袋式除塵器的發(fā)展及其在燃煤電廠中的應(yīng)用

在比較國(guó)內(nèi)外煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,綜述中國(guó)袋式除塵技術(shù)的發(fā)展過(guò)程.通過(guò)對(duì)袋式除塵器特點(diǎn)分析,介紹袋式除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用,提出了袋式除塵器在應(yīng)用中存在的一些問題.

關(guān)鍵詞:袋式除塵器; 燃煤電廠

1、各國(guó)燃煤電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)比較燃煤電廠對(duì)除塵器類型的選擇與本國(guó)的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān).隨著煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,對(duì)除塵器類型的選擇逐步由機(jī)械除塵器,文丘里水膜除塵器到高效的靜電除塵器,再到袋式除塵器.

　　　中國(guó)GB 13223-1991《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是1991年頒布,1992年開始實(shí)施的.1996年修訂了該標(biāo)準(zhǔn),代之以GB13223-1996《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)1997年1月1日以后的新擴(kuò)改建電廠,煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)值為200～600mg/m3.國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局于2003年12月23日發(fā)布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003),并于2004年1月1日開始實(shí)施.隨著燃煤電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步嚴(yán)格,將有越來(lái)越多的電廠選擇高效的袋式除塵器.

　　　袋式除塵器屬過(guò)濾式除塵器的一種,是治理大氣污染的高效除塵設(shè)備.其最大的優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高,通常在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)試效率可高達(dá)99.9999% ,在實(shí)際應(yīng)用中除塵效率也能達(dá)到99.99%.經(jīng)袋式除塵器過(guò)濾后的煙氣含塵濃度一般都低于30mg/m3,有的甚至在10mg/m3以下,并且袋式除塵器還能有效捕集對(duì)人體危害最大的5μm以下的超細(xì)微小顆粒(即呼吸性粉塵).由于袋式除塵器具有除塵效率高,不受粉塵和煙氣特性影響,運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵,有色冶金,水泥,煙草和垃圾焚燒等行業(yè).

2、袋式除塵器發(fā)展概況

　　中國(guó)袋式除塵器的發(fā)展經(jīng)歷了3個(gè)階段.第l階段.在20世紀(jì)50年代主要是采用原蘇聯(lián)型式的產(chǎn)品, 60年代前后中國(guó)有少數(shù)幾個(gè)設(shè)計(jì)研究單位在仿照美國(guó),日本等國(guó)的脈沖型,機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹扁袋型除塵器的基礎(chǔ)上開始生產(chǎn)自己的產(chǎn)品.

　　　第2階段.1973年以后,國(guó)內(nèi)開始出現(xiàn)了一批袋式除塵器的生產(chǎn)企業(yè).到了80年代,一些設(shè)計(jì)院,科研單位和大專院校在學(xué)習(xí),引進(jìn),消化,移植寶山鋼鐵廠從日本引進(jìn)的大型反吹風(fēng)布袋除塵器后,結(jié)合國(guó)內(nèi)各行業(yè)的需要和生產(chǎn)廠家一道開發(fā),研制,生產(chǎn)了大型反吹風(fēng)布袋除塵器,開發(fā)了分室反吹風(fēng)袋式除塵器和長(zhǎng)袋低壓脈沖袋式除塵器,每小時(shí)處理風(fēng)量100萬(wàn)～291萬(wàn)m3 , 濾袋長(zhǎng)度達(dá)10m.在80年代,大型反吹風(fēng)袋式除塵器是鋼鐵行業(yè)首選的大容量煙氣凈化設(shè)備,但在隨后的使用中逐漸暴露出一些問題,主要是由于其反吹清灰方式為柔性清灰方式,雖對(duì)濾袋損傷較小,但在粉塵粘性較大,濃度較高時(shí),阻力上升較快,在一定外部條件下容易糊袋.

