袋式除塵器的發(fā)展及其在燃煤電廠中的應(yīng)用

在比較國內(nèi)外煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,綜述中國袋式除塵技術(shù)的發(fā)展過程.通過對(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.國家環(huán)境保護(hù)總局和國家質(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,將有越來越多的電廠選擇高效的袋式除塵器.

　　　袋式除塵器屬過濾式除塵器的一種,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年代前后中國有少數(shù)幾個(gè)設(shè)計(jì)研究單位在仿照美國,日本等國的脈沖型,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)袋式除塵器和長袋低壓脈沖袋式除塵器,每小時(shí)處理風(fēng)量100萬～291萬m3 , 濾袋長度達(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,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)行過濾,以達(dá)到除塵的目的.過濾的過程分2個(gè)階段,首先是含塵氣體通過清潔的濾料,此時(shí)起過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)穿過濾袋進(jìn)行過濾,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.針刺氈類過濾材料主要用于脈沖清灰型袋式除塵器,機(jī)織過濾布主要應(yīng)用于反吹風(fēng)類大型袋式除塵器,近年來中國脈沖除塵器的發(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,越來越多的新建,擴(kuò)建,改建火電廠開始選用袋式除塵器來處理鍋爐煙氣.

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,可以通過加長煙氣連接管或在煙氣連接管較短且沒有足夠空間加長的情況下設(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,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)用于國內(nèi)燃煤電廠過程中存在的問題

　　　袋式除塵器在中國的燃煤電廠中的應(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了設(shè)計(jì)煙氣量,使得煙道流速和過濾速度大幅度增加,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

　　　雖然目前靜電除塵器仍占據(jù)中國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)域中占有越來越多的份額。

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