电袋复合式除尘器的突破.docx
- 文档编号:10318592
- 上传时间:2023-02-10
- 格式:DOCX
- 页数:17
- 大小:41.72KB
电袋复合式除尘器的突破.docx
《电袋复合式除尘器的突破.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电袋复合式除尘器的突破.docx(17页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
电袋复合式除尘器的突破
电—袋复合式除尘器的突破
作者:
黄炜林宏郑奎照吴江华阙昶兴 福建龙净环保股份有限公司
摘要本文介绍电袋复合式除尘器的机理,以及电袋复合式除尘器在电力行业的应用突破。
这种新的除尘方式综合了二种传统除尘——电除尘和布袋除尘的收尘优点,先通过前级电场捕集大量粉尘,再通过后级布袋除尘捕集细微粉尘,实现了电除尘和布袋除尘有机结合的构思。
是除尘机理和方式上的一项重大创新和突破。
关键字电袋复合式除尘除尘效率突破
1前言
随着经济的快速发展,人民生活水平的日益提高,国家对大气质量控制要求越来越严,同时也对除尘设备的性能及可靠性提出了更高的要求。
电除尘器和布袋除尘器是工业烟气净化设备中最重要的二种传统除尘设备,它们在以往的工业粉尘治理中发挥了主导作用。
但在新形势下,它们都分别存在了自身难以逾越的不足,而本文介绍的电袋复合式除尘器以其独特的构思,充分发挥了电除尘和布袋除尘的优点,又同时抑制各自的缺点,使得这种除尘方式大大提高了整机综合性能,成为满足新的排放标准要求的高可靠、高效率新型除尘器。
2常规电除尘器面临的问题
电除尘器是利用强电场电晕放电使烟气电离、粉尘荷电,在电场力的作用下使粉尘从烟气中分离出来。
其特点为:
(1)电除尘器本体压力损失小,一般<300Pa.;
(2)能处理大规模工业烟气;
(3)耐高温,可在400℃以下运行;
(4)主要部件使用寿命长,维护简便。
但电除尘器的主要缺点是除尘性能受粉尘物理和化学特性影响很大,对于高比阻粉尘、细微粉尘及高粘性粉尘等应用效果不理想。
为提高除尘效率,大幅度增大集尘面积,造成投资不经济,甚至在一些特殊工况场合无法正常使用。
3常规袋式除尘器存在的不足
布袋除尘器也称过滤式除尘器,它是利用纤维状编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中的固体颗粒物,其特点为:
(1)除尘效率极高,出口排放稳定,容易实现≤30mg/Nm3排放;
(2)除尘效率不受粉尘特性的影响;
(3)对微细粉尘(粒径为PM10的粉尘)的收集可以通过滤料技术提高和解决;
(4)对捕集二恶英(Dioxin)和SO2等有害气体也有一定程度作用。
但布袋除尘器却存在如下不足:
(1)运行阻力大,一般为1500~2000Pa,造成系统阻力大,除尘器后的引风机功率大,运行费用高;
(2)滤袋寿命有限,更换滤袋费用高,工作量大;
(3)化学纤维滤袋不能承受高温烟气通过,对烟气中的水分含量和油性含量也有较严格的要求。
4龙净电袋复合式除尘器的构思
4.1提出
福建龙净环保股份有限公司长期以来一直致力于除尘技术的研究、开发,早在九十年代中期,本文的作者总结长期实践思考过程的认识,率先在国内提出了将电除尘器与布袋除尘器的优点结合在一体电袋复合式除尘器的构思:
(1)充分利用适合处理大烟气量和第一电场收尘绝对量大的特点,最大限度发挥电除尘器的特长,在新型除尘器中前级布置为电除尘器。
