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除尘器的性能和选用研究

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《科技风杂志》2015年第三期

1火电厂高效除尘器性能分析

电除尘器作为国内火电厂最早使用的除尘器,其有一定的局限性。首先电除尘器对烟尘颗粒较小的(PM2.5)的处理能力较弱,主要是电除尘器中的高压电场很难使这些微细颗粒带电,影响烟尘颗粒向集尘极运动。第二点是烟尘颗粒的回收处理方式,如果是机械方式很容易产生扬尘造成烟尘颗粒逸出,降低烟尘回收率。第三电除尘器除尘效率受到很多因素的影响,比如烟气温度,烟气流速,含硫量等,烟气本身特性的波动会对电除尘器的稳定高效运行造成影响。电除尘器和其他除尘器相比较也有一定的优势,其处理的烟尘量大,除尘效率高,受到烟气的冲击力小,检测和维修工作量较小,成本较低,同时其适用范围较广。

布袋除尘器主要组成部分是滤袋,滤袋的性能对除尘器的性能有着决定性的影响。最主要的是滤袋的使用寿命问题,火电厂排放的烟气温度较高,并存在大量的腐蚀性气体,会对滤袋造成很大的破坏。同时滤袋上的清灰操作和烟气过滤时对于滤袋的长期冲击,这些都会降低滤袋的寿命增大滤袋的更换次数。但袋式除尘器除尘效果稳定,不易受烟尘颗粒的影响,对于烟气流速和流量的变化有着较强的适应性。第二袋式采用分式结构,结构相对简单,降低了维修工作量。

电袋复合除尘器综合了电除尘技术和布袋除尘技术,和电除尘器和布袋除尘器相比有着以下优点:由于采用“前电后袋”式电除尘部分除去大部分的烟尘粒子,对于袋除尘单元的要求降低,可以减少滤袋的数量。烟尘量的减少大大降低了烟尘对于滤袋的冲击,降低了滤袋的损耗。除尘效果稳定,由于采用分级除尘,降低了粉尘特性对于除尘效果的影响。在燃烧煤种,锅炉负荷等因素变化时,除尘效果受到影响较小。

2火电厂高效除尘器选用原则

2.1高效除尘器除尘成本对于新建电厂在初投资方面,电袋除尘器占有较大的优势。原因是电袋除尘器的电除尘部分只设置一级电场,与电除尘器相比较,其电场数目大大减少,节省了高昂的设备和安装费用。袋除尘单元由于使用的滤袋数目大大减少,使得滤袋和相关设备的费用减少。因为电袋除尘器增加了滤袋的使用寿命,增长了滤袋的更换周期,使的滤袋费用降低。还有滤袋上烟尘量的减少,降低了烟尘的回收处理费用。与传统的电除尘和袋式除尘器相比,电袋除尘器既减少了运行时电除尘器电耗大又降低了更换滤袋费用高昂的问题,运行维护成本大大降低。对于原有锅炉除尘器升级改造方面,采用新增一级除尘器,这样可以大大节约改造费用。典型的除了电袋除尘器的复合使用,还有干湿式电除尘复合使用,湿式电除尘器的主要工作原理:直接将水雾喷向高压电场电极和电晕区,水雾在电晕场内荷电后分裂进一步雾化,电场力、荷电水雾的碰撞拦截、吸附粉尘粒子起捕集作用,最终粉尘粒子到达集尘极而被捕集;在湿法脱硫后设置湿式电除尘,不仅可以实现烟尘浓度的近零排放,还可以脱除SO3,减少烟囱的腐蚀。

2.2高效除尘器除尘效率电除尘除尘效率小于其余两者,烟尘排放浓度高于30mg/m3,而袋式除尘器和电袋除尘器均可达到烟尘排放浓度小于30mg/m3。随着史上最严《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)在2014年正式实施,火电厂烟尘排放浓度限值是30mg/m3,重点地区的限值是20mg/m3。目前的电除尘器已经不能满足环保要求,需要对电除尘器进行一定的改造。通过降低烟气流速,增大通流面积,增大集尘极面积等一系列手段,延长烟尘在除尘器中的停留时间,加强集尘效果。还有机械振打带来的二次扬尘问题,都需要进行技术的创新。袋式除尘器和电袋除尘器不受粉尘特性的影响,适应性强,工作情况稳定,对微细烟尘颗粒的处理能力较强,能达到除尘效率在99.9%以上,实现烟尘排放浓度低于新的国家标准。

3火电厂高效除尘器的技术发展展望

对于火电厂烟尘排放的控制越来越严格,一些新技术在不断出现。在电除尘器不能满足除尘效率的问题上,一批新技术应用到电除尘方案中,比如移动电极除尘技术,与普通电除尘器的区别是移动电极电除尘器的集尘极是移动的,这就增加了集尘时间。干湿混合电除尘技术是为了消除机械振打造成的二次扬尘问题和电除尘器对于微细颗粒的处理能力不足的问题。还有低温电除尘技术的发展,常温电除尘器使用时由于烟气的温度较高,烟尘比电阻也比较大,这容易引起烟尘的二次飞扬,限制供电电压,这些使得常温除尘不能达到要求。采用低温电除尘技术后,通过换热器后的烟尘温度大大降低,不但以上问题得到缓解,还可使烟气流速降低,烟尘在除尘器中的停留时间增长,这些都会提高电除尘效率。

4总结

本文对目前市场上使用范围广泛的几种火电厂除尘器进行了分析比较,使读者对此有一定的了解。结合近年《火电厂大气污染物排放标准》的颁布实施对于烟尘排放浓度的新要求和一些新的设备技术的应用,文章为火电厂选用高效除尘器提供了一些建议。

作者:罗彬单位:中国神华能源股份有限公司国华惠州热电分公司

科技风杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次