目前,我國火電廠大部分以煤作為燃料進(jìn)行發(fā)電,大量燃煤煙氣地排放,對大氣環(huán)境造成了較為嚴(yán)重地污染。因此,地去除煙氣中的粉塵等物質(zhì),對保護(hù)環(huán)境意義重大。從目前的技術(shù)看,可供選擇的主要煙氣凈化設(shè)備是電除塵器和布袋除塵器。由于電除塵器受鍋爐工況和負(fù)荷變化地影響較大,同時粉塵比電阻變化以及粉塵的其他特性在很大程度上影響電除塵器的除塵效率,所以,隨著煙氣凈化要求的逐步提高,常規(guī)的電除塵器將面臨嚴(yán)峻地挑戰(zhàn),布袋除塵器將成為燃煤電廠的新選擇。
隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高,以及電除塵器本身的局限性和運行管理中出現(xiàn)的問題,河北南網(wǎng)電除塵器已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)新的形勢和要求。主要表現(xiàn)為:由于粉塵難以荷電,特別是振打產(chǎn)生的二次飛揚,使已被捕集的細(xì)塵再次從電除塵器逸出,造成電除塵器對顆粒收集效果較差;電除塵的效率受煙氣溫度、煙氣流速、煙氣成分及飛灰特性、含硫量等影響,波動較大;由于近期河北南網(wǎng)各電廠電煤緊張,同一臺鍋爐燃用的煤種也可能發(fā)生變化,這對電除塵器的穩(wěn)定、運行也會產(chǎn)生較大的影響。
布袋除塵器作為一種的除塵設(shè)備,與電除塵器比較,具有以下特點:
a.除塵。布袋除塵器的煙塵排放濃度小于50mg/m3,甚至可達(dá)10mg/m3。
b.適應(yīng)性強(qiáng)。布袋除塵器的除塵效率不受粉塵的比電阻、濃度、粒度等性質(zhì)的影響,鍋爐負(fù)荷的變化、煙氣量波動對布袋除塵器出口排放濃度的影響也不大。
c.使用靈活。布袋除塵器采用分室結(jié)構(gòu),因在設(shè)計中有裕量,使用時可輪換分室檢修和換袋,不影響鍋爐地運行和除塵效率,對電廠設(shè)備可用率地影響接近于零。
d.運行維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)。布袋除塵器結(jié)構(gòu)和維護(hù)均較簡單,電站實際運行中,布袋除塵器的投資和運行總費用低于電除塵器。
e.可同時脫除多種氣體。布袋除塵器不僅可實現(xiàn)對燃煤排放顆粒物的控制,而且對燃煤排放氣體(如二氧化硫、重金屬和污染物等)有脫除效果。
在,布袋除塵器作為除塵設(shè)備應(yīng)用于燃煤電站鍋爐已經(jīng)有二三十年的歷史,并取得了良好的使用效果。目前,布袋除塵器在電站鍋爐上已經(jīng)了廣泛的應(yīng)用。在我國,隨著濾布材料制造技術(shù)的發(fā)展,在濾布的強(qiáng)度、、、等方面都有很大的提高。隨著對大氣污染物控制得日益嚴(yán)格,布袋除塵器在燃煤電站的煙氣治理中也應(yīng)用,并收到了良好效果。
由于燃用準(zhǔn)格爾煤,比電阻高,導(dǎo)致靜電除塵器收塵困難,其運行效率低于設(shè)計效率,煙塵排放濃度嚴(yán)重超標(biāo)。在擴(kuò)建2臺670t/h鍋爐時,采用脈沖反吹式布袋除塵器。布袋除塵器投運后運行狀況良好,達(dá)到了預(yù)期效果,經(jīng)有關(guān)部門多次檢測,煙塵排放濃度約為28mg/m3。現(xiàn)在該廠已經(jīng)對原有的220t/h鍋爐的靜電除塵器進(jìn)行了改造,改造后。布袋除塵器在內(nèi)蒙古豐泰發(fā)電廠的成功商業(yè)化運行在我國電力系統(tǒng)引起很大的反響,表明了布袋除塵器在我國大型火電機(jī)組運行是的。
除塵器類型、濾料及清灰方式的選擇