(2)在大量粉尘被前级电除尘器捕集后,后级采用拦截式的高效布袋除尘器,此时滤袋的粉尘负荷大大降低,阻力减少,清灰周期延长,布袋除尘器的缺点被弥补,而布袋除尘高效率、对粉尘特性要求低等一系列优点得到发挥。
(3)新型除尘器的布置方式、占地位置应与常规除尘方式相当,设备的性能价格比应当得到提高。
(4)新型除尘器的除尘效率等性能指标有明显的优势,并保证做到长期稳定、高效运行,检修维护工作量小,运行费用低。
4.2电袋复合式除尘器的机理
(1)由电除尘收集粉尘总量的80%~90%,由布袋除尘器收集剩下10%~20%的粉尘。
(2)烟气中荷电粉尘的作用
a、扩散作用:
带相同电荷的粉尘相互排斥,迅速在后级空间扩散,形成均匀分布的气溶胶悬浮状态,使得后级布袋各室浓度均匀,流速均匀。
b、吸附和排斥作用:
带异性电荷的粉尘相互吸附,产生电凝并作用,使细颗粒粉尘凝并成较大颗粒粉尘利于捕集;相同极性粉尘相互排斥,使得沉积到滤袋表面的粉尘颗粒排列有序,形成的粉尘层透气性好,孔隙率高,剥离性好。
4.3应用实践
龙净在提出电袋复合式除尘器的思路和构想之后,一直在不断地充实、完善这一思想和技术方案。
2002年龙净率先在国内推出了第一台电袋复合式除尘器,并在水泥厂成功投入工业运行,接着又在水泥行业投入了第二台电袋复合式除尘器。
2004年,龙净将这种新型除尘器应用于电站锅炉除尘改造工程,突破了电力行业的实例,使这一技术应用实践领域不断拓宽。
5龙净电袋复合式除尘器在电力行业的应用突破
5.1在电力行业应用技术上应解决的主要问题
(1)根据烟气工况特点解决长寿命滤料的选用问题;
(2)根据锅炉点火燃油工况,要解决滤袋防粘油问题;
(3)根据电厂运行特点,保证前级电场高效投运,解决电场的结构问题和高压电气的控制问题;
(4)解决好电场与布袋之间的气路联接和气流分布问题;
(5)解决燃烧煤种变化引起烟气工况变化的滤袋阻力控制问题;
(6)解决锅炉出现各种异常故障时的滤袋保护问题。
5.2典型项目的应用实例
5.2.1工程背景
国内某电厂50MW机组改造工程,工程参数如下:
(1)锅炉类型:
循环流化床;
(2)锅炉最大连续蒸发量:
240t/h;
(3)最大耗煤量:
32.18t/h;
(4)空气予热器型式:
卧式、末级为热管式;
(5)原有除尘器;单室三电场电除尘器;
(6)除尘器改造目标:
≤30mg/Nm3。
为达到排放要求,同时减少改造时间,减少投资,业主经过多方论证后,决定采用龙净环保的电袋复合除尘器。
5.2.2改造方案
(1)保留原有电除尘器的进口喇叭和第一电场,以及钢支架、灰斗、壳体和保温等。
(2)原第一电场进行壳体、阳极板排清洗,更换第一电场的极线,并校正调整极距,对振打装置和电场进行全面检修。
(3)原后面二、三电场阴阳极系统拆除,改为布袋除尘,安装了导流装置以保证烟气流过布袋的气量分配。
(4)为保护滤袋,采用喷水降温方法。
(5)设预涂灰装置。
5.2.3电袋复合除尘器的性能参数
处理烟气量:
460000m3/h;
烟气温度:
140℃;
入口浓度:
23.94g/Nm3;
出口浓度:
≤30mg/Nm3;
进出口阻力:
≤1200Pa。
(1)前级电场部分技术参数(保留原一电场)
总流通面积:
101.2m2;
电场数:
1个;
单电场有效宽度:
9.2m;
电场有效长度:
3.75m;
总集尘面积:
1898m2;
阴、阳极板形式:
C型板+芒刺线。
(2)后级布袋除尘技术参数
总过滤面积:
6221m2;
滤袋规格:
Φ160x7000mm;
总滤袋数量:
1768;
滤袋材质:
覆膜PPS。
(3)电袋复合式除尘器出口烟气排放浓度及保证值:
≤30mg/Nm3。
5.2.4电袋复合式除尘器运行效果
