火电厂高效除尘器（共7篇）
火电厂高效除尘器 篇1
1 锅炉配套除尘系统工艺技术性能比较
各类锅炉、窑炉、焚烧炉、熔炉等经过燃烧排出大量气体污染物，其中排放大量烟尘等已经成为污染环境的主要因素。
目前，使用的干法除尘技术和电除尘器、袋除尘器投资大、成本高。袋除尘器一、二年需更换袋，增加成本，操作不便，企业只能配套烟气除尘系统：多管沉降室，旋风除尘器等繁琐附属设备，工作效率低，综合性能差，并且在运行中易出现堵塞等现象。为此，开发研制了高效强化复合式除尘净化设备。
高效强化复合式除尘净化设备技术含量高、投资少、占地面积小、耗能低、除尘净化效率高、较为适合我国国情，它不仅适合各种锅炉烟气除尘净化系统，而且也适合各种窑炉、焚烧炉、熔化炉、金属冶炼等烟气治理(或可作为预处理除尘净化装置)。
该项技术是综合国内外使用经验和有关资料分析研究实验的基础上开发研制的高新产品。设备内壁及部件表面为复合材料制造，耐磨、耐腐蚀，延长了使用寿命。表1为锅炉配套除尘系统工艺技术性能比较。
由表1中看出，经过链条炉和沸腾炉配套的使用证明，效率高、性能稳定，适应煤种变化，操作维修方便。
2 工作原理
烟气切向进入设备的筒体，气流由直线运动变为圆周运动，沿着筒壁向下作用，旋转过程中产生离心力。将重度大于气体的尘粒甩向筒壁，切向进口速度的动量和向下重力沿着壁面下落，与此上旋流细粉尘经旁通体下部，并随着旋转气体向下旋转。在反射锥旋流叶片的作用下，灰尘落入灰斗内，灰斗定时打开，将粉尘输送到储灰塔中。最后，净化气体，从排气净化分离机构排至大气层。
(1)一小部分气流携带细粉尘经过反射锥旋流叶片和分离筒体之间环隙，集尘于灰斗。分离后的气体，经反射锥排气孔到净化分离机构，又得到惯性分离，最后净化气体由引风机至烟囱排至大气层。
(2)在主烟气流进入分离筒体时，向下旋转产生离心分离、惯性碰撞，粗粒粉尘得到捕集后，同时一小部分气流夹带细粉尘在排气净化分离机构中，产生惯性碰撞，气固分离，沿着下旋转尘粒至分离筒体和沉降筒体。反射锥体旋流叶片又得到进一步分离，5～10μm以下的细粉尘落入灰斗，从而增加捕集细粉尘能力，避免二次返混，降低排气管的系统阻力，从而提高了除尘效率。
名称形式除尘作用力烟气进口速度/m·s-1粉尘粒径/μm粉尘浓度/g·m-3阻力/mmH2O效率/%金属耗量/kg·(1000m3·h)-1
3 设备的主要结构及特点
主要结构组成：180°烟气切向进给;分离筒体;旁筒体;反射锥旋流叶片机构;锥型灰斗;排气净化分离机构;沉降筒体等附件。
可根据用户现场的不同需要组成单筒、双筒、四筒、六筒体组合。如图1，反射锥旋流叶片5在实际运行中起到明显成效，β=65°～75°，γ=20°～25°，可使已经被分离的粉尘沿着分离筒体与反射锥旋流叶片5及沉降筒体6之间环隙落入锥形灰斗7，有效防止了上升净化气体重新把粉尘夹带问题，特别是5μm以下及5～10μm细粉尘卷起带走，因而提高了除尘效率。实践证明，若取消反射锥后，除尘效率明显下降。采用65°反射锥时，除尘效率为93%～96%，因为锥角大，粉尘停留在反射锥内就少，被上升气流夹带的可能性就小。65°～75°锥角对于较细粉尘的除尘效果更显著，但对于较粗粉尘的除尘效果不明显。
1.烟气切向进给机构2.旁筒体3.排气净化分离机构4.分离筒体5.反射锥旋流叶片6.沉降筒体7.锥形灰斗
当采用65°～75°反射锥角时除尘效率99%～99.5%，压力损失18mm H2O。
(1)反射锥顶部的透气孔设有导流板，气流与烟尘分离起导向作用，降低阻力，提高效率。
(2)透气孔中心线不对中或不水平，对除尘器效率有明显影响，因此，反射锥加工必须精确，安装必须对中。
(3)反射锥设有旋流叶片，按图1中B-B均匀分布，与反射锥外圆底端切线夹角γ=20°～25°。
高效强化复合式除尘净化系统增加了排气净化分离机构中的环型叶片与烟气流方向之间角度α=25°～28°，它的主要功能：一是消除进气烟尘形成的上灰环及设备内上盖结灰问题，并能使涡流区域的烟尘得到净化。二是设备内的烟气经过排气净化分离机构排出，能得到二次净化，从而提高净化效率，降低了压力损失。
设备设置旁筒体，实现了烟气分流净化作用，迫使涡流带到顶部的粉尘，经由旁筒体，进入向下旋转的主气流中，综合捕集。旁筒体因进口尘浓度的高低而异，浓度高，介质流动性差，旁筒体开度大，反之则小。
锅炉烟气除尘净化系统工艺流程如图2。
1.锅炉烟气进口2.高效强化复合式除尘净化设备3.引风机4.烟囱
4 效率分析与估算
实例：链条炉排，锅炉容量4t/h，处理烟气量12000m3/h，烟气温度150℃，排尘浓度2～3.5g/m3，按平均值2.8g/m3估算。
