除尘器

静电+布袋除尘器在银川热电厂的应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-21 15:07:09

摘要:随着国家环保标准的日趋严格,国家颁布了新的《火电厂大气污染物排放标准》,对新建项目污染物排放提出了更高的要求,本文通过对电除尘器和布袋除尘器的特点分析,系统地介绍了银川热电一期烟气经一级电除尘器,增加脱硫设施后采用二级布袋除尘器的应用情况,分析了其除尘效果,为电厂除尘器的选择提供参考依据。

关键词:静电除尘器;布袋除尘器;除尘器应用;热电厂除尘器

0引言

在我国环境保护发展史上,不同的历史时期,环境保护的总方针也有所不同。实现电力行业的可持续发展,在推广洁净煤燃烧和调整火电结构的同时,提高火电厂烟尘浓度排放标准也势在必行。现行的GB13223-2003《火电厂污染物排放标准》规定,2010年实施新建、扩建燃煤电厂烟尘允许排放值为50mg/m3,2003年之前通过环评的工业烟尘允许排放值为100mg/m3。随着建立环境友好型社会的需要,燃煤电厂烟尘允许排放值还会进一步降低。

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1概述

银川热电公司位于银川市金风区,一期工程安装2台12MW抽凝式汽轮发电机组,配3台75t/h次高压煤粉炉,于2000年10月建成投产,尾部烟气经过具有三个电场的除尘器进行处理。随着国家对燃煤电厂污染物排放标准的不断提高以及企业自身发展的需求,2005年对一期工程进行了改造,增加脱硫及脱硫后布袋除尘系统,从而降低二氧化硫和烟尘的排放量。

2电除尘器和布袋除尘器的特点

火力发电厂锅炉除尘器经历过从干式旋风除尘———多管旋风除尘———麻石水膜除尘———静电除尘的过程。目前,随着国家对环境保护的重视程度和环境保护要求的日益提高,以及滤袋的国产化和使用寿命的延长,火力发电厂锅炉尾部除尘又有回到布袋除尘的趋势。而静电+布袋除尘的除尘效果则集中了静电除尘和布袋除尘的优点,弥补各自的缺点。

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2.1电除尘的工作原理及存在的问题

烟气中灰尘尘粒通过高压静电场时,与电极间的正负离子和电子发生碰撞而荷电(或在离子扩散运动中荷电),带上电子和离子的尘粒在电场力的作用下向异性电极运动并积附在异性电极上,通过振打等方式使电极上的灰尘落入收集灰斗中,使通过电除尘器的烟气得到净化。电除尘器除尘效率能捕集1μm以下的细微粉尘,可用于高温(可高达500℃)、高压和高湿的场合,能连续运转。但从银川热电的运行情况来看,电除尘器高效运行存在以下问题:

2.1.1使用的煤炭对电除尘的影响很大,特别因煤种不同出现比电阻较高,粉尘浓度增大的时候。一般来说,对比电阻<104Ω·cm或比电阻>1012Ω·cm的粉尘,除尘效率较低。当比电阻>1011Ω·cm时,粉尘达到集尘极后,会积聚一层带负电荷的粉尘层,由于同性相斥,使随后到达的粉尘驱进速度不断下降,当比电阻过大,还会造成反电晕,产生电性中和,导致除尘效率大幅下降;当比电阻<104Ω·cm时,荷电粉尘到达极板后,迅速释放电荷,依附不住,容易引起二次飞扬,降低除尘效率且增大电耗。

2.1.2振打装置的问题荷电粉尘到达电极后,在静电力与粘附力的作用下在电极上形成一定厚度的粉尘层,通过振打装置给电极一个足够大的加速度,在已捕获的粉尘中产生惯性力,用来克服粉尘在电极上的附着力,使粉尘脱离极板掉到灰斗。银川热电除尘振打装置由微机程控运行,从每次电除尘器大、小修时进入内部仔细检查来看,极板和极线都有不同程度的积灰现象,而且由于振打装置的振打周期及振打强度较小变动与烟尘的多变性不符,同时维护保养跟不上,设备的机械缺陷也影响振打效果。

2.1.3当输灰系统出灰不畅,进料阀故障,可引起灰斗满灰,最终使电场短路跳闸。常发生短路还会使极板、极线使用寿命下降。还有因电除尘器灰斗加热不够引起结露腐蚀、变形、积灰的情况也不少。以上因素都会不同程度地影响电除尘器的除尘效率。