该台电袋复合式除尘器于2005年春节前进入试运行及调试,在此期间经受了锅炉点火多次且连续长时间燃油过程的反复考验。
滤袋未发现任何明显的黏污现象。
2005年5月机组投入正式运行后,电袋复合式除尘器运行参数稳定,阻力在设计值范围内,除尘效率令人满意。
整个除尘系统电耗也比常规布袋除尘器明显减少,其综合性能表明,这种新型的除尘设备具有非常独到的特点和应用价值,尤其对于改造提效应用方面优势明显。
6电袋复合式除尘器的应用前景
电—袋复合高效除尘器作为提高除尘效率和有效控制微细粒子粉尘的新一代节能环保产品,显示出强大的生命力。
随着环保要求的提高以及强化微细粒子控制的要求,新上项目的电除尘器和有相当部分正在运行的电除尘器需要提高除尘效率,减少排放。
采用电—袋复合除尘技术,比单纯加大电除尘容量或改造成袋式除尘器具有更好的技术可靠性及经济性。
尤其对高比电阻(大于1012Ω·cm)粉尘、低硫煤粉尘和脱硫后的烟气粉尘,采用电—袋复合除尘技术进行技术改造更具技术优势和经济优势。
7结论
电袋复合式除尘器是一种新型高效率、高可靠型除尘器,该产品将电除尘和布袋除尘两种成熟技术有机结合在一起,取长补短,充分发挥了电除尘在第一电场中能大量收尘及布袋除尘对粉尘粒度和比电阻不敏感、排放浓度低的优点,是满足更加严格排放标准的新一代除尘设备。
可应用于电力、建材、冶金等行业,尤其是对于老式电除尘器的提效改造更具优势(基本保持原有占地位置,排放浓度做到小于50mg/Nm3标准)。
该产品的成功开发是我国除尘技术的又一项重要突破。
来言:
中国水泥技术网
电袋复合式除尘器在2×138MW机组除尘改造工程上的应用
作者:
马建平
发表时间:
2007-08-1415:
34:
54
点击数:
195
关键词:
电除尘电袋复合式除尘运行可靠性环保效果运行经济
文章摘要:
主要介绍2×138MW机组锅炉烟气除尘型式由原有的双室三电场改造为电袋复合式除尘器不仅能够达到良好的环保效益,而且可以达到很好的运行经济性
正文:
(作者:
马建平张家港市新中环保设备有限公司)
1、工程概况
张家港华宇电力有限公司1997年及1998年投运2台420t/h超高压煤粉锅炉,配置2台125MW抽凝式发电机组,锅炉燃烧产生的烟气由双室三电场电除尘器进行除尘。
经过多年的运行,电除尘器的除尘效率明显下降,2005年9月进行了测试:
电除尘出口粉尘浓度达700mg/Nm3,远不能达到国家最新要求的烟尘排放指标50mg/Nm3,并且由于阴极线经常断线,引起电场断路而跳,从而更不能保证除尘的效果,又增加了停炉消缺次数,不仅损失了发电效益及增加了维修工作量,而且增加了排污费用。
2005年,根据公司生产实际需要,将2台机组扩容为2×138MW抽凝式发电机组,并决定对电除尘器进行改造,降低粉尘浓度,不仅适应脱硫系统长期安全稳定运行的需要,同时更好地满足环保需要。
经过对多家除尘设备制造厂商进行技术对比和考察论证,公司最终采用了张家港市新中环保设备有限公司的电袋复合式除尘器设计方案,并于05年底开始实施改造。
2、设计依据
2.1原主要设备参数表
设备名称
参数名称
单位
参数
锅炉
型式
超高压、一次中间再热、自然循环锅炉
过热器蒸发量(BMCR)
t/h
420
过热器出口蒸汽压力(BMCR)
MPa.g
13.729
过热器出口蒸汽温度(BMCR)
℃
540
再热蒸汽流量(BMCR)
t/h
350
再热器进口压力(BMCR)
MPa.g
2.62
再热器出口压力(BMCR)
MPa.g
2.44
再热器进口温度(BMCR)
℃
324
再热器出口温度(BMCR)
℃
540
