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火力发电厂新疆除尘器的工作原理同生物质锅炉应用案例

2021-05-21 13:01:14

  工业除尘技术的主要目的是降低烟气颗粒物的排放、减少大气污染。其中,袋式除尘技术因其在除尘效率、设备要求等方面的优点而备受青睐。作为除尘器的核心,滤袋的性能直接关系到除尘器的使用状况,其性能的优劣及使用寿命的长短直接决定了除尘效果的好坏,防止滤袋由于各种原因造成的破损或失效,对提高整个设备的稳定运行,减少设备的运行成本,满足环保排放要求具有重要的意义。其中含聚苯硫醚纤维的滤料以其耐热、耐腐蚀、力学性能稳定、绝缘性好、耐摩擦、过滤效率高等优点而成为滤料的主要产品之一。然而,在设备运行过程中难免会碰到滤袋破损或者失效等情况,通过对破损滤袋进行综合分析,总结得出滤袋失效破损的原因,有助于对布袋除尘器进行改进和完善,调整符合滤袋运行工况的较佳运行参数,较大限度地延长滤袋使用寿命,减少运行成本,降低风险,确保烟尘稳定达标排放和稳定生产。
  [一]、火力发电厂新疆布袋除尘器的工作原理
  火力发电厂新疆布袋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,以及除尘器布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。
  除尘器布袋也称为过滤式除尘器,是一种干式除尘器,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。细微的尘粒(粒径为1微米或小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是新疆除尘设备的关键,性能良好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维,其耐热度目前已可达到连续温度190℃,瞬间温度200℃。
  布袋收尘器按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰布袋收尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好,是目前世界上应用较为广泛的除尘装置。
  脉冲反吹布袋收尘器原理是含尘气体从布袋收尘器入口进入后,通过烟气分配装置均匀分配进入除尘器布袋,当含尘气体穿过除尘器布袋时,粉尘即被吸附在滤料上,而被净化的气体则从除尘器布袋内排除。当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度时,脉冲阀开启,喷吹空气从除尘器布袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入除尘器布袋,将吸附在除尘器布袋外表而的粉尘清落至下而的灰斗中。
  [二]、生物质锅炉采用布袋收尘器的成功案例
  生物质具有低碳高挥发分、低硫高氧、低密度大体积的特点,平均2吨生物质的热值可抵1吨标煤。我国生物质资源丰富,年发生量约占年采煤量的50%,折合为6.56亿吨标煤。生物质燃料宜采用炉排炉或CFB锅炉,低温燃烧。烟气中SO2、NOx浓度低,属绿色可能源。生物质燃烧发电在国家新能源开发利用中占重要的战略地位。生物质不易燃尽,燃烧产物易积灰结渣,并二次引燃,烟气温度大幅度变化,烟尘质轻粒细,除尘难度较大,宜采用除尘器布袋,辅以旋风预除、预涂灰、喷雾控温,凝并增重等技术措施。
  生物质电厂采用新疆脉冲布袋除尘器的成功案例有:2007年中节能宿迁生物质电厂2×12MW机组除尘项目设计采用行喷脉冲布袋除尘器,配玻纤覆膜滤料;江苏联美电厂75t/h生物质锅炉,燃用小麦、水稻秸秆,设计采用行喷脉冲布袋除尘器,配PPS/PTFE复合滤料。2008年山东某生物质电厂2×75t/hCFB锅炉,设计采用行喷脉冲布袋除尘器,配PPS滤料。但投运后问题也很多:一是因设计流速过高以及温控失误、糊袋等原因造成除尘器高阻(2200Pa)运行;二是因烟气含氧量高达16%,在160℃~180℃高温条件下,PPS滤料被腐蚀,并有火星烧灼,除尘器布袋严重破损。后经除尘器扩容、改用玻纤覆膜滤料、改进气流分布等多项措施,使问题得到了解决。