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文檔簡介

1、電袋除塵器技術(shù)介紹隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,人民生活水平的日益提高,國家對大氣質(zhì)量控制要求越來越嚴(yán),同時也對除塵設(shè)備的性能及可靠性提出了更高的要求。我國工業(yè)使用的除塵器絕大多數(shù)達(dá)不到煙氣排放濃度50mg/Nm3新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)1,電袋復(fù)合式除塵器的研制與應(yīng)用,是針對現(xiàn)實市場需求,開發(fā)的一種新型高效節(jié)能穩(wěn)定的除塵技術(shù)。1、電袋組合式除塵器定義電袋組合式除塵器是綜合利用和有機結(jié)合電除塵器與布袋除塵器的除塵優(yōu)點,先由電場捕集煙氣中大量的粉塵,再經(jīng)過布袋收集剩余細(xì)微粉塵的一種組合式高效除塵器。具有除塵穩(wěn)定(50mg/Nm3)、性能優(yōu)異的特點。2、工作原理在電除塵器和布袋除塵器工作原理基礎(chǔ)上,有機結(jié)合兩者除塵優(yōu)點:

2、前級電場預(yù)收煙氣中7080%以上的粉塵量;后級布袋除塵裝置攔截收集煙氣中剩余量的粉塵。其中,前級電場的預(yù)除塵作用和荷電作用為提高電袋除塵器的性能起到了重要作用。粉塵在電場中充分荷電除去粗塵,也就是說除去粒徑較大的,剩下荷電不充分但可在電場中被極化進(jìn)入濾袋除塵,而覆膜濾袋對微細(xì)粉塵有很高的除塵效率。因此可以結(jié)合各種除塵機理使不同粒徑粉塵達(dá)到最佳收集效果。以期讓煙塵達(dá)到“零排放”。由此可見,電袋除塵器的關(guān)鍵技術(shù)在于:(1)如何確定電除塵和布袋除塵的除塵負(fù)荷的合理分擔(dān),實現(xiàn)在同一除塵器內(nèi)同時滿足電除塵和布袋除塵的運行條件,以保障電袋復(fù)合除塵器的高效穩(wěn)定經(jīng)濟運行。(2)如何保證前級電場的高效穩(wěn)定可靠運

3、行,前級電場的收塵效率對后級布袋的粉塵負(fù)荷有很大影響,前級電場收集下越多的粉塵,流到后級布袋的粉塵越少,同時,粉塵荷電越充分,越有利于整臺除塵器的性能改善,并且前級電場高效穩(wěn)定可靠的運行特性至關(guān)重要。(3)如何優(yōu)化電場與布袋之間的氣路聯(lián)接和氣流分布,實現(xiàn)布袋除塵區(qū)各個濾袋流量和粉塵負(fù)荷均布的同時,提高布袋過濾風(fēng)速。(4)如何有效地降低電袋復(fù)合除塵器的系統(tǒng)阻力,研究電袋除塵的高效穩(wěn)定經(jīng)濟運行的關(guān)鍵技術(shù),包括清灰和溫控等問題。3、主要優(yōu)點:電袋復(fù)合除塵器作為靜電除塵器和布袋除塵器的有機結(jié)合,充分發(fā)揮了兩種除塵器各自的優(yōu)勢。同常規(guī)靜電除塵器、布袋除塵器相比,電袋復(fù)合除塵器具有以下優(yōu)點:(1) 機理科

