日2010年1月1日2004年1月1日燃煤锅炉及燃油锅炉2100（11200（121001200（24001200（2400800（31200（4注：（1该限值为全厂第1时段火力发电锅炉平均值。（2在本标准实施前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用
18、特低硫煤(入炉燃煤收到基硫分小于0.5%)的坑口电厂锅炉执行该限值。（3以煤矸石等为主要燃料(入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kJ/kg)的资源综合利用火力发电锅炉执行该限值。（4位于西部非两控区的燃用特低硫煤(入炉燃煤收到基硫分小于0.5%)的坑口电厂锅炉执行该限值。表2-3 火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度 单位：mg/m3时 段第1时段第2时段第3时段实施时间2005年1月1日2005年1月1日2004年1月1日燃煤锅炉Vdaf10%15001300110010%Vdaf20%1100650650Vdaf20%450燃油锅炉650400200燃气轮机组燃 油15
19、0燃 气80根据火电厂大气污染物排放标准(GBl3223-2003)的要求，自2005年1月1日起，2004年1月1日以前建设的火电机组达不到该标准的，在其限期治理项目未实施前，环保部门不得审批机组所属企业的新、改、扩建火电项目。另外，对需要同步配套建设的脱硫设施、高效除尘器和低氮燃烧或烟气脱除氮氧化物装置的项目进行全过程监督管理；对需要预留烟气脱硫场地或脱除氮氧化物装置空间的项目应保证预留场地、空间落实到位；对全厂SO2排放速率超过新标准要求的项目应制定和实施达标排放方案，并严格按“三同时”制度进行管理。对2005年1月1日以后仍达不到新标准要求的火电厂，应依据大气污染防治法的有关规定进行处
20、罚，并根据超标情况，采取限期安装脱硫设施、更新除尘器或改装低氮燃烧装置等治理措施。限期治理后仍不能达标的，应限产限排或关停。此外，2008年1月1日以前，所有火电机组均应安装符合HJ/T75-2001火电厂烟气排放连续监测技术规范要求的烟气排放连续监控仪器，并实现及环保部门联网。上课时间:第四次 上课地点: 综合楼主阶6课程名称： 电厂环保技术 年级： 班级： 第 4 周 第78学时 年 月 日本次课题章节：第二章 第二节 火电厂的烟气排放监测；第三节 燃煤电厂除尘器教学目的：（1）了解火电厂环境监测技术规范(DL/T 414-2004)有关烟尘、二氧化硫、氮氧化物的主要内容；（2）了解污染物
21、测定时采用的重量法、分光光度法、紫外荧光法的基本原理；（3）掌握除尘器的分类、性能指标的工程意义及计算方法；（4）掌握电除尘器的工作原理重点：除尘器的分类、性能指标的工程意义及计算方法；电除尘器的工作原理难点：重量法、分光光度法、紫外荧光法的基本原理教学方法：采用多媒体教学课件讲课内容及时间分配：第二章 烟气的污染及防治第二节 火电厂的烟气排放监测；第三节 燃煤电厂除尘器共2课时，讲授教学内容第二节 火电厂的烟气排放监测一、烟气监测项目烟气的监测项目：烟尘、二氧化硫、氮氧化物的排放浓度和排放量；烟气含氧量及温度、湿度、压力、流速、烟气量(标准干烟气量)等辅助参数。二、直接采样监测方法(一) 监
22、测周期火电厂环境监测技术规范(DL/T 414-2004)规定烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度和排放量每年测定1次；除尘器大修前后应测定除尘器的除尘效率，同时测量各项烟气辅助参数。(二) 监测条件为了取得有代表性的样品，测定时应满足以下条件：燃烧煤种和锅炉运行工况稳定，锅炉负荷大于75%额定值；测试期间锅炉不进行吹灰、打渣，不投油助燃，系统不启停，不调整送引风机挡板；测试前作好原始资料收集、试验大纲编写、仪器校验和安全措施等各项准备工作。(三) 采样部位及采样点1. 采样部位采样部位、采样孔和采样点的设置按GB/T16157的规定执行。当条件不能满足时，按以下方式进行。烟尘采样部位选择应符合H