1除塵器類型
布袋除塵設(shè)備類型比較多,按清灰方式可分為脈沖型、機(jī)械振動型和大氣反吹型等,但在大型火電廠中,通常都采用脈沖噴吹布袋除塵器,其優(yōu)點是清灰,清灰系統(tǒng)調(diào)節(jié)方便,可選用較高的過濾速度,占地面積小。
2濾料根據(jù)火電廠含塵氣體的特性,一般選PPS針刺氈濾料,其優(yōu)點是物理性能好、、、耐氧化、。但如果煙氣溫度在180℃以上,就要選取復(fù)合濾料或覆膜濾料。
3清灰系統(tǒng)
清灰系統(tǒng)是除塵器的關(guān)鍵,其設(shè)計根據(jù)工藝的實際情況進(jìn)行恰當(dāng)?shù)呐渲?,這樣才能除塵器運行。根據(jù)除塵器類型、濾料種類、氣體含塵濃度、允許的壓力損失等確定清灰方式。
3.1清灰技術(shù)
旋轉(zhuǎn)式脈沖噴吹的特點是低氣壓、高氣量,布置緊湊,單位面積內(nèi)濾袋布置多,多為扁袋。固定式脈沖噴吹分為氣箱式噴吹和噴管式噴吹,特點是中、高氣壓,小氣量,結(jié)構(gòu)簡單,美國、歐洲、日本和我國基本上都采用固定式噴吹。
旋轉(zhuǎn)式脈沖噴吹除塵器濾袋布置緊湊,無需壓縮空氣,適合于場地緊張的老除塵器改造。固定式脈沖噴吹除塵器結(jié)構(gòu)簡單,清灰控制靈活,對于高塵、高粘度煙氣清灰效果好。
3.2清灰壓力
脈沖噴吹布袋除塵器一般分成高、低壓清灰系統(tǒng),脈沖噴吹除塵器主要以壓縮空氣作為清灰氣源,如果壓力或流量不足,清灰力度則不能達(dá)到濾袋底部,導(dǎo)致濾袋表面的塵餅不能剝落,形成局部積灰,造成設(shè)備阻力、濾袋負(fù)荷不均勻等現(xiàn)象,縮短濾袋壽命。反之,如果清灰力度太強(qiáng),已經(jīng)滲透進(jìn)濾料表層的微細(xì)顆粒將被打出表面,產(chǎn)生二次揚塵現(xiàn)象。同時,濾袋也可能由于振蕩力太強(qiáng)導(dǎo)致與籠架的摩擦過高而裂袋。
設(shè)備的清灰壓力和流量都根據(jù)系統(tǒng)工藝、粉塵和濾料性質(zhì)而合理配置。除塵器的氣布比越高,其阻力比也會相對提高,所以根據(jù)濾料的阻力性能,確定用高壓力還是大氣量進(jìn)行清灰。目前國內(nèi)運行的布袋除塵器以低壓清灰為主,壓力在0.3MPa以下,并且有漸小的趨勢。
3.3清灰方式
脈沖噴吹除塵器可采用在線和離線清灰方式。在線清灰是指在進(jìn)行脈沖噴吹時,濾袋仍然進(jìn)行煙氣過濾。噴吹系統(tǒng)需要采用比較高的噴吹氣流阻擋過濾煙氣,同時用瞬間的脈沖振蕩使塵餅剝落進(jìn)入灰斗。在線清灰除塵器內(nèi)部是一個大空間靜態(tài)氣室,氣流分布比較均勻,使濾料所承受的過濾負(fù)荷變化不太大,這樣可以延長濾袋使用壽命。離線清灰系統(tǒng)需要把除塵器內(nèi)部劃分成若干個密封氣室,每個氣室的花板上出氣口單獨安裝擋板以及氣缸、電磁閥等壓縮空氣控制系統(tǒng)。在對每個氣室進(jìn)行脈沖清灰前,需要首先控制擋板使這個氣室不再進(jìn)行煙氣過濾。因此離線清灰構(gòu)造比較復(fù)雜,造價和維護(hù)量比在線清灰要高。清灰系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)煙氣性質(zhì)和工藝要求,選擇在線或離線的清灰系統(tǒng)。
過濾速度是決定除塵器性能的一個重要參數(shù),其大小直接影響到布袋除塵器的一次性投資、運行費用、除塵效率等。過濾速度太高會造成壓力損失過大,降低除塵效率,使濾袋堵塞以至損壞。但是,提高過濾速度可以減少過濾面積,以較小的設(shè)備來處理同樣流量的氣體。過濾速度小會提效率,延長濾袋使用壽命,但會造成除塵器過于龐大,一次性投資加大。