4、學(xué),技術(shù)先進(jìn)可靠常規(guī)靜電除塵器除去煙氣中8090的粉塵通常只需要一級電場即可實現(xiàn)。其它的幾個電場用來除去剩下的1020的粉塵。復(fù)合除塵器充分利用了靜電除塵器特性,又發(fā)揮了布袋除塵器性能穩(wěn)定、除塵效率高的特點。同時,靜電布袋除塵器利用靜電除塵、布袋除塵兩種現(xiàn)有的成熟除塵技術(shù),技術(shù)可靠性高,研發(fā)相對容易。(2) 壓降小,濾袋壽命長同布袋除塵器相比,電袋復(fù)合除塵器的布袋單元負(fù)荷低,壓力損失小,因而可以選擇較長的清灰周期和較低的噴吹壓力,延長了濾袋的壽命。(3) 除塵效率不受粉塵特性影響,效率穩(wěn)定,適應(yīng)性強復(fù)合除塵器能發(fā)揮布袋單元對煤種適應(yīng)范圍廣泛、受鍋爐負(fù)荷變化及煙氣量波動影響小、不受粉塵比電阻的影

5、響等特性,使整體除塵效率穩(wěn)定可靠。(4) 結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小與布袋除塵器相比,靜電單元除去了大部分的粉塵,大幅降低了濾袋負(fù)荷,因而可以選擇較高的過濾風(fēng)速,所需濾袋數(shù)量少,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積減少。同時,可以選擇較大的濾袋間距,解決了脈沖布袋除塵器因濾袋較密而在清灰時引起二次揚塵和再收集問題。(5) 除塵效率高,對微細(xì)粉塵分級除塵效率高電袋復(fù)合除塵的除塵效率能達(dá)99.9%以上,能實現(xiàn)出口粉塵排放濃度低于30 mg/m3,從運行的電袋復(fù)合除塵器來看,粉塵排放濃度可以低于10 mg/m3;粉塵荷電后,靜電力作用增強,對細(xì)微粒子的捕集效率也有所增強。(6) 除塵費用低在初投資上,靜電除塵單元只設(shè)一級電

6、場,可以避免靜電除塵器高昂的設(shè)備費和土建費:布袋除塵單元中,所需濾袋少,濾袋以及相應(yīng)設(shè)施的費用也大大減少。在運行費用上,阻力小,能耗低,濾袋更換周期增長,總的運行費用比同容量的靜電除塵器和布袋除塵器都低。由分析可知,電袋復(fù)合除塵器技術(shù)優(yōu)勢明顯,經(jīng)濟性突出。第四部分 除塵工藝的比較與選擇由于國家對環(huán)境保護認(rèn)識的提高,對煙塵排放濃度將提出更高的限制,煙塵排放濃度低于30mg/Nm3今后將實施。在這種形勢下,電除塵器與布袋、電袋除塵器相比,除塵效率能否滿足低于30mg/Nm3排放要求。在技術(shù)上、長期運行的可靠性及運行檢修費用等方面,電除塵器及布袋、電袋除塵器各自的特點有哪些。本文就目前國內(nèi)外電除塵器

7、及布袋、電袋除塵器技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合我國燃煤電廠現(xiàn)投運除塵設(shè)備運行中所出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行分析探討,并提出一些觀點和相關(guān)建議。一、電除塵器的特點回顧我國電除塵器行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,可以概括為:起步晚、發(fā)展快,目前已進(jìn)入世界先進(jìn)技術(shù)行列。我國電除塵器技術(shù)的研究工作,早在上世紀(jì)50年代已開始。進(jìn)入上世紀(jì)80年代我國相關(guān)企業(yè)先后引進(jìn)瑞典FIAKT公司,德國LURGI公司,美國GE、EE公司世界先進(jìn)技術(shù),縮短了我國電除塵器技術(shù)與國外的技術(shù)差距。進(jìn)入上世紀(jì)90年代隨著國民經(jīng)濟高速發(fā)展,電除塵器行業(yè)得到迅速發(fā)展。目前我國電除塵器的生產(chǎn)規(guī)模、使用數(shù)量均居世界各國首位,是世界上第一電除塵器生產(chǎn)大國,電除塵器技術(shù)接