23、J/T48的规定，选在较长直段烟道上，及弯头或变截面处的距离不得小于烟道当量直径的1.5倍。对矩形烟道，其当量直径D=2AB/(A+B)，式中A、B为边长。测量光束一般需通过烟道中心线。水平管道截面应考虑烟尘重力沉降因素。不满足上述要求时，其监测孔前直管段长度必须大于监测孔后的直管段长度，在烟道弯头和变截面处加装导流板，并适当增加采样点数。二氧化硫、氮氧化物的采样部位应符合HJ/T47的规定，选在脱硫、脱硝装置或系统进入烟囱的烟道上，或烟囱的合适位置。及烟尘采样部位的距离不小于0.5m.在新机组的设计和安装施工中，应按上述技术要求设置采样孔。2.烟尘采样点(1) 圆形断面烟道上的采样点 圆形断
24、面烟道上的采样点如下：按照GB/T16157规定的圆形烟道等面积圆环采样位置设置，由表2-4确定圆环数m和测点数，测点距烟道内管壁的距离系数见表2-5，测点距烟道内管壁的距离等于烟道直径乘以表2-5中的距离系数；采样孔设在及圆形断面互相垂直的两条直径线上，开四个或相邻的两个孔。采样孔尽可能选在烟道两侧；烟道直径大于4000mm时，可按表2-4外推。采样点距烟道中心的距离按式(2-1)计算，即 (2-1)式中：rn采样点距烟道中心的距离，m；R烟道半径，m；n由烟道中心算起的测点序号；m确定的环数，由表2-4查得。表2-4 等面积环数和测点数烟道直径D(mm)等面积圆环数(m)测量直径条数测点总
25、数D6001600D100022481000D2000326122000D3000428163000D4000521020D4000621224表2-5 测点距烟道内管壁的距离系数测点数环数12345610.1460.0670.0440.0330.0260.02120.8540.2500.1460.1050.0820.06730.7500.2960.1940.1460.10540.9330.7040.3230.2260.18350.8540.6770.3420.25560.9560.8060.6580.35970.8950.7740.64180.9670.8540.74590.9180.817
26、100.9740.875110.933120.979(2) 矩形断面烟道上的采样点 矩形断面烟道上的采样点如下：将矩形断面烟道用经纬线分成若干面积相等的小矩形，各小矩形对角线的交点为采样点；沿烟道断面边长均匀分布的采样点数由表2-6确定；烟道断面边长大于4m时，采样点可按表2-6外推。其他形状烟道上的采样点可参照上述原则布置。表2-6 矩形断面沿边长均匀分布的测点数矩形烟道断面边长(mm)5005011000100120002001300030014000测点排数234563.二氧化硫、氮氧化物采样点采集二氧化硫、氮氧化物样品时，采样管伸入烟道的深度至少达1/3烟道直径。烟道有漏风时，采样点及
27、漏风的距离至少为烟道当量直径的1.5倍，达不到此要求应消除漏风。 (四) 烟尘排放浓度及除尘器除尘效率的测定1.烟尘排放浓度的测定方法烟尘排放浓度的测定方法见表2-7表2-7 烟尘排放浓度的测定方法被测物测量方法应用标准烟尘重量法GB/T16157光学法浊度法aHJ/T75散射法aa 采用便携式烟尘浓度测试仪，如激光浊度仪，红外光散射测尘仪等2.除尘器除尘效率的测定方法除尘器除尘效率的测定采用同步测量除尘器前后的烟尘浓度的方法，计算得到除尘器除尘效率。烟尘排放浓度的测定方法见表2-7，电除尘器效率的测定方法执行GB/T13931的规定。(五) 烟气中二氧化硫、氮氧化物浓度的测定1.分析方法气态
