除尘器

布袋除尘器的应用及前景

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-02-28 16:22:24

摘要:介绍了布袋除尘器在锅炉烟气除尘上的应用,分析了其前景。

关键词:锅炉布袋除尘器;排放;布袋除尘器应用

0 引言

随着科学技术的迅速发展,人民生活水平的不断提高,对环境保护的要求也日益严格。电除尘器和布袋除尘器的效率较高,能确保达到排放标准。电除尘器应用很广,而布袋除尘器目前国内应用较少,但因其性能优越而日益受到重视,具有广阔的应用前景。

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1 除尘器的选择

呼和浩特集中供热二期工程,热源厂全部采用循环流化床热水锅炉,其初始烟尘排放质量浓度小于15000mg/m3,要求除尘器的效率达到98.70%以上。锅炉所用煤种为内蒙古准格尔煤,这种煤的灰分中SiO2和Al2O3总质量分数高达91.66%,导致比电阻增加,除尘效率降低,采用静电除尘器就不适合,除非采用增加电场数目(5~6个电场)和流通面积的办法,但又带来了投资增加和设备过于复杂等问题。另外,这种煤灰的Na2O和MgO总质量分数不到1%,硫质量分数通常为0.6%~0.7%,采用炉内加石灰石脱硫后,含硫将更低,这些都会增加灰的比电阻,从而进一步降低静电除尘效率。布袋除尘器和静电除尘器各有优缺点,主要性能见表1。经综合比较,本工程采用布袋除尘器。

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2 布袋除尘器的特点

2.1 基本结构和主要性能

现以58MW锅炉除尘器为例进行说明。

(1)布袋除尘器基本结构

属于高压脉冲布袋除尘器,外形尺寸为9.04m×10.13m×13.78m,露天布置于4.5m高的钢筋混凝土平台上,本体为钢框架结构,离线室双列布置,每个离线室以方阵形式布置滤袋。

(2)布袋除尘器主要性能

处理烟气量175541m3/h,滤袋寿命3个供暖期(每个供暖期为180d),出口含尘质量浓度≤50mg/m3,本体漏风率≤1.5%,过滤面积3080m2,设备耐压5kPa,耐负压5kPa,气体体积流量与布袋面积比为0.95~1.04m3/(m2·min),压缩空气体积流量5m3/min,设备阻力<1.8kPa,压缩空气压力0.5kPa,滤袋耐温≤190℃。

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2.2 布袋除尘器除尘原理

在引风机的作用下,含尘烟气从锅炉尾部排出,经烟道进入层叠式进风总管,经导流装置进入过滤室,较粗重的尘粒在自重和导流板撞击下,沉降到灰斗内,而较细轻的尘粒被吸附在滤袋的外表面上,逐渐形成一层滤床,阻止细小的尘粒进入袋内。随着附在布袋外表面上的灰尘增多,达到设定的压差时,脉冲反吹风系统自动启动,令压缩空气从袋内向外吹,使灰粒脱落,掉入灰斗中,经螺旋输送机送入搅拌加湿机或散装机再装车运出。经过滤后清洁的烟气进入上部洁净室内,汇集入排烟总管,经烟囱排入大气。

2.3 布袋除尘器技术特点

(1)采用先进的烟气导流技术,使进入各过滤室的烟气均匀分布,这是确保除尘器具有高效率的重要措施。导流技术共包括3部分:层叠式进风导流技术、灰斗导流板技术和烟道弯管导流板技术。

(2)采用灰斗自动电加热器,以保证灰斗内的灰尘不结露,减少腐蚀和避免灰尘搭桥而堵塞。在灰斗温度低于设定值时电加热器自动开启,高于设定值时自动关闭。

(3)采用内置式旁通烟道,当烟气温度过低和过高时,旁通烟道便自动打开,同时关闭除尘器各室进口阀,使烟气通过旁通烟道排入烟囱,以避免在烟气温度高时布袋被烧坏或烟气温度低时因结露被酸性腐蚀。