8、近世界先進(jìn)水平。1、電除塵器的優(yōu)點(1)除塵效率高:電除塵器可以通過增加電場數(shù)量、增大電場截面積、提高供電質(zhì)量等手段來提高除塵效率,以滿足任何所要求的除塵效率。對于粒徑小于10微米以下的微細(xì)粉塵仍有較高的收塵效率。(2)設(shè)備運行阻力小,總能耗低:電除塵器運行阻力200300Pa,約為布袋除塵器的1/8,電袋除塵器的1/4。(3)處理煙氣量大:目前單臺電除塵器最大截面達(dá)到800m2,處理煙氣量達(dá)到300萬m3/h。(4)運行溫度高,可滿足不同運行工況:一般電除塵器可用于處理350 oC以下的煙氣。(5)運行檢修維護費用低,設(shè)備使用壽命長:由于電除塵器設(shè)計、制造技術(shù)的成熟,在新建電廠電除塵器在一個

9、大修期間,除需更換部分耐磨易損件外基本無需其他費用。大量電除塵器在運行十幾年后內(nèi)部極板、極線仍然完好,較長的設(shè)備使用壽命這是其他除塵器無法相比的。2、電除塵器目前使用狀況世界發(fā)達(dá)國家排放要求最高的歐、美及日本在燃煤電廠仍然主要采用電除塵器,一般都達(dá)到20-30mg/Nm3以下,運行情況良好。所設(shè)計選用的電除塵器比集塵面積參數(shù)都達(dá)到150200m2/m3/s,燃用特殊動力煤種的已達(dá)到300m2/m3/s。電除塵器電場數(shù)量達(dá)到68個。近年來印度、越南等發(fā)展中國家在燃煤電廠電除塵器參數(shù)選取上,已向歐、美、日發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)看齊,且均采用靜電除塵器設(shè)備。我國電除塵器目前仍是燃煤電廠除塵設(shè)備主流設(shè)備,具有運

10、行維護簡單,長期運行設(shè)備可靠性高的優(yōu)點。但由于我國沒有相關(guān)電除塵器規(guī)劃設(shè)計規(guī)范要求,長期以來在新建電廠規(guī)劃設(shè)計中,對較低排放要求150-200mg/Nm3時,對電除塵器一直采用34電場,對排放要求50mg/Nm3電除塵器較多采用4電場最多5電場布置方案。設(shè)計選用的電除塵器比集塵面積參數(shù)僅達(dá)到80-110m2/m3/s左右。由于國家沒有根據(jù)排放要求的提高相應(yīng)提高電除塵器規(guī)劃設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn),至此目前投運電除塵器有部分排放不達(dá)標(biāo)。其原因如下:(1) 、設(shè)計原因:由于國家沒有相關(guān)電除塵器設(shè)計規(guī)劃具體要求,設(shè)計院總體設(shè)計時預(yù)留場地偏小,無法滿足電除塵器在保證除塵效率前提下的場地布置要求。目前對排放要求50

11、mg/Nm3,60萬機組、100萬機組目前仍按雙室四電場、或三室四電場場地要求布置。設(shè)計選用的電除塵器比集塵面積參數(shù)僅能達(dá)到100m2/m3/s左右,使得配置較高比集塵面積電除塵器因場地尺寸原因無法實現(xiàn),制約了電除塵器除塵效率的提高。(2)、市場原因:市場競爭無序,市場準(zhǔn)入門檻低,部分制造廠家在投標(biāo)時為了市場業(yè)績,低價、小方案競爭誤導(dǎo)了市場。用戶又普遍缺乏電除塵器設(shè)計參數(shù)與除塵效率重要性的認(rèn)識,投標(biāo)技術(shù)方案參數(shù)無統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),造成各投標(biāo)廠家的技術(shù)方案及技術(shù)參數(shù)偏差較大,致使設(shè)備投標(biāo)價格懸殊。低價和小方案導(dǎo)致設(shè)備性能無法保證使用要求。(3)、用戶原因:由于燃煤價格原因,鍋爐燃用煤種與設(shè)計煤種偏差