锅炉排烟温度(BMCR)
℃
136
锅炉实际耗煤量(BMCR)
t/h
61.455
(设计煤种)
70.287
(校核煤种)
除尘器
数量(每台炉)
2
型式
双室三电场,总集尘面积为2×9308m2,烟气流通面积为2×108.24m2,通道数均为22个,同极间距均为410mm
实际除尘效率(改造前)
%
98
引风机
型式及配置(BMCR)
离心式,2
风量
m3/h
485490-516385
风压
Pa
4130-3442
电动机功率
kW
710
烟囱
高度
m
180
材质
砼内壁涂耐高温防腐材料,内衬采用漂珠清质隔热耐火砖
2.2煤质参数表
名称及符号
单位
设计煤种
校核煤种
工业分
析
收到基全水分Mar
%
6.89
9.23
收到基灰分Aar
%
28.06
32.6
无灰干燥挥发分Vdaf
%
24.84
21.2
收到基低位发热量Qnet,ar
kJ/kg
21858
19116
哈氏可磨系数HGI
1.14
1.24
元素分析
收到基碳Car
%
58.14
48.65
收到基氢Har
%
2.66
3.12
收到基氧Oar
%
2.70
4.26
收到基氮Nar
%
0.96
1.16
收到基全硫St,ar
%
0.58
0.98
灰熔融性
变形温度DT
℃
1444
1320
软化温度ST
℃
1495
1390
流动温度FT
℃
1587
1475
2.3烟气参数
序号
项目
单位
数值
1
烟气量
m3/h炉
1010000
2
SO2浓度
mg/Nm3
574
3
排烟温度
℃
135(设计值)
3、电袋复合式除尘工艺说明
电袋复合式除尘器有效结合了电除尘器和袋式除尘器各自的优点,利用电除尘器捕集大颗粒粉尘进而大幅度降低烟气进入到滤袋仓室内的粉尘浓度,有效避免了大颗粒粉尘在惯性力作用下对滤袋的冲刷,有利于滤袋使用寿命的提高。
由于粉尘在电场作用下带有同种电荷,滤袋外表面附着的粉尘层相对浅薄松散,过滤的透气性非常好,同时清灰更为容易,因而可以有效降低设备运行阻力,节省设备运行费用。
来自于锅炉的烟气经空预器、烟道进入到电袋复合式除尘器的进口喇叭,进口喇叭内部设置有气流均布板,烟气经气流均布板分配后进入电场通道,电场内设置有阴极线和阳极板,通过阴极线尖端放电,实现对粉尘的荷电,大部分带有负电荷的粉尘在电场的作用下附着在带有正电荷的阳极板上,通过机械振打机构对阳极板进行振打清灰,聚集在阳极板上的粉尘便被抖落到灰斗之中。
经过电场的气流携带未被电场捕集的粉尘进入到滤袋仓室内,烟气透过滤袋完成了进一步的过滤,粉尘被阻挡在滤袋的外表面,过滤后的洁净气体在滤袋内部,并通过排风总管排放。
随着除尘器过滤工作的延续,除尘器滤袋表面的粉尘将越积越厚,直接导致除尘器阻力的上升,因此,需要对滤袋表面的粉尘进行定期的清除,即清灰。
除尘器的清灰功能也可通过设置在进出风总管上的差压检测装置或控制系统中的定时装置反馈实现。
定阻控制和定时控制可以并存,并以先期满足条件的控制方式启动清灰程序。
滤袋表面的粉尘经清灰后落入灰斗中,经由卸灰阀排出后,利用输灰设施集中送出。
4、电袋复合式除尘器实施方案
原电除尘器为双室三电场结构,为节省改造周期和降低改造费用,本方案中保留了一电场,利用了原有的电除尘器的外壳,在顶部进行适当的改造,在拆除二三级电场内的芒刺、极板、振打装置、高压硅整流装置后,在二三级电场箱体内加装花板,在花板上安装滤袋、笼骨,滤袋呈阶梯状布置,以保证进出风均匀。
滤袋采用了进口的防水防油抗静电PPS针刺毡,并在花板上方设置喷吹系统。
在进出口集合烟道和原电除尘中间过道设置旁路烟道,设置必要的扶梯平台,对原有设备的钢结构进行适当的补强。
