鍋爐煙氣除塵技術(shù)

目錄：鍋爐煙氣簡介鍋爐煙氣除塵工藝電站鍋爐除塵器第一頁，共24頁。一、鍋爐煙氣簡介鍋爐簡介鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，把燃料中的化學(xué)能通過燃燒（劇烈的氧化反應(yīng)）轉(zhuǎn)化為熱能，加熱給水，以獲得需要的熱水或蒸汽的設(shè)備。鍋爐煙氣正常的鍋爐由煙道排出的空氣、煙塵及其他各種氣體組成的混合氣體。（煙塵、SO2、NOx、碳氧化物）第二頁，共24頁。在我國各大城市的污染物監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn),總懸浮顆粒物(TSP)70%以上的來源是燃燒過程,目前我國工業(yè)鍋爐每年的煙塵排放量約6～8Mt,占全國煙塵總排放量的33%～35%,可見減少鍋爐燃燒煙塵排放對(duì)改善大氣質(zhì)量有著舉足輕重的作用。第三頁，共24頁。二、鍋爐煙氣除塵工藝鍋爐除塵器：鍋爐除塵器煙氣通過進(jìn)煙道進(jìn)入文丘里，在喉部的入口被水均勻的噴入，由于煙氣高速運(yùn)動(dòng)，因此噴入的水被其融化成細(xì)小的水霧濕煙氣中的灰料，這樣，灰料與水滴就發(fā)生了碰撞凝聚，尤其是料徑細(xì)小的灰塵料可以被水霧水溶。（第一次除塵和脫硫）這些為灰料的分離做好充分的準(zhǔn)備，此后進(jìn)入筒體，迅速降低溫度的煙氣繼續(xù)沖擊池內(nèi)的石灰水，煙氣中的粉塵和SO2與池中的石灰水反應(yīng)生成硫酸鹽，在慣性力、重力、附著力、凝聚力的作用下沉入水底（第二次脫硫過程）第四頁，共24頁。被煙氣激起的水花，水霧與洗滌后的煙氣在風(fēng)機(jī)引力下，氣水同時(shí)抬開，使煙氣與石灰水充分反應(yīng)，然后經(jīng)葉輪脫水器進(jìn)行氣水分離，水經(jīng)泄水管流進(jìn)水池，并使煙氣完成第三次除塵與脫硫，凈化后的氣體經(jīng)過風(fēng)機(jī)排入大氣。第五頁，共24頁。在工業(yè)實(shí)際中,根據(jù)除塵機(jī)理的不同,習(xí)慣上將除塵技術(shù)分為以下4類:①機(jī)械式除塵技術(shù)。利用機(jī)械力(重力、慣性力和離心力)作用進(jìn)行除塵的技術(shù),一般作為預(yù)除塵器在煙氣凈化中使用。如旋風(fēng)分離器、靜電除塵器及袋式除塵器的沉降室等。②靜電除塵技術(shù)。利用電場(chǎng)力對(duì)荷電粒子的作用進(jìn)行氣固分離的技術(shù),是目前電廠燃煤鍋爐普遍采用的煙氣除塵技術(shù)。第六頁，共24頁。③過濾除塵技術(shù)。使煙氣通過織物或多孔的填料層,利用過濾機(jī)理進(jìn)行除塵的技術(shù),主要包括袋式除塵技術(shù)及顆粒層除塵技術(shù)。袋式除塵技術(shù)具有很高的除塵效率,應(yīng)用廣泛,隨著環(huán)保要求的不斷提高,正在逐步取代靜電除塵器而成為電廠燃煤鍋爐的主要除塵手段。第七頁，共24頁。④濕式除塵技術(shù)。濕式除塵技術(shù)也叫洗滌式除塵技術(shù),是利用液滴或液膜洗滌煙氣進(jìn)行除塵的技術(shù),包括低能洗滌技術(shù)或高能文氏管除塵技術(shù)。濕式除塵器能夠有效地除掉0.1μm以上的顆粒物,同時(shí)對(duì)其他氣體污染物也具有一定的脫除作用,缺點(diǎn)是存在廢水二次污染和污泥處理問題。第八頁，共24頁。三、電站鍋爐除塵器目前電站鍋爐采用的除塵器主要有靜電除塵器、布袋除塵器及電袋組合式除塵器。第九頁，共24頁。靜電除塵器基本原理首先通過電暈放電建立一個(gè)高壓電場(chǎng),當(dāng)氣流從中通過時(shí),顆粒物(包括焦油霧滴)與正負(fù)離子碰撞帶電,并在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng),在集塵極放電聚集,最后達(dá)到煙氣除塵的效果。第十頁，共24頁。優(yōu)點(diǎn)：