28、污染物的分析方法见表2-8。表2-8 气态污染物测量分析方法被测物分析方法应用标准适用范围二氧化硫碘量法HJ/T56直接采样方法甲醛-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法GB/T15262定电位电解法HJ/T46紫外荧光法HJ/T75仪器监测法非分散红外法氮氧化物NO或NO2盐酸萘乙二胺比色法HJ/T43直接采样方法紫外分光光度法HJ/T45非分散红外法HJ/T75仪器监测法化学发光法2.氮氧化物浓度的表示方法在烟气中测定氮氧化物浓度，无论测定的是NO或是NO2，都应统一折算到NO2来表示，标准状态下，干烟气NO折算到NO2的系数是1.53，即NO2=1.53NO。三、烟气辅助参数的监测烟气辅助参数的监测
29、方法执行HJ/T75的规定。四、烟气排放的连续监测烟气排放的连续监测方法执行HJ/T75的规定。第三节 燃煤电厂除尘器一、除尘器的组成及分类将粉尘颗粒从气体介质中分离出来并加以捕集的装置统称为除尘器。各类除尘器所受的作用外力虽然不同，但基本上都由四部分组成，即将含尘气体引入的除尘器进气口、实现气尘分离的除尘空间(或称除尘室)、排放捕集粉尘的排尘口和除尘后排放相对洁净气体的出气口。其组成如图2-1所示。按作用于除尘器的外力或作用机理的不同，常用除尘器可分为机械除尘器、湿式除尘器、电除尘器和过滤式除尘器四大类。图2-1 除尘器组成示意(a)立式除坐器；(b)卧式除尘器目前，燃煤电厂中应用的除尘装置
30、是电除尘器及袋式除尘器，机械除尘器常作为初级除尘装置使用，小机组锅炉常配套湿式除尘器。在湿法烟气脱硫系统中，对于烟气除尘来讲，类似加了一级湿式除尘器。二、除尘器性能指标除尘器的性能指标，包括技术指标和经济指标两方面。技术指标主要有处理气体的流量、除尘效率和压力损失等，经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。此外还应考虑装置的安装、操作、检修的难易等因素。下面主要介绍除尘器的几个技术性能指标。1处理气体流量处理气体流量是代表装置处理气体能力大小的指标，一般以体积流量表示。实际运行的净化装置，由于本体漏气等原因，往往装置进口和出口的气体流量不同，因此，用两者的平均值作为处理气体流量的代表=（+）
31、 （m/s） （22）式中：装置进口气体流量，m/s； 装置出口气体流量，m/s。净化装置漏风率可按下式表示： =100 （%） （23）2压力损失压力损失是代表装置能耗大小的技术经济指标，系指装置的进口和出口气流全压之差，净化装置压力损失的大小，不仅取决于装置的种类和结构形式，还及处理气体流量大小有关。通常压力损失及装置进口气流的动压成正比，即 （Pa） （24）式中：净化装置的压损系数； 装置进口气流速度，m/s； 气体的密度，kg/m3 。净化装置的压力损失，实质上是气流通过装置时所消耗的机械能，它及通风机所耗功率成正比，所以总是希望尽可能小些。多数除尘装置的压力损失为12kPa，原因是
32、一般通风机具有2kPa左右的压力。压力再高，不但通风机造价高，难以选到，而且通风机的噪声变大，又增加了消声问题。3除尘效率除尘效率是指含尘烟气通过除尘器时所捕集下来的灰量占进入除尘器的总灰量的百分率。如图2-2所示，装置进口的气体流量为（m/s）、污染物流量为 (g/s) 、污染物浓度为（），装置的出口相应量为（m/s）、（g/s）、（）,装置捕集的污染物流量为(g/s)，则有：除尘效率可表示为： 1- （25）或 1- （26）若净化装置本身不漏气，即，则式（26）简化为 1- （27）图2-2 除尘效率表达式中符号示意除尘效率是衡量及评价除尘器性能的最重要技术指标。根据除尘效率，除尘器可分
33、为低效(除尘效率为50%80%)、中效(除尘效率为80%95%)及高效(除尘效率95%)除尘器。除尘效率除及除尘器的类型及其结构有关外，还取决于烟气、尘粒的性质及运行条件等因素。三、电除尘器（一）电除尘器的工作原理电除尘器是利用电晕放电，使气体中的尘粒带电而通过静电作用实现分离的装置。根据集尘电极形式的不同，电除尘器可分为板式及管式两类，如图2-3所示。火电厂中板式电除尘器的应用广泛，通常其阴极为放电极，阳极为集尘极。图2-4平板式集尘极的电场图2-3电除尘器的电极形式(a) 板式；(b)管式图2-4为板式电除尘器的工作原理图，中间实心圆点表示高压放电极，在此电极上施加数万伏的高电压，放电极及