(4)采用大容量喷吹组合技术,实现高效清灰。

(5)采用PLC程控技术,对脉冲阀、离线阀、卸灰装置、旁通阀、灰斗电加热器等设备进行控制。

(6)滤袋选用500g/m2以上的滤料制作,滤袋内支撑用的袋笼采用碳钢加镀锌处理,在自动焊接生产线上生产,确保焊接强度并光滑无毛刺,以免损坏滤袋。

(7)采用高效脉冲反吹清灰,气源为压缩空气,脉冲阀的动作是根据滤袋内外的压力差(或设定的时间)在PLC的控制下按设定的顺序自动启停。

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3 布袋除尘器的应用

本工程9台锅炉的布袋除尘器,经2个供暖期运行,各项指标都达到设计要求,实测出口含尘质量浓度为50mg/m3以下。运行中从未因除尘器问题影响锅炉的安全运行,达标排放稳定。PLC自控系统运行正常,完全按事先设定的程序运行,只要某个参数超出规定的范围,PLC系统都能及时报警并启动旁通烟道,确保布袋安全。应用注意事项如下:

(1)布袋除尘器的预喷涂

布袋除尘器在首次投运和停机时间较长再启动前,都必须对布袋进行预喷涂,即在布袋外表面预先喷涂一层保护层,以防极细灰尘进入滤布内堵塞孔隙而又极难清出,同时避免锅炉用油点火时,油烟中的焦油类物质堵塞滤袋。

(2)布袋除尘器的停机保养

布袋除尘器如果长期停用,必须采取保养措施,以防布袋受潮、板结和腐蚀,关闭除尘器所有进出口阀门。在停机期间按规定的时间间隔打开进出口阀门,利用烟囱自然通风4h,或打开电加热器加热8h,以驱除除尘器内潮气,保持干燥。

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(3)布袋除尘器的选用

①注意滤料的耐温、耐酸、耐碱等要求,目前锅炉配套用布袋除尘器的可选滤料有莱登、进口玻纤复膜等。

②最好选用脉冲反吹,可选用较大的气布比,减少滤料数量,缩小除尘器体积。

③按压缩空气的压力,布袋除尘器分为高压脉冲式(0.5~0.8MPa)、中压脉冲式(0.2~0.4MPa)和低压脉冲式(0.06~0.10MPa)。3种形式造成除尘器结构有很大差别,但除尘效果都很好,应根据具体情况来确定。

④布袋除尘器的旁通烟道、PLC控制装置和灰斗自动加热装置等都是必要的。除尘器前是否装设喷水或冷空气降温措施,要具体分析。

⑤布袋除尘器分离下来的细灰如何排出和储运也需处理好,否则会引起二次污染。

4 布袋除尘器的前景

美国圣勃雷电厂于1973年首先将4台锅炉(总容量为176MW)的4台电除尘器改为布袋除尘器,随后布袋除尘器在电站锅炉和工业锅炉上的应用日益广泛。由于许多国家自20世纪70年代以后,不仅大幅度提高烟尘的排放标准,而且对硫氧化物的排放也越来越严格,迫使用户燃用低硫煤,导致煤灰的电阻率提高,静电除尘效率降低,不得不用布袋除尘器替代,从而使布袋除尘器更加迅速地发展。

在欧美、日本、澳大利亚,锅炉用布袋除尘器已有大量应用,技术已臻成熟,尤其是澳大利亚最为积极,因为普遍燃用低硫煤,电站锅炉几乎全部采用布袋除尘。容量也越来越大,目前使用布袋除尘器的最大机组达850MW。使用范围也在不断扩展,如垃圾焚烧炉使用布袋除尘器几乎已成唯一选择。

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在我国,20世纪电力系统曾进行过应用试验,在山东南定热电厂等5个电厂使用了布袋除尘器,由于当时的材料和技术水平,没有成功。失败的主要原因是滤袋的寿命太短。目前制造技术已得到提高,今后需在以下3方面发展布袋除尘器技术:

(1)进一步改进滤料质量,增加适用于不同类型锅炉的滤料品种,延长滤料的使用寿命。

(2)实现国产化、大型化。目前已投运的国产布袋除尘器多数用于35~75t/h锅炉,少量为130~220t/h锅炉,采用进口技术和设备有用于670t/h锅炉的。如何尽快提高国产化率,应用到更大容量锅炉(如300MW,600MW发电机组)上,具有重大的现实意义。

(3)进一步提高自动化水平,采用有效保证滤袋安全的措施,提高附属设备的质量。

有关更多布袋除尘器的应用及前景的信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。