估算烟气净化出口排尘浓度：取除尘效率96.8%(按低值计算)
(1)12000×2.8=33.6kg·h-1
(2)33.6×0.968=32.52kg·h-1
(3)33.6-32.52=1.08kg·h-1
(4)1080000÷12000=90mg·m-3
链条锅炉烟尘经过治理后：排放浓度90mg/m3，排尘：1.05kg/h。
5 设备工作特点及主要技术性能
(1)具有旋转离心分离，惯性碰撞分离，沉降惯性分离，重力分离等特点。
(2)设置了180°烟气切向进给结构，分离筒体，反射锥旋流叶片，排气净化分离，沉降分离等结构，组合了高效强化功能。对粗粒经粉尘分离，亦适合对5～10μm以下细粉尘捕集。基本解决了锅炉烟气除尘设备中气体夹带粉尘问题。
(3)多级除尘，净化、效率高。
(4)结构与气流设置合理，阻力小。
(5)内壁与局部零件为复合材料制造，防腐、耐磨、耐温。
(6)适合工业炉烟负荷变化，含烟气浓度越高，除尘效率越高。
主要技术参数：处理烟气量：6000～120000m3/h;除尘效率：93%～96.8%;运行阻力：850～1450Pa;烟气进口流速：12～20m/s;筒内升速：4～6m/s;烟气黑度：(林格曼·级)≤1。
6 应用领域
适用于燃煤炉、炉窑的配套除尘系统或预先处理装置，可与湿式脱硫净化装置配套使用，也可单独用于熔炉、炼钢炼铁炉、焦炉等含尘浓度较高场合的烟气处理系统消烟除尘与回收。本设备具备有三项高新分离技术，也可单独作为烟气含尘浓度高(30g/m3以上)的分离较困难电除尘器，袋式除尘器配套使用。
7 结语
与国内外同类产品比较，处理烟气量大，适应炉烟负荷的变化，压阻低，净化效率高，性能稳定，投资少，成本低，重力轻(是国内同类产品的1/1.5～1/3)。采用了新工艺、新材料、新技术。最突出的是采用复合材料制造，内壁具有防腐、耐磨、不变形、寿命长的特点，不堵塞，无污染，操作维护简单，运行成本低，减少排污费0.6～12万元(如：净化烟气6000～120000m3/h)，各项排放指标达到国家排放标准。
该产品采用最优化的技术和工艺，国内独创，处于领先地位，是21世纪高科技创新产品，该产品已获国家实用新型专利证书(ZL02273210.1)。2003年曾获上海“酷捷杯”专利成果金奖。
摘要：针对有些电厂燃煤炉、窑炉、熔炉、炼钢炼铁炉及金属冶炼、化工、矿山等使用的工业烟气除尘系统设备效率低、污染环境、耗能高等问题。研发出一种技术先进、效率高、成本低、操作方便的XTG-Ⅱ型系列高效强化复合式除尘净化设备,用于各种工业烟气治理除尘净化系统中,收到了良好的效果。
关键词：反射锥旋流叶片,系统阻力,惯性碰撞,反射锥
××火电厂袋式除尘器改造浅析 篇2
关键词：袋式除尘器,流程,改造
0引言
××厂#3、#4机(国产200 MW机组)于20世纪90年代中期投产,设计安装兰州电力修造厂生产的KFH/JZl65型单室三电场卧式静电除尘器2台,设计除尘效率98%,使用寿命15年。电除尘器经过20年长时间运行,除尘效率明显降低,烟尘排放已经不符合国家新的环保标准,同时还引起吸风机叶片严重磨损,影响机组正常运行。以往大修中,武汉环保研究院大气研究所对#4炉除尘器内部进行了部分改造,但效果不好。 经焦作市环保局监测站测试电除尘器效率为96.58%,达不到设计值,烟尘超标,满足不了环保标准要求。为此,经过××厂和河南省电力设计院、省电力试验研究所共同努力,完成了“× ×厂#3、#4炉电除尘器改袋式除尘工程项目可行性研究”。 2011年11月#4炉电除尘改造布袋除尘器,2012年1月投运。 #3炉电除尘器于2012年10月改造为布袋除尘器,2012年12月投运。2台布袋除尘器均为低压长袋脉冲布袋除尘器。除尘系统改造工程是利用原电除尘器框架(即外壳和下部灰斗),将其改为布袋除尘器的项目。在新系统中新配置喷粉设施、空压站、风机等设备以及电气自动化控制系统等。
除尘器改造以后,河南省环保监测站对#4炉排放量进行了监测。监测数据为23mg/Nm3,对#3炉袋式除尘器进行了性能考核试验,测得A袋式除尘器出口的最大烟尘排放浓度为18.6mg/Nm3,B袋式除尘 器出口的 最大烟尘 排放浓度 为17.1mg/Nm3。根据《除尘器改造工程技术协议书》规定,袋式除尘器出口排放浓度应≤30mg/Nm3。本次试验中,A、B袋式除尘器出口最高烟尘排放浓度为18.6mg/Nm3,低于新烟尘排放浓度要求。这也充分说明袋式除尘器在除尘效率方面改造得较为成功。
1袋式除尘器简述