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2.2布袋除尘的原理及特点

布袋除尘器也称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。含尘气体经过脉冲和气箱式脉冲布袋除尘器时,粉尘被捕集在滤袋的外表面,而干净气体通过滤料进入滤袋内部。布袋除尘器除尘效率高,可达99.9%以上,附属设备少,投资省,技术要求没有电除尘器那样高,能捕集比电阻高,电除尘难以回收的粉尘。

3静电+布袋除尘器

银川热电一期工程为适应越来越高的环保要求和自身的发展,以“安全可靠、经济实用、符合国情”为指导方针,以“综合考虑,因地制宜、充分利旧、安全可靠、有利操作及检修、经济合理”为设计原则,原有设施的利旧、拆除,增添一套烟气悬浮式半干法脱硫设备,脱硫系统后采用布袋除尘器。

3.1脱硫装置后除尘器的选择

锅炉尾部烟气进入脱硫塔与消石灰、水反应脱硫,由于烟气湿度增加,温度下降,较多吸附水的存在使得粉尘粘性增加,从而微细粒子团聚成较大粒子,致使脱硫塔出口处粉尘浓度增加较大,同时除尘器入口烟尘颗粒变粗,这是这对电除尘器而言,影响较大。根据利弊,银川热电选择脱硫装置后采用布袋除尘器除灰。例外,脱硫后烟气中的固体颗粒经布袋除尘器收集,大部分(Ca(OH)2(固),以及包含在CaSO3(固)和CaSO4(固)内的Ca(OH)2(固))被回送至脱硫塔继续反应,使其反复循环,延长在脱硫塔内停留时间,提高脱硫效率和消石灰的利用率,降低运行成本。

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3.2除尘工艺

从锅炉出来的烟气通过原有电除尘器预除尘,除下约85%的粉煤灰综合利用。预除尘后的烟气从循环流化床的底部经文丘里装置进入循环流化床反应器。脱硫后带有大量固体颗的的烟气从吸收塔顶部排出,由进风道进入过滤室,粉尘被阻留在滤袋表面,净化后的气体经滤袋口(花板孔上)进入净气室,由出风道经脱硫风机排至烟囱。随着布袋除尘器的运行,滤袋表面阻留的粉尘增多,滤袋对气流的阻力也逐渐增大,为了防止阻力过大,必须周期性地对滤袋清灰,当阻力增大至定值,由PLC按设定压差控制程序(喷吹宽度为0.1秒(可调)),逐排开启脉冲阀以压缩空气对滤袋进行脉冲喷吹清灰。喷吹时,滤袋自上而下快速膨胀又缩回,从而将滤袋表面粉尘振落掉入灰斗。布袋除尘器除下的灰一小部分送入中间灰仓,大部分由空气斜槽进入净化塔循环。该系统采用“离线脉冲反吹清灰”,以“定时清灰”和“差压清灰”两种控制清灰方式,采用优先控制原则,时间到,定时清灰优先;差压到,差压清灰优先。

3.3除尘效果分析

锅炉烟气经静电除尘器及脱硫系统后各设一个检测检测断面(进口5孔,出口5孔),进口测试面积3.08m2,出口测试面积7.5m2。2009年3月6日,银川热电一期1、3#炉运行,一天三次监测烟尘浓度结果见表1。

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电除尘器后烟尘浓度为83.65mg/Nm3,排放量约为198t/a,加布袋除尘后,排放浓度为29.9mg/Nm3,每年排放量为47.7t/a,技改后每年减少烟尘排放150.3吨,排放浓度低于《火电厂大气污染物排放标准》第3时段标准限值,环境效益显著。

4结束语

目前,就我国烟气排放标准而言,电除尘仍是治理燃煤电站锅炉烟尘的首选方法。但是,由于电除尘器的收尘效率受粉尘性质的影响较大,而我国的燃煤成分又千变万化,粉尘性质各不相同,因此,许多电厂难以实现长期、高效、稳定地使用电除尘器。随着国家对粉尘排放指标的提高,布袋除尘器适应性强、除尘效率高、运行可靠等优点逐渐显现出来。静电+布袋除尘器是能够有效控制烟尘污染的烟气净化的设备组合,它具有很高的除尘效率。银川热电厂经过5年的生产实际,静电+布袋除尘器过滤后能有效地除去烟气中的微细粉尘,烟气含尘质量浓度一般都低于50mg/m3,设备连续稳定运行。

有关更多静电+布袋除尘器在银川热电厂的应用信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。