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布袋除尘器在火电厂应用的技术分析

发布时间:2019-08-08  发布者:万达环保
目前,我国火电厂大部分以煤作为燃料进行发电,大量燃煤烟气地排放,对大气环境造成了较为严重地污染。因此,有效地去除烟气中的粉尘等有害物质,对保护环境意义重大。从目前的技术看,可供选择的主要烟气净化设备是电除尘器和布袋除尘器。由于电除尘器受锅炉工况和负荷变化地影响较大,同时粉尘比电阻变化以及粉尘的其他特性在很大程度上影响电除尘器的除尘效率,所以,随着烟气净化要求的逐步提高,常规的电除尘器将面临严峻地挑战,布袋除尘器将成为燃煤电厂的新选择。
随着国家环保标准的进一步提高,以及电除尘器本身的局限性和运行管理中出现的问题,河北南网电除尘器已经逐渐不能适应新的形势和要求。主要表现为:由于超细粉尘难以荷电,特别是振打产生的二次飞扬,使已被捕集的细尘再次从电除尘器逸出,造成电除尘器对超细颗粒收集效果较差;电除尘的效率受烟气温度、烟气流速、烟气成分及飞灰特性、含硫量等影响,波动较大;由于近期河北南网各电厂电煤紧张,同一台锅炉燃用的煤种也可能发生变化,这对电除尘器的稳定、高效运行也会产生较大的影响。
布袋除尘器作为一种高效的除尘设备,与电除尘器比较,具有以下特点:
a.除尘效率高。布袋除尘器的烟尘排放浓度小于50mg/m3,甚至可达10mg/m3。
b.适应性强。布袋除尘器的除尘效率不受粉尘的比电阻、浓度、粒度等性质的影响,锅炉负荷的变化、烟气量波动对布袋除尘器出口排放浓度的影响也不大。
c.使用灵活。布袋除尘器采用分室结构,因在设计中有裕量,使用时可轮换分室检修和换袋,不影响锅炉地运行和除尘效率,对电厂设备可用率地影响接近于零。
d.运行维护方便、经济。布袋除尘器结构和维护均较简单,国外电站实际运行中,布袋除尘器的投资和运行总费用低于电除尘器。
e.可同时脱除多种有害气体。布袋除尘器不仅可实现对燃煤排放颗粒物的控制,而且对燃煤排放有害气体(如二氧化硫、重金属和有机污染物等)有一定脱除效果。
在国外,布袋除尘器作为除尘设备应用于燃煤电站锅炉已经有二三十年的历史,并取得了良好的使用效果。目前,布袋除尘器在电站锅炉上已经得到了广泛的应用。在我国,随着滤布材料制造技术的发展,在滤布的强度、耐高温、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。随着国家对大气污染物控制得日益严格,布袋除尘器在燃煤电站的烟气治理中也得到应用,并收到了良好效果。
由于燃用准格尔煤,比电阻高,导致静电除尘器收尘困难,其运行效率大大低于设计效率,烟尘排放浓度严重超标。在扩建2台670t/h锅炉时,采用脉冲反吹式布袋除尘器。布袋除尘器投运后运行状况良好,达到了预期效果,经有关部门多次检测,烟尘排放浓度约为28mg/m3。现在该厂已经对原有的220t/h锅炉的静电除尘器进行了改造,改造后效果明显。布袋除尘器在内蒙古丰泰发电厂的成功商业化运行在我国电力系统引起很大的反响,表明了布袋除尘器在我国大型火电机组运行是可靠的。
除尘器类型、滤料及清灰方式的选择
1除尘器类型
布袋除尘设备类型比较多,按清灰方式可分为脉冲型、机械振动型和大气反吹型等,但在大型火电厂中,通常都采用脉冲喷吹布袋除尘器,其优点是清灰能力强,清灰系统调节方便,可选用较高的过滤速度,占地面积小。
2滤料根据火电厂含尘气体的特性,一般选PPS针刺毡滤料,其优点是物理性能好、耐高温、抗腐蚀、耐氧化、价格低。但如果烟气温度在180℃以上,就要选取复合滤料或覆膜滤料。
3清灰系统
清灰系统是除尘器的关键,其设计必须根据工艺的实际情况进行恰当的配置,这样才能保证除尘器高效运行。根据除尘器类型、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等确定清灰方式。
3.1清灰技术
旋转式脉冲喷吹的特点是低气压、高气量,布置紧凑,单位面积内滤袋布置多,多为扁袋。固定式脉冲喷吹分为气箱式喷吹和喷管式喷吹,特点是中、高气压,小气量,结构简单,美国、欧洲、日本和我国基本上都采用固定式喷吹。
旋转式脉冲喷吹除尘器滤袋布置紧凑,无需压缩空气,适合于场地紧张的老除尘器改造。固定式脉冲喷吹除尘器结构简单,清灰控制灵活,对于高尘、高粘度烟气清灰效果好。
3.2清灰压力
脉冲喷吹布袋除尘器一般分成高、低压清灰系统,脉冲喷吹除尘器主要以压缩空气作为清灰气源,如果压力或流量不足,清灰力度则不能达到滤袋底部,导致滤袋表面的尘饼不能剥落,形成局部积灰,造成设备阻力增高、滤袋负荷不均匀等现象,缩短滤袋寿命。反之,如果清灰力度太强,已经渗透进滤料表层的微细颗粒将被打出表面,产生二次扬尘现象。同时,滤袋也可能由于振荡力太强导致与笼架的摩擦过高而裂袋。
设备的清灰压力和流量都必须根据系统工艺、粉尘和滤料性质而合理配置。除尘器的气布比越高,其阻力比也会相对提高,所以必须根据滤料的阻力性能,确定用高压力还是大气量进行清灰。目前国内运行的布袋除尘器以低压清灰为主,压力在0.3MPa以下,并且有渐小的趋势。
3.3清灰方式
脉冲喷吹除尘器可采用在线和离线清灰方式。在线清灰是指在进行脉冲喷吹时,滤袋仍然进行烟气过滤。喷吹系统需要采用比较高的喷吹气流阻挡过滤烟气,同时用瞬间的脉冲振荡使尘饼剥落进入灰斗。在线清灰除尘器内部是一个大空间静态气室,气流分布比较均匀,使滤料所承受的过滤负荷变化不太大,这样可以延长滤袋使用寿命。离线清灰系统需要把除尘器内部划分成若干个密封气室,每个气室的花板上出气口单独安装挡板以及气缸、电磁阀等压缩空气控制系统。在对每个气室进行脉冲清灰前,需要首先控制挡板使这个气室不再进行烟气过滤。因此离线清灰构造比较复杂,造价和维护量比在线清灰要高。清灰系统应根据烟气性质和工艺要求,选择在线或离线的清灰系统。
过滤速度是决定除尘器性能的一个重要参数,其大小直接影响到布袋除尘器的一次性投资、运行费用、除尘效率等。过滤速度太高会造成压力损失过大,降低除尘效率,使滤袋堵塞以至快速损坏。但是,提高过滤速度可以减少过滤面积,以较小的设备来处理同样流量的气体。过滤速度小会提高除尘效率,延长滤袋使用寿命,但会造成除尘器过于庞大,一次性投资加大。
 
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