除尘改造开工日期为2005年12月25日,完工日期为2月10日,整个工期为45天。
电袋复合式除尘器主要技术参数:
序号
项目
单位
数据
备注
1
入口烟气量
Nm3/h
520000
2
入口含尘浓度
g/Nm3
50
3
出口含尘浓度
mg/Nm3
<50
4
除尘效率
%
99.96
5
箱体设计耐压力
Pa
±7000
7
除尘器压降
Pa
≤1000
8
除尘器的漏风率
%
≤2
9
电除尘清除方式
机械振打
10
布袋灰尘清除方式
低压脉冲
11
极板间距
410
12
电场流速
1.03
13
气/布过滤比
m/min
1.126
14
布袋捕集总面积
m2
12730
15
滤袋保证寿命
小时
30000
5、运行情况:
整套机组于2006年2月15日开始投入使用,电袋复合式除尘器运行一直很稳定,在锅炉在满负荷状态下,除尘排放浓度均在15~25mg/Nm3之间,设备阻力通常保持在500~600Pa,在去掉二三电场后,大大降低了除尘器的运行电耗。
6、经济分析:
改造前,每台炉电除尘器年运行电费为80万元(按0.35元/kwh计),年维修费用约35万元,改造后,每台炉的电布除尘器的年运行电费为28.4万元,电场维修费约12万元,按每4年更换一次布袋需250万元计,每年需增加维护费为62.5万元,则每年可减少成本为12.1万。
如考虑改造后,每年每台炉减少停运一次,可增加效益30万元。
改造后,每年每炉可减少粉尘排放费用14万元。
综合考虑:
每年每台炉可节省费用为56.1万元(不考虑设备投资)
7、结论:
电袋复合式除尘器的成功应用,不仅为社会带来良好的环保效益,而且为企业带来很好的运行经济性,不失为电除尘器改造项目实施的最佳选择。
参考文献:
1、《电袋复合式除尘器技术方案》张家港市新中环保设备有限公司2005.9.25
∙电袋复合除尘器技术
∙来源:
中国袋式除尘网
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》,对新建项目提出了更高的排放要求,本文系统地介绍了电袋复合式除尘技术的特点,技术思路,效果。
1概述
电除尘器和滤筒式除尘器均属高效除尘器,两种设备各有所长,在适合于自身特点的工况条件下,均获得了良好的实际应用效果。
电除尘器以其阻力低,适应烟气变化能力强,维护工作量少等特点,广泛应用于冶金,电力,建材等行业,迄今为止,在环保领域仍处于主导地位。
随着我国经济和技术的发展,公民环保意识大大增强,环境保护已成为社会关注的重点问题,采用效率高,而且排放浓度低的除尘设备已成为环保的发展趋势,由此,滤筒式除尘的优越性显著的表现出来。
特别是近几年来,滤筒式除尘技术在主机构造,滤料性能,自动控制水平及对各种工况条件的适应性都有长足的进步,致使滤筒式除尘技术得以迅猛发展。
根据大气污染防治法对SO2的控制,除尘效率的制约,电除尘器的应用变得困难和不经济,这就位电除尘与滤筒式除尘复合一体化的研究奠定了基础理论。
2电除尘与滤筒式除尘的特点
电除尘器性能技术指标:
气量访问 大
压力损失 100~300Pa运行阻力低
使用温度 80ºC---400ºC
电除尘器温度高荷电能力,构件强度等显著降低,温度低易结露,产生电弧。
除尘效率 90~97%
排放浓度 50---100mg/Nm³(理论设计)
设备造价 高
运行费用 高
维修管理 难
占地面积 大
寿 命 3---5年大修
结 构 复杂
本体(电晕极,集尘极,气流分布装置,高压绝缘,清灰机构,外壳及灰斗等)。
供电(每个电场需要配置一套高压电源及控制装置)。