袋式除尘系统由长袋低压脉冲布袋除尘器(#3炉除尘器为2台RMD-13型除尘器,#4炉除尘器型号为GLY-24600)、 喷粉系统、压缩空气、自动控制系统组成。均为负压运行、在线清灰、离线检修的长袋低压脉冲布袋除尘器,袋式除尘各个单元为并联运行方式,每个单元进出口设电动多叶片式挡板门, 可在锅炉运行时对某一袋式除尘单元进行检修。其各系统运行流程如下:
1.1除尘系统烟气流程
来自锅炉空预器出口的烟气经2路垂直烟道进水平总管, 汇总后分多路进风支路进入布袋除尘器,经过布袋除尘后成为净气,经净气室、出风支管、引风机、烟囱,排大气。
1.2除尘系统除灰流程
除尘器内通过含尘烟气后,由于滤袋阻留粉尘的增多,滤袋过滤阻力将增大,除尘器控制系统对滤袋进行清灰。由自控系统按照设定的控制程序,执行自动脉冲喷吹,清落的粉尘集于灰斗,由卸灰阀卸入下级输灰系统。
1.3#3炉除尘器压缩空气系统的工艺流程
来自螺杆式空气压缩机的压缩空气依次进入缓冲罐、无热再生装置、贮气罐,然后经过减压后供除尘器使用,其中空气压缩机、无热再生装置均采用一开一备方式运行。
1.4#4炉除尘器压缩空气系统的工艺流程
来自空气压缩机的压缩空气分2路进入2个储气罐,然后经过2路并列的冷冻干燥机、精密过滤器,经过减压后供除尘器使用,其中空气压缩机采用一开一备方式运行。
1.5喷粉系统的工艺流程
锅炉启炉前,先打开锅炉系统送、引风机对布袋进行喷粉预涂灰。由输灰风机将喷粉系统储灰罐内(或由粉煤灰罐车将车内)一定量的干性细颗粒粉煤灰(采用电除尘器后级电场收集的粉煤灰)加压输送至除尘器入口的烟道内,经风机的送引, 细灰均匀覆盖在布袋表面。在风机风量不变的条件下,当除尘器的阻力比涂粉前增加250~500Pa(新装布袋须经过几次喷粉—清灰—喷粉周期,使预涂层均匀分布在滤袋表面,滤袋表面粉尘量不小于250~300g/m2,厚度不小于2mm)时,停止喷灰,方可投油点火。锅炉从纯燃油至投煤粉混烧期间,进行连续喷粉。
2袋式除尘器运行情况
(1)袋式除尘器系统压差。#3炉由电除尘器进行袋式除尘器改造至今,从运行状况来看,#3锅炉袋式除尘器运行较稳定。袋式除尘器系统压差基本小于1 100Pa时(低于设计值1 500Pa),#3锅炉作额定负荷时袋式除尘器试验,机组运行稳定,袋式除尘器采用跳跃方式定压差清灰。当任何一个袋式除尘器单元压差大于1 200Pa时,开始喷吹,至任何一个袋式除尘器单元压差小于920Pa时,喷吹停止,试验期间脉冲阀动作的喷吹时间为4min左右,停止喷吹时间为6min左右,脉冲阀运行正常,喷吹压力0.3MPa左右,试验数据如表1所示。
(2)由于#4炉袋式除尘器改造从初期存在一些设计方面的缺陷,至投运后,其主要问题为除尘器运行阻力偏高。机组负荷210~220MW时,本体阻力2 200~2 350Pa。针对除尘器阻力大,××厂会同厂家在上海搭建试验台对除尘器进口形式模拟基础上进行二次完善工程。主要内容:将相邻气包连接,增大供气储存容积;拆除文丘里管,增加保护套管;箱体板开孔,改变进风位置;更换2 000条滤袋。工程完工后,机组满负荷时,除尘器压差约1 800Pa。但与设计的系统阻力小于1 500Pa仍有一定的差距。
(3)经对#4炉布袋除尘器的滤料和国外的覆膜滤料的电镜扫描进行对比,#4炉布袋除尘器的滤料覆膜的质量不过关, 膜发生了破损,造成粉尘颗粒积存于膜内,这部分粉尘颗粒无法被清除,而破损的膜在粉尘颗粒作用下越发展越快,造成积粉过多,阻力过大。此时,要解决除尘器阻力增大的问题,必须首先考虑更换滤袋和笼骨。#4炉布袋除尘器本体阻力偏大问题,仍是影响除尘器正常运行的主要问题,根据目前分析情况来看,该问题会在今后小修中逐步得到解决。
(4)喷吹系统最容易出现问题,比较常见的是喷吹压力低, 造成这种现象的原因主要有以下几方面:1)喷吹系统漏气。2) 系统压差增加。当除尘器差压达到或超过1 200Pa,清灰系统开始工作。3)空压机故障。为确保袋式除尘器喷吹清灰用气, #3炉袋式除尘器空压机出口与#4炉袋式除尘器空压机出口架设连通管,并将该连 通管与厂 公用压缩 空气系统 储气罐连通。
3结语
总而言之,布袋除尘器是一种投资省、技术要求不太高的适宜普及的除尘器,其运行稳定,对负荷变化适应性好,管理简便,特别适宜捕集细微而干燥的粉尘,所收的干尘便于处理和回收利用。缺点是用于处理湿度相对高的含尘气体时,应采取保温措施(特别是冬天),以免因结露而造成“糊袋”。不过只要加强日常管理,就可达到长周期无故障运行的目标。
[参考文献]
[1]孙熙.袋式除尘器技术与应用[M].北京:中国机械工业出版
社,2004
[2]朱法华.袋式除尘技术的发展及其在燃煤电厂烟气处理中的