12、大,灰份大、發(fā)熱量低,小窯煤的大量使用,造成實際運行工況與設(shè)計工況嚴(yán)重不符,使得電除塵器入口煙氣量增大,粉塵濃度增高,電場風(fēng)速提高除塵效率降低。盡管如此現(xiàn)國內(nèi)仍有大量投運電除塵器在滿足設(shè)計工況的前提下,排放濃度小于30-50mg/Nm3以下,且長期運行穩(wěn)定。如我廠為甘肅某電廠4x200MW機組#4爐循環(huán)流化床干法脫硫設(shè)備所配高濃度電除塵器,每爐配有一臺三室四電場電除塵器,于2007年底投運,經(jīng)權(quán)威檢測部門測定,在入口濃度高達(dá)800g/Nm3工況下,出口排放濃度達(dá)到小于40-50mg/Nm3以下。我廠為甘肅某電廠2x300MW機組工程#1、#2爐,每爐配有二臺雙室四電場電除塵器,于2006年投運

13、至今,出口排放濃度小于40mg/Nm3。除塵效率達(dá)到99.80以上。我廠為內(nèi)蒙某電廠2x300MW機組工程#1、#2爐,每爐配有二臺雙室四電場電除塵器,于2006年投運至今,#1爐入口濃度20.61g/Nm3工況下,出口排放濃度27.78mg/Nm3。除塵效率達(dá)到99.86。#2爐入口濃度23.815g/Nm3工況下,出口排放濃度39.37mg/Nm3。除塵效率達(dá)到99.83。我廠為吉林某電廠2x300MW機組工程#1、#2爐,每爐配有二臺雙室五電場電除塵器,#1爐于2007年11月、#2爐于2008年3月完成168投運,于2008年7月測試,出口排放濃度小于40mg/Nm3。除塵效率達(dá)到99

14、.90以上。我廠為天津某電廠二期2x600MW機組工程#3、#4爐,該爐燃用山西晉北和準(zhǔn)格爾煤,每爐配有二臺雙室五電場電除塵器,#3爐于2002年1月、#4爐于2003年4月測試,出口排放濃度#3爐40.9mg/Nm3、#4爐46mg/Nm3。我廠為山東某電廠2x600MW機組工程#1、#2爐,每爐配有二臺雙室四電場電除塵器,#1爐于2007年3月、#2爐于2007年11月測試,出口排放濃度#1爐50mg/Nm3、#2爐47mg/Nm3。近來由于國家對煙塵排放濃度將提出更高的限制,煙塵排放濃度低于30mg/Nm3今后將實施,致使社會上不少人對電除塵器提出質(zhì)疑,似乎電除塵器不行了,這是一種誤導(dǎo)。

15、歐美等西方國家燃煤電廠經(jīng)電除塵器處理后煙塵排放濃度不但小于50mg/Nm3,而且普遍在30mg/Nm3以下運行。這就足以證明不是電除塵器不行,而是我們的設(shè)計理念出現(xiàn)偏差,比集塵面積太小所致,應(yīng)引起相關(guān)行業(yè)的重視。要以技術(shù)推動和政策引導(dǎo)才能使我國電除塵器市場持續(xù)發(fā)展。3、電除塵器新技術(shù)應(yīng)用研究電除塵器發(fā)展至今本體結(jié)構(gòu)雖已基本定型,但仍在不斷改進(jìn)和完善中。每34年舉辦的國際電除塵學(xué)術(shù)會議,目的就是共同探討、研究和推進(jìn)電除塵技術(shù)的進(jìn)步。目前我們已有一些圍繞提高電除塵效率的應(yīng)用技術(shù)研究,并已取得一定的進(jìn)展。(1)微細(xì)粉塵靜電凝聚技術(shù)靜電凝聚技術(shù)是近年提出的一種利用不同極性放電導(dǎo)致粉塵顆粒荷不同電荷、進(jìn)