二次污染 有
滤筒式除尘器性能技术指标:
气量访问 大
压力损失 150~500Pa强力脉冲清灰,保证了运行阻力。
使用温度 80ºC---120ºC是最佳使用温度。
滤筒式除尘器135ºC滤筒最高使用温度,对于露点以下温度完全适应。
除尘效率 99.999%
排放浓度 5mg/Nm³(理论设计)
设备造价 低
运行费用 低
维修管理 容易
占地面积 适中
寿 命 更换滤筒
结 构 简单
除尘滤筒,壳体,反吹系统(控制仪,脉冲阀,气包)。
二次扬尘 无
综合以上指标我们不难看出,电除尘器在运行阻力上的优势,现有主机结构,面积上存在的体积庞大,设备造价高。
随着国家对大气SO2的控制,煤炭中SO2的含量较低,使烟气中粉尘比电阻上升,电除尘器的荷电能力下降,加上排放标准更加严格,像:
首钢内控排放标准30mg/Nm³,电除尘器很难达到这个要求。
又如:
电除尘的电场风速基本控制在≤0。
8m/s~≤1。
2m/s之间,过低设备体积相应增大,过高排放浓度不达标。
这就阻碍了电除尘的设计与发展。
相应来说,滤筒式除尘器在滤料性能上对各种工况条件的适应性都有长足的发展,解决了潮湿性.纤维性.聚结性粉尘的过滤和不易清灰的难题.过滤材料表面光滑,它的出现和应用,是更为积极的进步,连袋式除尘的机理都有所变化(深度过滤,建立初始层.到初始层表面过滤),它对微细粉尘有更高的捕集率,并将粉尘阻留于滤料表面,容易剥离,使设备阻力降低.又:
采用褶式滤筒形式,增加过滤面积,占据空间少,提高处理风量,减少过滤风速,大幅度缩小设备体积,安装方便,维护保养简单.除了现有滤料在温度上的制约(最高使用温度135ºC).滤筒式除尘器的技术优势得到众多的用户认可。
3电袋复合式除尘技术的效果
目前,美国“国家能源技术实验室”已研究开发了电袋结合的新型除尘器,并在燃煤电厂锅炉烟气的净化中应用。
这就是说需要我们跟踪国际水平,并力争在重要技术领域有所创造,我们有优势的领域有所突破,缩小或超过同国外先进水平的差距。
电袋复合型除尘器是通过电除尘与滤筒式除尘的有机结合的一种新型,高效的除尘器。
前级电除尘在高压电场下,利用气体的电离,粉尘及水颗粒(电除尘器要求入口湿度≤10%)获得离子而荷电,并在电场力的作用下向极性相反电极移动,从而被捕集下来。
由于烟气调质良好(温度,压力,湿度等因素),前级电除尘能有效去除80%以上的粉尘。
加上电除尘对各类除尘器在运行阻力上的优势,电袋复合式除尘器在技术上的互补。
因此后级褶式滤筒的性能,采用先进的滤材滤料相当重要。
1.系统对运行阻力稳定性的要求,在许多情况下,低压差可提高生产和提高通风过滤效果。
2.提高滤件使用寿命,减少更换次数,这样既可保证连续无故障开车运行,又可减少人工劳力的投入,降低维护费用。
3.严格粉尘排放控制,加强环保达标。
4.稳定的运行压差使风机耗能有不同程度的降低,节省清灰用压缩空气。
褶式滤筒选用先进的滤材,滤料。
加之科学的结构设计,具有易于清灰,运行压差低,使用寿命长。
电袋复合式除尘技术与单一的除尘设备相比,具有除尘效率高,除尘效率不收粉尘性影响,能满足于不同工况条件下的运行要求,高效稳定,运行阻力低,滤筒粉尘负荷量少,粉尘粒径小对滤筒冲刷小,滤筒使用寿命长,维护量小等技术特点,大大提高了传统除尘器的性能。
电袋复合式除尘技术首先,电除尘设置在前,能捕集大量粉尘,沉降高温烟气中未熄灭的“红星”颗粒,缓冲均匀气流,滤筒串联在后,收集少量的细粉尘,严把排放关,同时,两收尘
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 复合 除尘器 突破