应用[J].中国电力,2002(8)
收稿日期:2014-01-17
作者简介:韩玉东(1973—),男,河南焦作人,副总工程师,研究方向:锅炉防磨防爆技术以及锅炉 除尘系统 的无故障 长周期运行。
火电厂高效除尘器 篇3
1湿式电除尘器原理
湿式电除尘器除尘原理与常规干式电除尘器除尘原理相同, 工作的烟气环境不同。都是向电场空间输送直流负高压, 通过空间气体电离, 烟气中粉尘颗粒和雾滴颗粒荷电后在电场力的作用下, 收集在收尘极表面, 湿式电除尘器则是利用在收尘极表面形成的连续不断的水膜将粉尘冲洗去除。原理如图1所示。
2与干式电除尘器差异
湿式电除尘器的工作条件与干式电除尘器不同, 除尘效果要优于干式电除尘器。湿式电除尘器去除的对象除了有粉尘颗粒还有大量的水雾滴, 由于雾滴与粉尘的物理特性存在差别, 其工作过程也有所差异。电极放电会在水滴的影响下而发生变化, 从基础原理上分析, 自由电子在金属电极中必须能量充足才能够产生发射离子, 这是由于大量的能量使得自由电子能够克服电离能, 继而从表面势垒穿过所致。想要降低表面势垒, 通过电极表面带水可以有效达到。当金属表面附盖上水后, 在金属表面的界面就会由原先的金属空气界面转变为金属水界面, 这两种界面相比, 金属水分割界面的表面势垒相对较小。势垒的降低就改变了放电效果, 对电极放电能力具有影响, 使得电极能够在低压状态下进行电晕放电。另外, 水滴的电阻相对较小, 但是当其同粉尘结合后, 粉尘比电阻降低, 所以事实证明, 湿式电除尘器具有更稳定的运行性能。另外, 由于该种除尘器冲洗方式为水流冲洗, 因此不会产生二次扬尘现象。
二、结构形式研究
湿式电除尘技术在国外应用较早, 主要应用于欧洲和日本电厂。在国内冶金行业和化工行业中应用较多, 近年开始在燃煤电厂大型化工程应用。主要有三种结构形式, 水平卧式湿式电除尘器、非金属立式湿式电除尘器和柔性收尘极湿式电除尘器。
三、湿式除尘工艺路线 (图2)
四、效益
1环境保护
安装湿式电除尘器后可以保证烟尘排放浓度≤5mg/m3, 且稳定可靠, 保证了烟尘达标排放;对PM2.5这种吸肺型粉尘有较高的收集率, 可减少对人体的危害。
2社会效益
烟气系统增加湿式电除尘器更多的是带来环境效益, 是对大气环境保护作贡献, 目前大型燃煤机组的烟尘深度治理大都选择湿式电除尘器技术, 将大大改善电厂周围的大气环境。初步测算, 相比其它能满足排放标准的方案, 一套1000MW机组安装湿式电除尘器后每年可减排烟尘约260t, SO3约310t, 减少50%以上的汞及其化合物的排放量, 同时还可以长期高效稳定地除去烟气中的PM2.5、SO3等污染物微小颗粒, 很好地消除脱硫系统携带的石膏雨问题, 顺应了国家节能减排政策的方向。
参考文献
电厂除尘器运行中常见故障分析 篇4
1 电除尘器组成及工作原理
电除尘器主要由两部分组成, 一部分是电除尘器本体系统, 由收尘极系统、电晕极系统、振打装置、气流分布装置、壳体、排灰装置和搅拌槽装置等组成;另一部分是高压供电装置和低压控制系统, 该部分主要是给电除尘器提供所需的高压直流电[1]。电除尘器的工作原理是利用加到电晕极 (阴极) 和收尘极 (阳极) 之间的高电压产生的强电场使气体电离产生电晕放电、粉尘荷电, 含尘气体通过电晕极和收尘极之间的电场时, 在电场的作用下, 尘粒荷电形成的离子向收尘极运动, 最终在收尘极板表面形成积灰, 进而积灰通过阳、阴极振打装置落进灰斗, 排灰装置将灰排出。
2 电除尘器常见故障及原因分析
火力发电厂的电除尘器发生故障后, 会使电场失去除尘能力, 除尘效率降低, 因此对电除尘常见的故障进行分析, 找出相应的对策, 是维持电除尘器高效运行的有效措施。电除尘器运行过程中常见故障有以下几点。
(1) 短路故障。短路故障分为完全短路故障和不完全短路故障两种。电除尘器发生短路故障的原因有除尘器安装或检修后未彻底清除内部杂物造成除尘器短路;输灰不畅导致灰斗满灰, 也会造成电除尘器短路[2]。 (2) 开路故障。电除尘器的高压隔离开关接触不良会引起运行过程中电除尘器的开路故障。 (3) 压敏电阻故障。
除了以上三种故障以外, 电除尘器在运行过程中还会发生发电晕、PLC故障、可控硅故障、高压整流变偏励磁等。电除尘器在运行过程中出现故障, 尤其是短路故障, 只能停炉处理, 这将对电厂效益及环境造成极大的影响。因此在每次锅炉启动前都必须进行电除尘空载试验防止故障发生另外在锅炉的正常运行过程中还要对输灰系统的运行和维护加强管理, 尽可能降低因输灰不畅造成短路故障的发生。
3 电厂除尘器故障及解决方法案例
3.1 振打系统故障