34、集尘极之间达到火花放电前引起电晕放电，空气绝缘被破坏；电晕放电后产生的正离子在放电极失去电荷，负离子则粘附于气体分子或尘粒上，由于静电场的作用被捕集在集尘极上；当静电集尘电极板上的尘粒达到相当厚度时，利用振打装置振打使粉尘落入下部灰斗。由此可知，电除尘器的除尘主要是利用电晕电场中尘粒荷电后移向异性电极而从气流中分离出来的原理实现的。为此，必须提供高电压电场，在其作用下，首先使气体电离，使尘粒荷电，然后使荷电尘粒移向集尘电极，实现除尘。根据气流流动方式的不同，电除尘器还可分为立式及卧式，电厂中使用较多的是卧式电除尘器。在卧式电除尘器内，气流水平地通过。在长度方向根据结构及供电要求，通常每隔一定长
35、度(如3m)划分成一个单独的电场。对300MW机组来说，常用的是34个电场；对600MW的机组，当除尘效率要求更高时，可增加至5个电场。上课时间:第五次 上课地点: 综合楼主阶6课程名称： 电厂环保技术 年级： 班级： 第 5 周 第910学时 年 月 日本次课题章节：第二章 第三节 燃煤电厂除尘器教学目的：（1）了解电除尘器的主要构成；（2）掌握比电阻对电除尘器除尘效率的影响及对其不利因素的消除方法；（3）掌握袋式除尘器的的工作原理；（4）了解袋式除尘器的主要类型及基本结构重点：比电阻对电除尘器除尘效率的影响及对其不利因素的消除方法；袋式除尘器的的工作原理难点：电除尘器、袋式除尘器的结构教学
36、方法：采用多媒体教学课件讲课内容及时间分配：第二章 烟气的污染及防治第三节 燃煤电厂除尘器共2课时，讲授教学内容（二）电除尘器的结构电除尘器由除尘器本体和供电装置两部分组成。电除尘器的本体主要包括：电晕电极、集尘极、振打装置、气流分布板等部件。1. 电晕电极电晕极是电除尘器的主要部件，对除尘效率有着直接的影响。对电晕线的一般要求是：起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持准确的极距以及易清灰等。电晕极的型式很多，目前常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等，其形状如图25所示。电晕线固定方式有两种：一种为重锤悬吊式（图26），重锤重量10kg；另一种为管框绷线式（图27）。2
37、. 集尘极板式电除尘器的集尘板垂直安装，电晕极置于相邻的两板之间。集尘极长一般为1020m、高1015m，板间距0.20.4m,处理气量1000m3/s以上，效率高达99.5%的大型电除尘器含有上百对极板。集尘极结构对粉尘的二次扬起及除尘器金属消耗量（约占总耗量的40%50%）有很大影响。性能良好的集尘极应满足下述基本要求：（1） 振打时粉尘的二次扬起少；（2） 单位集尘面积消耗金属量低；（3） 极板高度较大时，应有一定的刚性，不易变形；（4） 振打时易于清灰，造价低。近年来宽间距（板间距0.4m）的板式电除尘器得到了应用，可使制作、安装、维修等变得方便，而且设备小，能耗也小。3振打装置在集尘
38、极上沉积的烟尘达到一定厚度时，电气条件恶化而影响除尘效率，故需通过振打装置将集尘极上沉积的烟尘振落到灰斗中，这一过程称为清灰。最常用的振打方式是利用摇臂锤振打。每一排集尘极上设置一个摇臂锤，各排之间互相错开一定的角度安装到回转轴上。当电机带动回转轴转动时，集尘极依次受到振打，可以通过改变锤重和回转速度来调整振打强度及振打周期。除摇臂锤振打方式外，还有振动器振打、电磁振打等多种振打方式。4. 气流分布板电除尘器内气流分布的均匀程度对除尘效率有较大影响，为了减少涡流，保证气流分布均匀，在进口处应设变径管道，进口变径管内应设气流分布板。最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分