第3階段.進(jìn)入90年代以來(lái),隨著大型脈沖噴吹袋式除塵器的研制成功,袋式除塵器的發(fā)展上了一個(gè)新的臺(tái)階.大型脈沖清灰袋式除塵器相對(duì)大型反吹清灰除塵器的最大優(yōu)點(diǎn)在于清灰效果更好,運(yùn)行更加可靠, 而且還可以延長(zhǎng)濾袋的使用壽命.

3、袋式除塵器原理及系統(tǒng)組成簡(jiǎn)介

3.1 工作原理

　　　袋式除塵器主要是利用濾料(織物或毛氈)對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾,以達(dá)到除塵的目的.過(guò)濾的過(guò)程分2個(gè)階段,首先是含塵氣體通過(guò)清潔的濾料,此時(shí)起過(guò)濾作用的主要是濾料纖維的阻留.其次,當(dāng)阻留的粉塵不斷增加,一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部,一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層,此時(shí)主要依靠粉塵層過(guò)濾含塵氣體.含塵氣體進(jìn)入除塵器后,氣流速度下降,煙塵中較大顆粒直接沉淀至灰斗,其余塵粒從外至內(nèi)穿過(guò)濾袋進(jìn)行過(guò)濾,清潔煙氣從濾袋內(nèi)側(cè)排放,飛灰被阻留在濾袋外側(cè).隨著積灰的不斷積累,除塵濾袋內(nèi)外側(cè)的壓差逐步增加,當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí),脈沖閥膜片自動(dòng)打開,脈沖空氣通過(guò)噴嘴噴入濾袋,濾袋膨脹,從而使附著在濾袋上的粉塵脫落,達(dá)到除塵的效果.

3.2 系統(tǒng)組成

　　　袋式除塵器主要由四大系統(tǒng)組成,分別是清灰系統(tǒng),控制系統(tǒng),檢修系統(tǒng),安全保護(hù)系統(tǒng)(包括鍋爐點(diǎn)火投油,低負(fù)荷運(yùn)行投油穩(wěn)燃時(shí)投入預(yù)涂灰系統(tǒng),保護(hù)濾袋; 煙溫超過(guò)設(shè)定值時(shí),啟動(dòng)緊急噴水系統(tǒng),降低煙溫,保護(hù)濾袋.其中清灰系統(tǒng)是袋式除塵器的消化器官,袋式除塵器的運(yùn)行效果在很大程度上取決于清灰機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng).

3.3 袋式除塵用過(guò)濾材料

　　濾袋是袋式除塵器的核心部件.濾料的品種和質(zhì)量,除塵布袋的結(jié)構(gòu)和縫制水平是衡量袋式除塵器技術(shù)水準(zhǔn)的一個(gè)重要因素.目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的袋式除塵用濾料品種主要有208滌綸絨布,729聚酯機(jī)織布,針刺氈,聚四氟乙烯覆膜濾料.針刺氈類過(guò)濾材料主要用于脈沖清灰型袋式除塵器,機(jī)織過(guò)濾布主要應(yīng)用于反吹風(fēng)類大型袋式除塵器,近年來(lái)中國(guó)脈沖除塵器的發(fā)展速度明顯高于反吹風(fēng)類除塵器的發(fā)展速度.由于袋式除塵器在應(yīng)用中經(jīng)常遇到處理高溫?zé)煔?/SPAN>,故袋式除塵器使用耐高溫濾料在高溫條件下的應(yīng)用是一個(gè)研究熱點(diǎn).

4、袋式除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用

　　　隨著國(guó)家粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,在燃煤電廠煙氣處理中,靜電除塵器因其除塵效率受粉塵性質(zhì)的影響較大,因而難以保證長(zhǎng)期,穩(wěn)定高效地運(yùn)行.而隨著袋式除塵技術(shù)的發(fā)展,袋式除塵器適應(yīng)性強(qiáng),除塵效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,可靠且不受鍋爐燃燒工況和粉塵特性影響的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯示出來(lái),越來(lái)越多的新建,擴(kuò)建,改建火電廠開始選用袋式除塵器來(lái)處理鍋爐煙氣.