马头电厂#4锅炉安装的双室四电场静电除尘器运行过程中由于振打系统发生故障导致除尘效率下降, 粉尘排放浓度严重超标。经过试验分析发现, 出现该故障的主要原因是电除尘器的极配形式和极板悬吊结构设计不当, 振打器的选型、振打结构设计以及振打点布置考虑不足, 造成安装时异极距偏差较大, 这些问题造成了极板不能有效清灰、阴极放电性能和电场整体发电能力下降[3]。
针对以上原因了进行了如下改造:更换原有的阴、阳极振打器, 并在阳极出口端增加增强型电磁振打器;在阴、阳极的吊点上布置弹簧, 将原有的悬吊刚性结构更改为柔性结构, 增强传递的振打力, 改造前后阳极悬吊结构示意图见图1、2所示;另外还将第一电场更换为放电性能强、清灰效果好的阴极线。
对通过以上改造, 该电厂的电除尘器运行效率达到了设计效率, 烟气排放浓度显著下降且低于排放标准。
3.2 控制部分故障
鹤壁电厂5#电除尘器, 采用GGAj02H型系列高压静电控制系统。运行六年后, 高压部分和DAVC控制器发生故障。出现一二次电压、电流均正常, 除尘效率不佳等问题, 分析发现原因是气流分布板堵塞, 分布不均匀;灰斗组流板脱落、气流短路;排灰装置漏风严重;二次防尘等, 电厂根据导致故障的原因采取以下措施:调整振打装置的振打高度、周期, 加强密封, 调整火花率等措施, 有效地解决问题, 使电除尘器的除尘效率有了极大的提高[4]。
3.3 电气故障
株洲电厂电除尘器为双室三电场结构形式。一电场阴极线为锯齿形、二、三电场阴极线为鱼骨针加辅助电极形, 收尘极为大C型阳极板。运行过程中出现以下故障:频繁闪络、二次电流不稳、表针暴动急剧、整流变故障, 其中最为常见的故障是因为极板过多积灰、阴极框架的固定螺栓松动、高压回路打火导致的[5]。因此, 及时处理极板积灰, 取得最佳的振打周期以及及时调整运行工况的变化, 是保证电除尘器运行高效可靠地主要措施。具体的措施有以下几点。
(1) 启动电除尘器前进行预热。热烟气进入处于冷态的电除尘器时, 除尘器内部容易出现结露现象, 烟气的含硫粉尘会粘附在极板表面并造成极板腐蚀。为解决此类问题, 在除尘器前面设置热风装置, 见图3所示, 即将从锅炉空预器高温段抽出的热风送入电除尘器内部进行预热。
(2) 定期冲洗极板。极板积灰是造成电除尘器效率降低的主要原因之一。锅炉运行中要定期用压力水清洗极板, 消除积灰, 为了避免极板腐蚀还应在冲洗后通热风烘干极板。
(3) 合理确定振打周期, 加强电场绝缘保护, 提高极板电晕率, 及时调整运行参数也是保证电除尘器高效运行的重要措施。
3.4 南海发电一厂有限公司二期工程实例
南海发电一厂有限公司二期工程配套建设双室四电场静电除尘器等。技术参数如表1所示。
调试过程中出现的故障为二次电流的指针指向最高位置, 二次电压却几乎接近零;投运时电源开关合不上或合上后立即跳闸;运行时二次电流急剧增加, 二次电压接近于零。经过分析发现原因可能有以下几种: (1) 阴极线断线, 造成短路。 (2) 灰斗严重积灰, 造成阴阳极短路。 (3) 异极间有金属异物从而造成短路。 (4) 穿墙套管、绝缘套管、绝缘轴、电缆终端接线盒破裂造成短路。针对以上可能的导致故障发生原因采取剪断已断极线;放尽灰斗中的积灰;清除内部异物并更换新的备件, 经过以上处理后, 该电除尘器的故障消除, 除尘效率恢复到设计值。
4 结语
我们是煤炭生产和消耗大国, 能源结构决定了近期及未来几十年内仍将依靠以煤炭为燃料的火力发电的发电格局。随着环境问题的日益严峻, 国家对环保要求的越来越严格, 火力发电厂烟气排放的压力越来越大。电厂是由锅炉、汽轮机、发电机三大主机以及辅机组成的统一整体, 火电厂的高效运行离不开各设备之间的良好运行既相互配合。除尘器是燃煤电厂必不可少的烟气处理设备之一, 其运行效率及安全可靠性也是保证机组运行的关键因素之一, 在锅炉点火初期进行除尘器空载试验, 运行过程中加强对电除尘器的检修和维护, 加强监控, 有问题及时解决, 定期清洗极板, 加强电场绝缘保护, 提高极板电晕率是保证电除尘器安全高效运行有效手段。
参考文献
[1]李太寅.兰溪电厂#3电除尘系统节能优化改造的技术研究[D].浙江大学, 2009.
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[3]张慧艳.马头电厂4号炉电除尘器振打系统故障分析与改造[J].民营科技, 2009 (8) :12-13.
[4]王宏, 薄选举, 李景兆, 等.燃煤电厂电除尘器控制部分常见故障的分析及对策[J].焦作大学学报, 2004 (4) :46-47.