16、而在湍流輸運和靜電力共同作用下使粉塵顆粒凝聚變大的技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用,不僅可提高除塵器的除塵效率、可降低除塵器本體體積及制造成本,還能減少微小顆粒的排放。目前我們已完成工業(yè)試驗,試驗結(jié)果表明粉塵顆粒凝聚效果顯著。顆粒中位徑的凝聚效率(凝聚前后中位徑增大的百分?jǐn)?shù))高達(dá)30.7120,除塵效率提高0.210.76。煙道凝聚器工作后,電除塵器出口濃度由43.66mg/Nm3 下降到28.57mg/Nm3。如果常規(guī)四電場或五電場電除塵器出口粉塵排放50mg/Nm3,在電除塵器進(jìn)氣煙道內(nèi)加裝煙道凝聚器后,出口粉塵排放可降至30mg/Nm3以下,除塵效率可達(dá)99.9%。(2)移動電極技術(shù)在電除塵器末電場采

17、用可移動的收塵極板技術(shù),可有效的收集高比電阻微細(xì)粉塵,防止反電暈的發(fā)生,提高了電除塵器對粉塵比電阻的適應(yīng)范圍,減少粉塵二次揚塵,有效的提高除塵效率。目前已研制生產(chǎn)出樣機,已進(jìn)行完設(shè)備的可靠性疲勞試驗,具備工程應(yīng)用條件。(3)新型電源的應(yīng)用我國高壓供電電源技術(shù)近幾年來也在不斷的進(jìn)步。供電技術(shù)水平的提高為電除塵技術(shù)的進(jìn)步提供新的動力,為電除塵器效率的提高保證出口粉塵排放小于30mg/Nm3提供了技術(shù)支持。其中三相工頻電源、三相中頻電源及高頻電源達(dá)到世界先進(jìn)水平,并已應(yīng)用于實際工程取得較好的效果。三相中頻電源采用三相電源輸入,經(jīng)過整流逆變后,逆變成400HZ三相中頻交流,經(jīng)過中頻硅整流變壓器升壓后,

18、獲得紋波系數(shù)極低的直流高壓供給靜電除塵器。不存在波形畸變。輸出的二次電壓電流紋波頻率達(dá)到2400HZ。在實際應(yīng)用中將三相中頻電源用在電除塵器第一電場,相比普通工頻電源可大大提高第一電場工作電壓和工作電流,從而有效地提高粉塵的荷電能力,提高除塵效率。4、電除塵器應(yīng)用前景經(jīng)過電除塵技術(shù)的不斷進(jìn)步及新型電源的應(yīng)用,電除塵器不論從理論和技術(shù)上還是工程實踐中,在適當(dāng)?shù)脑黾釉O(shè)備投入和精心的設(shè)計制造,電除塵器保證粉塵排放小于30mg/Nm3是可靠的,不存在技術(shù)問題,也不存在設(shè)備制造問題。尤其在60萬、100萬大型機組電除塵器比其它除塵器具有運行維護費用低,操作管理簡便,設(shè)備使用壽命長的特點。二、布袋除塵器布

19、袋式除塵器因其不受煙氣物化特性等影響而適合各種煤種,并且除塵效率高,排放濃度低于50mg/Nm3,前幾年發(fā)展較快。布袋除塵器一般壓力損失為小于2000Pa,系統(tǒng)阻力大,風(fēng)機能耗更大;對于特殊粉塵,如低硫高比電阻粉塵、高SiO2,高AL2O3以及存在CO爆炸風(fēng)險和采用常規(guī)電除塵器達(dá)標(biāo)困難的場合,可以采用袋式除塵器。袋式除塵器比較容易達(dá)到3050mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn),并且效率穩(wěn)定,受粉塵理化特性,比電阻等工況條件變化的影響小??擅摮齈M2.5和重金屬等有毒、有害物質(zhì),除塵效率高,克服電除塵器的缺點等,所以得到推廣應(yīng)用。在應(yīng)用中也存在一些問題:鍋爐爆管產(chǎn)生的水霧、啟動點火用油霧化不好,使粉塵成粘性