4.1 袋式除塵器在電廠中應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)

(1)煙氣溫度

　　　在考慮一定安全系數(shù)的條件下,要根據(jù)常規(guī)條件下的煙氣溫度合理地選擇濾料,同時(shí)也應(yīng)考慮事故條件下,因高溫而造成的濾料失效.煙氣中是否存在正在燃燒的顆粒物也是必須注意的問題,若存在,可以通過(guò)加長(zhǎng)煙氣連接管或在煙氣連接管較短且沒有足夠空間加長(zhǎng)的情況下設(shè)置必要的阻火裝置等方式加以解決.

(2)煙氣特性

　　　電廠的煙氣一般都具有酸堿腐蝕性,因此應(yīng)根據(jù)煙氣的腐蝕性強(qiáng)度選擇適宜的濾料,同時(shí)也應(yīng)考慮煙氣通道內(nèi)的防腐措施.此外,

還應(yīng)采取相應(yīng)的措施避免煙氣中含有的油霧,細(xì)微絮狀物等粘性物質(zhì)附著在濾料上造成濾料堵塞.

(3)袋式除塵器預(yù)除灰

　　　在機(jī)組啟動(dòng)或低負(fù)荷穩(wěn)燃時(shí)需要使用燃油,因此,為了避免不完全燃燒的油煙粘袋造成濾袋堵塞,故在袋式除塵器投入使用前,應(yīng)

對(duì)新布袋進(jìn)行預(yù)除塵(噴粉煤灰)或設(shè)置旁通,而對(duì)老布袋則不用清灰,以保證其具有一定的灰塵層.

(4)袋式除塵器停機(jī)

　　　若停機(jī)時(shí)間短,則不應(yīng)為濾袋清灰,而需注意除塵器的保溫; 若停機(jī)時(shí)間長(zhǎng),則應(yīng)為所有濾袋清灰,并利用引風(fēng)機(jī)將袋式除塵器內(nèi)

殘留的酸性氣體清除干凈.

4.2 袋式除塵器應(yīng)用于國(guó)內(nèi)燃煤電廠過(guò)程中存在的問題

　　　袋式除塵器在中國(guó)的燃煤電廠中的應(yīng)用起步于上世紀(jì)70年代,但是在隨后的應(yīng)用中出現(xiàn)了很多問題,使得袋式除塵器的應(yīng)用一直不是很理想.存在的主要問題有:

(1)設(shè)備阻力損失較大

　　由于設(shè)計(jì)的原因,在除塵器的實(shí)際使用時(shí)所處理的煙氣量大大超過(guò)了設(shè)計(jì)煙氣量,使得煙道流速和過(guò)濾速度大幅度增加,阻力上升.另外由于清灰效果不佳,也導(dǎo)致阻力上升.

(2)濾袋破損

　　　由于磨損,機(jī)械損傷,煙氣超溫,煙氣中酸性氣體的腐蝕,以及濾袋的質(zhì)量不好,制造不佳,安裝不規(guī)范等都易導(dǎo)致濾袋的破損. 　　(3)花板積灰

由于濾袋的破損,濾袋的連接短管和花板之間密封不好等原因?qū)е禄ò宀煌潭鹊姆e灰,從而影響到袋式除塵器的運(yùn)行.

5、結(jié) 語(yǔ)

　　　雖然目前靜電除塵器仍占據(jù)中國(guó)燃煤電廠煙塵控制主流設(shè)備的位置,但隨著煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高以及電廠脫硫技術(shù)的發(fā)展,以及袋式除塵技術(shù)和濾料技術(shù)的發(fā)展,袋式除塵器必將以其特有的優(yōu)勢(shì)在城市燃煤電廠除塵設(shè)備改造以及部分新建,擴(kuò)建電廠除塵領(lǐng)域中占有越來(lái)越多的份額。

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