火电厂高效除尘器 篇5
1 机组基本情况
某电厂300MW机组2007年底建成投入生产运行, 配套建设石灰石石膏湿法脱硫设施和双室四电场静电除尘器, 除尘器型号为RWD-KFH280-4×4-2, 设计除尘效率不低于99.4%, 制造厂家为兰州电力修造厂, 污染物排放满足2003版火电厂大气污染物排放标准限值。为满足2011版火电厂大气污染物排放标准小于30mg/Nm3要求, 某电厂决定对300MW机组静电除尘器进行技术改造。
2 静电除尘器、布袋除尘器、电袋复合除尘器的比较
2.1 静电除尘器工作原理
当含尘烟气通过高压静电场时, 与电极间的正、负离子和电子发生碰撞或在离子扩散运动中荷电, 带上电子和离子的尘粒在电场力作用下向异性电极运动并吸附在异性电极上, 通过周期性的振打等方式使电极上的灰尘落入灰斗中, 然后通过气力输灰系统输送到灰库, 从而达到除尘的目的。静电除尘器具有适应性强、处理烟气量大、压降小、运行维护量小等特点。
2.2 布袋除尘器工作原理
布袋除尘器也称袋式除尘器, 烟气从布袋外流向布袋内, 通过布袋过滤以后, 干净烟气从布袋上端开口排出汇集到净气室后进入脱硫系统, 粉尘吸附在滤袋表面, 通过周期性脉冲阀吹扫, 利用压缩空气将粉尘振落入灰斗, 通过气力输灰系统输送到灰库。其对烟气中的粉尘具有筛分、惯性、黏附、扩散和静电等作用。布袋除尘器具有除尘效率高、结构简单、性能可靠、可以离线进行检修等特点。
2.3 电袋复合除尘器工作原理
脱硝装置排出的烟气先经过电除尘区域再进入后面的布袋除尘区域, 一般前面设置1~2个电场, 后面再采用布袋除尘区域, 前面的静电除尘区域能收集烟气中50%~80%的烟尘, 烟气中剩余的烟尘再经过布袋区域进行过滤除尘, 布袋区域的粉尘量大幅降低, 喷吹周期大幅延长, 对布袋的物理磨损小, 布袋和喷吹阀的使用寿命得以延长。其具有除尘效率高、节能、受燃烧工况及及煤种影响小、可稳定达标排放等特点。
3 改造方案
经过调研讨论, 同时结合机组实际现状, 决定选用电袋复合除尘技术, 其技术吸取了静电除尘和布袋除尘的共同优点, 具有高效、节能、煤种适应性强、受锅炉燃烧工况影响小、运行稳定等特点。改造内容为保留原一电场静电除尘器, 拆除二、三、四电场阴阳极系统及高低压设备, 其空间布置滤袋, 将其作为布袋除尘区。结构上电除尘与布袋除尘必须在同一壳体范围内, 并采取气流均布措施, 确保两种除尘方式的气流平衡。
滤袋采用进口滤料, 材质为PPS+PTFE, 温度范围为长期运行≤160℃, 且高于酸露点20℃, 长时间耐高温保证滤袋寿命均能达到30000h。
采用此改造方案, 可在不影响设备的运行性能和排放达标的前提下, 保留了原静电除尘器的大部分部件, 在缩短改造工期的同时, 大大降低了设备改造的总体造价。
技术协议要求:除尘器保证效率≥99.85%、除尘器出口允许排放浓度 (每标准干烟气) :≤30mg/Nm3、除尘器本体阻力任何时候要<1200Pa、除尘器本体漏风率≤2%。
4 改造效果
改造结束后, 委托苏州热工院进行了电袋复合除尘器的性能考核试验, 性能考核试验时煤质化验结果见表1, 锅炉额定蒸发量试验计算结果见表2。结果显示改造效果良好, 满足技术协议要求。
5 结束语
1) 电厂除尘器改造是必须进行的, 运行机组可采用电袋复合除尘技术进行原静电除尘器的改造, 其改造工期较短、费用较低, 同时改造后系统运行稳定、除尘效率高、煤种适应性强, 烟尘排放满足《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2011) 要求。
2) 新建机组一般选用纯布袋除尘器, 运行维护费用低, 主要维修费用为更换布袋费用。
参考文献
[1]孙熙.袋式除尘技术与应用[M].北京:机械工业出版社, 2004.
[2]张殿印, 张学义.除尘技术手册[M].北京:冶金工业出版社, 2004.
火电厂高效除尘器 篇6
近年来随着我国对环保要求的不断提高, 赤峰市做为京津冀周边重点大气污染监控区域, 未来对于粉尘排放要求将会更加严格, 目前我厂的电袋式除尘器最佳排放绩效为30mg/Nm3, 且随着湿法脱硫改造的实施, 对于石膏雨及PM2.5没有更加有效的控制手段, 而湿式电除尘装置可彻底消除石膏雨, 出口粉尘排放浓度可达到5~10mg/Nm3, 可大幅降低PM2.5的排放, 有效改善大气质量。
2 方案拟定
结合我国电站锅炉烟气除尘设备现状, 以下两种除尘器可供选择:
一:传统湿式电除尘器
二:径流式湿式电除尘器
传统湿式电除尘器能满足改造后烟尘排放不大于10mg/Nm3的要求;径流式湿式电除尘器能满足不大于5mg/Nm3。以下我们针对上述两种除尘器进行技术比较。