20、造成糊袋;當(dāng)前電站鍋爐大都采用性價比較高的聚苯硫醚(PPS)濾袋,但它應(yīng)用中也有不足之處,主要是在煙氣中氧和NO2作用下,隨著溫度越高,造成PPS氧化腐蝕越嚴(yán)重、阻力大等,運行不當(dāng)時濾袋壽命在23年間。國外燃煤電廠機組采用布袋除塵器相對多一點,我國前幾年有部分電廠因煤種差采用了布袋除塵器如內(nèi)蒙豐泰電廠、豐鎮(zhèn)電廠,焦作電廠。投運初期運行良好。但隨后由于布袋破損問題的長期困擾,先后進(jìn)行了改造更換,目前在燃煤電廠大型機組中已較少采用。三、電袋除塵器1、電袋除塵器的優(yōu)點電袋復(fù)合式除塵器是通過前級電除塵區(qū)捕集8090的煙氣粉塵,后級濾袋過濾區(qū)捕集少量的殘余粉塵。同時,利用通過前級電場區(qū)產(chǎn)生的荷電粉塵,可

21、有效改善沉積在濾袋表面粉塵層的過濾特性,使濾袋的透氣性能、清灰性能得到大幅改善,從而達(dá)到低阻高效收塵的效果。此技術(shù)結(jié)合了電除塵和濾袋除塵的兩種除塵特點,它的除塵效率不受煤種、煙氣工況、飛灰特性影響,排放濃度可以長期高效、穩(wěn)定在50mg/Nm3以下,甚至30mg/Nm3。與純布袋除塵器相比,在運行過程中除塵器可以保持較低的運行阻力。2、目前應(yīng)用情況電袋除塵器在老廠電除塵器的提效改造工程中應(yīng)用較多,但這些機組都運行1020年以上,原電除塵設(shè)計效率就很低。在大型機組中,也是近兩年才開始選用,目前新建大型機組中未有正式投運。美國是研究最早、形式最多的國家,但正式應(yīng)用在電廠上并不多,歐洲也未見報導(dǎo)。我國

22、開展應(yīng)用研究是必要的,但要經(jīng)得起實際應(yīng)用中的時間考驗。因此電袋除塵器還處于一個發(fā)展、技術(shù)處于尚未成熟階段,在實際運行中還有許多隱含著更為難以解決的問題,因此很多電廠還處于觀望狀態(tài)。3、電袋除塵器的缺點(1)電袋除塵器一般壓力損失為小于1200Pa,系統(tǒng)阻力較大,風(fēng)機能耗大。(2)運行檢修維護費用高:平均三年左右濾袋需全部更換。(3)難以處理高溫?zé)煔猓簾煔鉁囟炔荒艹^160,煙氣溫度太高超過濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。(4)對鍋爐運行煙氣濕度及含氧量要求高:煙氣中含水含油量大時易糊袋。煙氣中過高的氧含量且隨著濃度增高、溫度上升、作用時間的延長,會使濾料的強力降低較快,減少其使用壽命。(5)

23、輔助系統(tǒng)復(fù)雜,故障率高:為防止煙氣超溫?zé)F(xiàn)象,需在除塵器進(jìn)口煙道上設(shè)置噴水降溫系統(tǒng)和設(shè)置事故旁路煙道。(6)鍋爐啟動前,為了避免油煙粘袋損壞濾袋,在除塵器前的煙道上需設(shè)置預(yù)噴涂灰系統(tǒng)。(7)濾袋破損日常維護更換困難,在線檢修、更換濾袋環(huán)境惡劣,對檢修人員人身安全保障困難。4、電袋除塵器目前存在的問題(1) 氣流分布較難滿足要求靜電除塵器和袋式除塵器不是簡單的結(jié)合,氣流均布影響電除塵效率,也會影響濾袋的使用壽命,大型電除塵最佳是煙氣流動平進(jìn)平出的方式,而袋式除塵器最佳是下進(jìn)風(fēng)方式。為了滿足兩者之間的要求,加上兩層或一層氣流均布板,電除塵部分煙氣由均布板孔流向下游的袋式除塵區(qū),部分由均布板從下方

