除尘器

静电除尘器改造为布袋除尘器的分析与研究

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-11 15:38:25

摘要:呼和浩特热电厂2×50MW机组和丰镇发电厂200MW机组锅炉的静电除尘器存在较多的问题,造成烟尘排放量超标,对此将静电除尘器改造为国产布袋除尘器,实现了烟尘浓度达标排放。文中给出改造内容和改造中应注意的问题。

关键词:布袋除尘器;烟尘排放量;特性;效率

0引言

在我国经济建设高速发展的形势下,传统工业对环境的污染引起国家的重视,为此国家出台了一系列环保法规,尤其是GB13223-2003《火力发电厂大气污染物排放标准》的实施,对污染物排放特别是烟尘排放提出更高要求(该标准要求火力发电厂烟尘排放浓度≤50mg/m3)。

燃煤发电厂烟气除尘设备,由于煤种及设备运行等原因不能满足环保要求。运用常规方法进行治理,投入较大而成效甚微。选择先进的除尘手段治理烟尘排放,对降低环境污染,提高企业经济效益和竞争实力,具有重要意义。

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1问题的提出及解决途径

1.1问题的提出

近年来,大中型火力发电厂的锅炉都采用静电除尘器,该设备具有除尘效率高、空气动力特性好等优点,被广泛应用。但其对煤质特性有一定选择,当煤灰中飞灰比电阻>5×1012Ω/cm、Al2O3含量>40%、Si和Al氧化物含量>90%时,烟气中的飞灰具有颗粒轻、粒径小,不易荷电等特性,易产生反电晕、二次扬尘的现象,使静电除尘器的除尘效率下降,达不到设计要求,并加重了引风机叶轮的磨损,影响锅炉安全运行。内蒙古准格尔地区的煤种具有上述特性,而燃用该煤种的丰镇发电厂、国华准格尔电厂、呼和浩特热电厂(以下简称呼厂)静电除尘器的运行效果普遍不佳。

1.2解决途径

上述3个电厂,曾经分别采取过增宽电场,增加电场数量,改变极线形式、极距和供电方式,改造振打系统,烟气调制等治理方法,都未获得良好效果。实践证明提高除尘效率、降低烟尘排放量的新思路和新途径,就是采用布袋除尘技术。

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2国内外除尘器技术性能比较

2.1布袋除尘器工作流程

布袋除尘器采用编织物滤阻除尘。其流程如下:含尘烟气流→烟箱或沉降室(扩容降速)→气流分布板(均流)→初步降尘→袋室→过滤袋(灰尘阻留在滤袋外表面;灰尘过滤袋方式有内滤式和外滤式两种)→滤袋上口→布袋除尘器净气室→排出。

随着滤袋过滤的粉尘不断增加,除尘器阻力增大,当其值达到1300~1500Pa时,自动进行清灰(清灰方式有机械抖动和各种压力等级的气体反吹),当布袋除尘器阻力达到正常值时,开始下一轮循环。

2.2布袋除尘器与静电除尘器的性能比较

布袋除尘器与静电除尘器相比,具有独特的技术性能。表1给出呼厂220t/h锅炉采用国产布袋除尘器(哈工大环保科技公司生产)和静电除尘器的技术性能比较。布袋除尘器与静电除尘器相比系统阻力增大2.5~3倍,能耗降低2~4倍,适用煤种范围广,烟尘排放浓度<50mg/m3,除尘效果显著,同时可在机组运行时进行故障检修,使检修工作量大大减小。

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2.3国内外布袋除尘技术比较

表2列出了国产布袋除尘器和德国鲁奇布袋除尘器性能比较。从表2的参数、性能比较可知,国产技术在工程应用方面已经成熟,主要性能指标已达到国际水平。因此,在原静电除尘器基础上进行改造,符合国情。通过采用切换检修烟道截止阀等专利技术,可实现该项应用技术由小机组向大机组的跨越,进行技术替代完全可行。

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3改造内容与效果

对原有静电除尘器改造,需先对烟气特性(包括温度、烟气量、速度场分布、含尘浓度等)、引风机性能进行评估,然后对除尘器进行改造。改造时,保留静电除尘器进、出口烟箱,外部壳体、框架,梯子、平台、钢架。拆除内部阴极线、阳极板及供电装置,振打装置。安装布风板、分隔板、袋笼、自重张紧式滤袋装置、顶部花板、清灰装置、喷淋降温装置、隔绝阀、冷风阀及旁路阀等。呼厂静电除尘器改造效果见表3。

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4改造时需注意的问题

4.1排烟温度和漏风

排烟温度、烟气含氧量是影响布袋除尘器滤袋力学性能、使用寿命的重要因素(烟气温度超过160℃,每提高10℃,力学性能呈指数下降)。火电厂的排烟温度大多在120~170℃之间,主要采用聚苯硫醚材料的滤袋。滤袋材料多数从国外进口,其投资费用比例占除尘器总费用的70%以上。而且滤袋的使用寿命是除尘器可靠运行的关键。因而,对排烟温度高于170℃的除尘器进行改造时,需进行锅炉受热面配套改造,以降低排烟温度,或采用耐高温能力更强的滤袋材料,如泰氟龙、特氟美、玻璃纤维等,但需经考焦、砑光、镀膜、防水防油等处理后才能使用。在对布袋端部接口方式进行设计、施工时,应尽量降低除尘器本体漏风。

4.2引风机容量

静电除尘器改造为布袋除尘器,运行阻力增加2.5~3倍,原引风机全压降或可靠运行裕度多数不能满足运行要求。在原风机基础不变的情况下,需根据烟气量、烟气流程阻力,对引风机进行增容改造,使其有10%~15%安全运行裕度。

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4.3燃油时布袋的保护

锅炉燃油运行或油煤混燃时,需对布袋采取安全措施,防止滤袋失效。如燃烧不完全,堆积了可燃物引起二次燃烧,将会损害布袋。主要采用旁路烟道和预涂灰等措施。采用旁路烟道:系统布置复杂,自动控制切换技术要求高,需采用工艺质量高、各部间隙配合良好、漏风小的风门。预涂灰技术:要求布袋除尘器本体内保持良好的空气动力工况,保证布袋预涂灰均匀。

4.4安装、制造质量

对加工元件、部件表面工艺、光洁度都有较高要求,毛刺、棱角必须打磨光滑,达到圆滑过渡。安装应严格按照设计要求进行,尽力减少漏风。布袋安装时,应禁止明火和焊接,对划伤的滤袋必须立即更换。

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4.5气流分布

必须保证良好的空气动力工况,在原静电除尘器气流工况基础上,合理设置2~3层气流分布板(均流板),使除尘器内部气流均匀合理地分布,不均匀度<15%~20%,布风比控制在0.8~1.2m/min。否则会形成烟气走廊,造成局部滤袋损坏。

有关更多静电除尘器改造为布袋除尘器的分析与研究,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。