3 传统湿式电尘器
3.1 传统湿式电尘器结构及原理
湿式电除尘器布置在湿法脱硫系统之后, 作为大气复合污染物控制系统的最终精处理技术装备, 是达到接近零排放的最有效的方法之一, 可用于控制PM2.5、酸雾、气溶胶、亚微米颗粒物、汞、重金属及二恶英等的排放。
湿式电除尘器 (简称WESP) 也是一种电除尘器, WESP捕集原理与ESP相似, 不同的是在清灰方式上, 结构方面的不同在于WESP取消了传统的振打清灰, 而是用喷淋系统取代, 直接将水雾喷向电极和电晕区, 水雾在芒刺电极形成的极大的电晕场, 在电晕场中, 电场力、荷电水雾的碰撞、拦截、吸附凝并, 对粉尘粒子起捕集作用, 最终粉尘粒子集尘极被捕集;与干式电除尘器通过振打将极板上的灰振落至灰斗不同的是:湿式电除尘器则是通过水喷淋系统在阳极板上形成连续而均匀的水膜进行清灰, 无振打装置, 流动水膜将捕获的粉尘冲刷到灰斗中随水排出。由于取消振打, 避免了二次扬尘的出现, 同时电场中有大量饱和水汽, 可以大幅降低粉尘比电阻, 提高运行电压, 因而能实现接近零排放, 以达到WESP更高的收尘效率、脱除SO3、PM2.5等污染物的目的。
3.2 湿式除尘器的特点
3.2.1 布置合理, 终端解决烟尘困扰。
湿法脱硫后湿式电除尘器布置在烟囱之前, 最终控制烟囱排放, 布局合理。
3.2.2 稳定实现接近零排放——满足国家新排放标准的要求。
湿式电除尘器在湿态下工作, 用水流冲洗清灰, 没有振打装置, 不受二次扬尘、比电阻、燃煤变化影响, 可以长期稳定运行在极低的排放, 长期满足国家新排放标准要求。
3.2.3 有效脱除SO3——缓解下游烟道、烟囱的腐蚀, 节约防腐成本。
由于湿式电除尘器对SO3有很好的脱除作用, 因此, 能有效缓解下游烟道、烟囱的腐蚀, 节约防腐成本。
3.2.4 有效脱除Ca SO4·2H2O——解决湿法脱硫带来的石膏雨环境问题。
湿式电除尘器除尘效率高, 排放低, 由于对PM2.5细微颗粒、气溶胶及水雾有效脱除, 因此, 能有效解决石膏雨带来的环境问题。
4 径流式湿式除尘器
4.1 径流式湿式电尘器结构及原理
径流式电除尘器的基本原理是将收尘阳极板垂直于气流方向布置, 使电场力的方向与引风力的方向在同一水平线上, 使粉尘颗粒在引风力与电场力的共同作用下, 在新型阳极板上完成捕集。
该新型阳极板与常规阳极板相比有以下优点:对细微颗粒物收集能力更强, 对粉尘有一定的物理拦截作用, 能适应较高的比电阻工况。
4.2 径流式湿式电尘器特点及技术创新
4.2.1 采用新型阳极板
新型阳极板采用C级合金与陶瓷复合材料, 制作530mm (长) ×500mm (宽) ×20mm (厚) 的网板组成阳极板。阳极板孔径尺寸PPI为20。
新型阳极板特性:
(1) 新型阳极板的通孔率达到98%以上, 其几乎全通透的结构大大降低了径流式除尘器的运行阻力 (≤150Pa) 。
(2) 和普通的阳极板相比, 相同的体积下新型阳极板具有最大的集尘面积, 相当于普通阳极板的50倍, 由除尘效率的公式可以看出, 集尘面积越大, 除尘效率越高。
A为总集尘面积, ω为驱进速度, Q为烟气流量。
(3) 采用C级合金与陶瓷复合材料, 具有耐高温 (500-600℃) 、防腐蚀的特性。
4.2.2 阴阳极均径向布置改变颗粒物受力
收尘阳极板垂直于气流方向布置, 不仅对粉尘有一定的物理拦截作用, 而且改变了粉尘的受力情况, 当粉尘通过旋转电极的前部电场时, 粉尘受到的引风力与电场力方向相同, 即合力大小等于电场力与引风力之和, 与电场力方向相同, 增大了粉尘的驱进速度, 使除尘效率增加。
当粉尘中的细微颗粒物进入旋转电极的后部电场时, 电场力与引风力反向, 细微颗粒物的速度减慢, 延长了细微颗粒物在电场中的停留时间, 对于通过扩散作用荷电的细微颗粒物, 其荷电量与停留时间成正比, 当细微颗粒物的速度减到0时, 会在电场中滞留一段时间, 此时其荷电量大幅增加, 当电场力大于引风力时, 细微颗粒物开始反向加速向阳极板运动, 直至被阳极板捕集。
4.2.3 多孔结构的阳极板形成立体空间场强
普通材料的阳极板其场强只分布在极板表面, 而新型阳极板的多孔结构呈三维分布, 因此孔与孔之间可以形成立体方向的场强, 同时由于孔壁薄, 使电除尘器内两电极的空间改变为类似两个尖端所构成的电场, 使局部场强增加。
5 结语
综上所述, 径流式湿式除尘器排放效果好于传统的湿电除尘器, 且技术先进, 可满足我国越来越高的环保要求。
参考文献
[1]徐勤云.浅谈湿式电除尘器的优缺点及运行中主要故障并原因分析.《工业》, 2015 (5) :78-78.