24、,以下進(jìn)風(fēng)方式進(jìn)入下單元,這種方式對于兩者都達(dá)不到最佳,另外帶電荷的粉塵流過接地的均布板孔經(jīng)過碰撞,將失去電荷,也失去電袋均勻擴散附著到濾袋松散易清灰的特性。不設(shè)均布板,煙氣直沖布袋而沒有下進(jìn)風(fēng)的作用,可能還會損傷前排濾袋。所以電袋除塵器氣流分布還待深入的分析研究。(2) 臭氧(O3)對PPS濾袋的影響電除塵是利用高壓直流電源產(chǎn)生的強電場使氣體電離產(chǎn)生電暈放電,電暈放電必定會產(chǎn)生臭氧,特別是火花放電時更為嚴(yán)重。臭氧很不穩(wěn)定,在高溫和一定濕度下易與煙氣中其它成分迅速反應(yīng),特別與NO反應(yīng)生成NO2,NO2是侵蝕性氧化劑對PPS濾袋有很強的腐蝕性。PPS不會水解,但會因氧化而降解,以致變色發(fā)脆,嚴(yán)重

25、時氈體的纖網(wǎng)會破碎而脫離基布。溫度一旦超過100,PPS能夠承受的氧含量就要隨著溫度的上升而減小除氧外,另一個危害PPS的因素是煙氣中的NO2。因為燃燒時空氣中的氮和燃料中的氮化物在高溫下會氧化成NOX,其中既有NO,也有NO2,主要為NO,大約占總NOX的95。通常NO通過下式反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2NO+O3N02+O2溫度越高,煙氣中允許的NO2含量越低;NO2含量越高,溫度就必須越低。圖2為PPS能承受的NO2濃度與溫度的關(guān)系。因為PPS容易氧化,所以BWF環(huán)境技術(shù)有限公司提出,要確保PPS的使用壽命不低于24個月,就應(yīng)當(dāng)經(jīng)常在煙氣溫度不超過150,含氧量不超過8,含NO2不超過15mg/Nm

26、3的條件下使用。雖然PPS耐化學(xué)腐蝕好,但不耐氧化性酸、氧化劑、濃硫酸、濃硝酸、王水、等,但在工業(yè)實際應(yīng)用中,煙氣中同時有O3、NO、NO2、SO2、SO3、Cl、水等物質(zhì)存在,綜合對PPS作用,強力下降的結(jié)果可能更為嚴(yán)重。特別是SO2在O3作用下生成SO3,在水份較大時,對PPS影響會更大。(3) 燃煤電廠電袋除塵器使用運行情況(31)國內(nèi)200MW機組某廠分別在2007年9月和10月分別投運2臺電袋除塵器,4個月后開始出現(xiàn)濾袋破損并逐步更換,到2008年11月中旬全部更換完。于同年11月再改造另一臺爐為電袋除塵器投入運行,4個月后這臺爐發(fā)現(xiàn)濾袋破損,到現(xiàn)在已更換1半以上新袋。原因初步分析;