39、布板等，其中以多孔板使用最为广泛。通常采用厚度为33.5mm的钢板。孔径为3050mm,分布板层数23层。开孔率需要通过试验确定。5高压供电装置电除尘器的除尘效率及其工作的稳定性在很大程度上取决于供电装置。它主要包括升压变压器、整流器和控制装置三部分；此外还有经整流的高压直流电压电缆，将直流电输入到电除尘器中。升压变压器的作用是将电网的380V或220V交流电变为电除尘所要求的高压电，其电压达6070kV，甚至高达80200kV以上。整流器的作用是将高压交流电转变为高压直流电。在电除尘器中，当施加于电极的电场强度达到最高值时，除尘效率也最高。如果在理想的条件下，除尘器电极系统各个点上的击穿电压
40、应相同，从而有可能使工作电压稳定地接近于击穿电压运行。但实际上，击穿电压在一个相当大的范围内波动。因此，电除尘器的运行工作电压也应随之调节，以使其尽可能接近于击穿电压，而又不至于被击穿。在电除尘器中，电压调节已实现自动化。自动调压有不同方式，如按给定的电流电压、按除尘器中的电弧击穿、按电晕放电功率最高值、按给定的火花放电频率、按平均最高电压等调节。有时在一个控制系统中，可同时采用数种不同的方式。（三）粉尘的比电阻对除尘效率的影响影响电除尘器效率的因素很多，粉尘的比电阻、粉尘粒径、烟气含尘浓度、电场风速、气流分布均匀性、清灰方式、高压供电质量和低压控制特性等都在不同程度上影响电除尘器的除尘效果。
41、其中粉尘比电阻对除尘效率的影响较大。1粉尘的比电阻粉尘的比电阻是评价粉尘导电性能的一个重要指标。其定义为：面积为1 cm2，厚度为1 cm粉尘层的电阻，用公式表达为： (2-8)式中：材料的比电阻或称电阻率， ；R材料在某一温度下的电阻，；AR材料的截面积，cm2；LR材料的长度，cm。根据粉尘的比电阻对电除尘器性能的影响，大致可将其分为三类：（1）104cm者属低比电阻粉尘，收尘后，易重新被烟气带起；（2）51010cm者为高比电阻粉尘，难以收尘；（3）10451010cm范围内的粉尘，适用于采取电除尘器集尘，它带电稳定，集尘效率高。2粉尘的比电阻及除尘效率粉尘的比电阻在一定范围内，除尘效率
42、随比电阻的增大而降低，参见图2-8。图2-8飞灰的比电阻对除尘效率的影响在导电性粉尘中显示高值放电电流，表示在粉尘中电晕电流稳定，集尘效率高；比电阻在1011cm左右时，电晕电流就急剧变化和减少；集尘效率在比电阻51010cm时，则几乎呈直线下降。由于粉尘比电阻受其化学组成、外界条件的变化影响，要获得准确的测值是不容易的。国内电力系统中有少数研究单位可以实测粉尘的比电阻值。图2-9温度、湿度对比电阻的影响1-干燥烟气；2-含水6.6%的烟气；3-含水13.5%的烟气；4-含水20%的烟气粉尘是煤的燃烧产物。煤质含硫量的高低对粉尘的比电阻有较大的影响。煤燃烧后生成SO2和少量SO3。如温度过低，
43、SO3吸附在尘粒上就大大降低粉尘的比电阻值。此外，粉尘的粒径分布、真密度、堆积密度、粘附性等对电除尘器的运行性能均有一定程度的影响。在设计电除尘器时，还要考虑烟气的温度、湿度等因素。温度、湿度对比电阻的影响参见图2-9。一般来说，调节烟气的温度、湿度及添加三氧化硫可降低粉尘的比电阻值，从而提高高比电阻值粉尘的除尘效率。另外，还可通过保持电极表面尽可能清洁，采用较好的供电系统以及发展新型电除尘器等方法克服粉尘高比电阻的不利影响。（四）电除尘器的特点1电除尘器的优点(1) 除尘效率高，可达到99%以上，对细粉尘有很高的捕集效率。除尘器所期望的除尘效率是根据国家有关排放标准及工艺要求来确定的。通常对600MW机组来说，除尘效率最好能达到99.9%以上。(2) 阻力小、能耗低。由于电除尘器除尘，是电场力直接施加于粉尘颗粒，而不是施加在全部烟气上，故它属于低阻除尘器，通常压力损失仅为200300Pa，故能耗少，运行费用低。虽