火电厂高效除尘器 篇7
秦皇岛地处河北省东北部, 南临渤海, 北倚燕山, 东邻辽宁省, 西近首都北京和大城市天津。秦皇岛发电厂1号、2号机组为215 MW发电机组, 锅炉尾部原配备宣化冶金环保设备厂设计制造的2×160 m2双室三场电除尘器, 分别于2002年、2003年由浙江菲达环保科技股份有限公司对其进行了扩容改造 (双室五电场) 。电除尘器已运行多年, 目前运行烟气温度最高时达170℃, 除尘器进口含尘量为32.65 g/m3, 运行工况偏离设计工况较大, 除尘器进口含尘浓度较高, 出口排放浓度达140 mg/m3~260 mg/m3, 出口含尘浓度已不能达到环保要求。因此, 于2012年将电除尘器改造成电袋复合除尘器, 以保证除尘器高效、稳定的低排放。
1 煤质和灰分分析
秦皇岛发电厂近年来主要燃用平朔煤、大峪口及蒙煤等高挥发分烟煤, 这3个主要煤种约占70%份额。
从煤质特性分析来看, 主要煤种平朔煤、大峪口及蒙煤都比设计煤种的挥发分和灰分要高, 热值比设计煤种低;平朔煤和大峪口煤的水分与设计值接近, 但蒙煤水分要高很多, 同时发热量极低。煤质分析、灰尘成分分析、飞灰比电阻分析见表1至表3。
2 改造方案
针对秦皇岛发电厂一期2×215 MW机组改造工程项目特点, 根据提供的原始参数及现有空间, 结合煤质和粉尘性质, 通过技术比较[1], 提出最经济、合理、安全、可靠、高效的设计方案, 最后确定采用电袋复合除尘器方案进行改造, 它不仅充分利用原有除尘器结构, 而且保证电袋复合除尘器能安全可靠低排放运行。
百分号
2.1 改造内容
a) 保留原除尘器支架、壳体、灰斗、进口喇叭;b) 保留原除尘器第一电场阴阳极系统及高低压设备注, 并对其进行全面检修, 保证电场稳定运行;c) 拆除原除尘器第二、三、四、五电场阴阳系统及高低压设备, 其空间布置滤袋区;d) 新增相应的净气室、清灰系统、预涂灰、压缩空气系统、检测装置、空压机系统及有关附属设备;e) 对原除尘器的楼梯平台、测试平台、保温、出口喇叭等改造;f) 更换进口喇叭的气流分布板, 保证气流分布均匀性;g) 通过强度校核对壳体、灰斗进行加固;h) 对除尘器进行全面检修。
2.2 改造后电袋复合除尘器基本技术参数
改造后电袋复合除尘器基本技术参数见表4。
2.3 电袋复合除尘器总图
电袋复合除尘器总图见图1。
3 袋区的流场分布均匀性
为了确保秦皇岛发电厂一期改造项目配套电袋复合除尘器各项性能指标, 气体在袋区中各个室分布均匀, 根据现有设计烟气工况条件, 对除尘器结构进行了大量论证, 结合气流分布模型对该除尘器各边界尺寸及内部结构进行了相关的CFD计算校核, 并对各部件结构进行调整, 使气流分布合理。
3.1 气流分布
除尘器内部气流分布均匀性是实现除尘器达标排放, 低阻、稳定运行的重要保证, 为了达到这一指标, 使本项目电袋复合除尘器气流分布均匀, 专门结合气流分布模型进行了CFD计算校核 (见图2) 。计算校核结果表明, 本项目电袋复合除尘器气流分布均匀, 结构设计合理。
3.2 计算结果
流量偏差计算结果见表5。
从表5可看出, 该项目相对流量偏差最大值的绝对值在5%范围内, 气流分布较均匀, 满足要求。
4 运行参数
秦皇岛发电厂一期2×215 MW机组改造工程项目2#炉于2012年12月开始投运, 1#炉也于2013年5月顺利改造完成, 且都顺利通过满负荷168 h试运行, 工况为锅炉满负荷 (机组电负荷210 MW) 时除尘器出口排放浓度≤20 mg/m3, 阻力≤1 000 Pa (见表6) , 除尘设备各项性能指标优良。
5 改造体会
秦皇岛电厂电袋复合除尘器已运行2 a多, 通过实践有以下体会。
5.1 设备长期稳定地达到国家排放标准
设备投运以来, 虽然煤质和机组负荷有所波动, 但除尘器的排放一直保持在20 mg/m3以下, 满足秦皇岛地区对排放的高标准要求。
5.2 维护工作量少
由于电袋复合除尘器的前级电场已将大颗粒粉尘收集, 进入袋区粉尘浓度相对较低, 粉尘对滤料磨损小, 袋区未设运动部件, 所以整体运行稳定可靠、故障率低、维护量少。
5.3 电袋复合除尘器技术特别适用于改造工程
采用电袋复合除尘器改造现有电除尘器的方案是科学合理的, 可以充分利用现有空间, 改造工作量小、投资少。
5.4 要注意滤料的选取[2]
滤袋装置是电袋复合除尘器的核心部件, 其中滤袋由化学纤维制成, 不同滤料纤维成分其化学性质不同, 对烟气粉尘的工况、成分适应程度不同, 所以滤袋选型必须根据锅炉烟气成分和粉尘性质等因素进行选择, 以保证滤料最好的使用性能。通常可根据煤质S含量、烟气温度、烟尘排放要求等, 按表7选取。
5.5 保证袋区气流分布均匀
设计中采用CFD数值模拟计算, 并对各部件结构进行调整, 使气流分布合理, 能充分确保出口排放浓度, 运行阻力更低且平稳, 增长滤袋使用寿命。
6 结语
电袋复合除尘器在秦皇岛电厂电除尘器改造工程的成功应用, 充分体现了电袋复合除尘技术成熟可靠。当前, 在电力行业, 大批旧电除尘器由于排放难以达标面临改造, 采用电袋复合除尘技术改造, 既可以利旧, 节省改造成本, 又可确保改造效果, 实现达标排放。因此, 电袋复合除尘器必将成为燃煤电厂电除尘器增效改造的首选技术。
摘要：通过秦皇岛发电有限责任公司 (简称秦皇岛发电厂) 一期2台电除尘器采用电袋复合除尘技术改造的实例, 介绍了改造方案及技术特点, 分析了改造体会, 指出了电袋复合除尘器是燃煤电厂增效改造的首选技术。
关键词：电袋复合除尘器,排放浓度,除尘器改造
参考文献
[1]黄炜, 林宏.电袋复合除尘技术试验研究[J].中国环保产业, 2011 (7) :30-35.