27、1)現(xiàn)場工況較為惡劣,煙氣酸性較強,有結(jié)露;2)粉塵粘性較大且呈酸性,鍋爐可能經(jīng)常摻燒油燒料;3)濾料纖維受腐蝕嚴(yán)重,纖維表面出現(xiàn)裂痕,甚至開裂;由此推斷工況煙氣含硫氣體、氧氣濃度較高,且有結(jié)露。(3、2)國內(nèi)電廠300MW機組安徽某發(fā)電廠4×300MW機組分別于1986年(1、2機組)及1996年(3、4機組)投產(chǎn),原4臺機組除塵器均為雙室4電場靜電除塵器,現(xiàn)因投產(chǎn)年代較早,同時煤質(zhì)變化較大(灰份由原2530變?yōu)?5左右),其煙氣排放不能達(dá)到環(huán)保要求,對2、3、4爐進(jìn)行電袋除塵器改造,其中2爐于2008年5月中旬投運,現(xiàn)運行1年時間。3、4爐剛改造完畢。2爐是將原來四個電場的電除塵

28、器改為一個電場三個供電分區(qū),另三個電場改為布袋。改造后除塵器的阻力最高達(dá)800Pa。據(jù)電廠人員介紹,2爐整體運行情況良好,但已發(fā)現(xiàn)破袋4050條以上,主要原因為進(jìn)口煙氣溫度過高(現(xiàn)除塵器進(jìn)口溫度為160170),高溫氧化;靠人孔門處結(jié)露、酸腐觸;布袋脆化,與煙氣中的二氧化氮有關(guān)。估計,運行時間越長,該爐電袋除塵器破袋數(shù)量越來越多。每年利用小修期需分批更換一定數(shù)量的布袋(該廠估計不少于1/4,會逐年增多),從而保證除塵器的效率及煙氣的排放濃度。廠商保證布袋整體30000小時的使用壽命是不現(xiàn)實的。(3、3)國內(nèi)電廠600MW機組河南某發(fā)電廠1#、2#600MW機組鍋爐原先采用的是雙室4電場靜電除塵

29、器,后來燃煤煤種發(fā)了變化(設(shè)計及校核煤種灰份由原19和21變?yōu)?0和35,偏離了設(shè)計煤種,電除塵器除塵效率達(dá)不到要求,灰塵排放濃度高達(dá)200mg/Nm3。該廠決定將1#、2#鍋爐原電除塵器3、4電場拆除,改為布袋。該廠1#鍋爐2008年5月份開始改造,同年8月份該爐改造完畢并投入運行。運行6個月后因布袋脆裂、布袋及其龍骨掉落等原因(布袋掉落堵塞灰斗),其間停爐1718天進(jìn)行檢修。該臺鍋爐至今累計運行8個月。1#鍋爐改用電袋除塵器后除塵效率得到明顯提高,灰塵排放濃度可達(dá)30mg/Nm3;除塵器的阻力由投運初時的300Pa,半年后升至700Pa,最高阻力達(dá)1000Pa。改造后除塵器減少了兩個電場,

30、用電負(fù)荷相應(yīng)減少;阻力增加,引風(fēng)機的電耗也相應(yīng)增大。兩者相抵還具有一定的節(jié)電空間。然而1#鍋爐發(fā)生布袋脆裂、布袋及其龍骨掉落的現(xiàn)象,究其原因除安裝質(zhì)量欠佳外,煙氣超溫也是造成布袋老化,影響布袋使用壽命的主要原因。布袋最佳運行溫度應(yīng)在160以下,現(xiàn)場控制室觀測到,機組運行負(fù)荷420MW時,進(jìn)口煙氣溫度為140160。另外可能電袋除塵器中的電場產(chǎn)生臭氧,使煙氣中的NO氧化成NO2,布袋中的硫被置換所至。設(shè)備廠家保證布袋使用壽命為35000小時已不能實現(xiàn)。該廠估計23年后將要更全部布袋,估算費用需900萬元。四、電袋除塵器與電除塵器經(jīng)濟比較(600MW機組)電袋除塵器因阻力增加引起引風(fēng)機功率的增加,由于電場的減少,總功耗比電除塵器少732Kw;但從年運行維護費用來看,電袋除塵器的濾袋、濾籠、閥芯的更換(使用壽命按4年算,實際目前很難達(dá)到)平均年費用需達(dá)230萬元。

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