①初期除塵效率能達(dá)到99%,能捕集1μm以下的細(xì)微粉塵,但從經(jīng)濟(jì)方面考慮,一般控制一個(gè)合理的除塵效率。

②處理煙氣量大,可用于高溫(可高達(dá)500℃)、高壓和高濕(相對(duì)濕度可達(dá)100%)的場(chǎng)合,能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。③具有低阻的特點(diǎn),電除塵器壓力損失僅100～200Pa。第十一頁，共24頁。缺點(diǎn)：①設(shè)備龐大,耗鋼多,需高壓變電和整流設(shè)備,高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓通常為70～100kV,投資高。②制造、安裝和管理的技術(shù)水平要求較高。③不具備離線檢修功能,一旦設(shè)備出現(xiàn)故障,或者帶病運(yùn)行,或者只能停爐檢修。第十二頁，共24頁。靜電除塵器工作的主要影響因素：①灰的比電阻。電除塵器對(duì)灰的比電阻要求較高,高比電阻粉塵在集塵極上的堆積造成反電暈,低比電阻粉塵的二次飛揚(yáng)可造成靜電除塵器的效率明顯降低。②燃煤含硫量。硫含量在1.0%以下的低硫煤(尤其是硫含量小于0.5%)燃燒后的灰塵利用電除塵器就難以脫除。第十三頁，共24頁。③振打裝置的結(jié)構(gòu)。電暈極與集塵極均需要振打裝置,傳統(tǒng)的振打方式多為重錘在陽極排側(cè)面周期振打,而為了使陽極板保持足夠的剛度,避免在運(yùn)行中彎曲變形,通常有防風(fēng)溝和凹凸槽,這種結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)電場(chǎng)中氣流的均勻性產(chǎn)生影響,進(jìn)而影響其除塵效率。④粉塵粒徑分布。實(shí)踐證明,傳統(tǒng)的干式靜電除塵器(ESP)對(duì)PM2.5級(jí)以下的顆粒收集效率很低。⑤對(duì)初始濃度大于30g/m3

的含塵氣體需設(shè)置預(yù)處理裝置。第十四頁，共24頁。布袋除塵器基本原理布袋除塵器是過濾式除塵技術(shù)的一種,是利用多孔過濾介質(zhì)(濾袋)捕捉并分離顆粒物進(jìn)行除塵的技術(shù)。根據(jù)煙氣特性,濾袋的材質(zhì)可以是天然纖維、化學(xué)合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維或其他材料。隨著濾料不斷改進(jìn),袋式除塵器已逐步在鍋爐除塵領(lǐng)域推廣應(yīng)用,并呈現(xiàn)長足的發(fā)展勢(shì)態(tài)。第十五頁，共24頁。優(yōu)點(diǎn)：

①除塵效率高,可達(dá)到99.9%以上。②附屬設(shè)備少,投資省,技術(shù)要求比電除塵器低。③能捕集比電阻高,電除塵難以回收的粉塵。④性能穩(wěn)定,對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性好,運(yùn)行管理簡便,特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵,所收的干塵便于處理和回收利用。⑤適合生產(chǎn)全過程除塵,降低總量排放。第十六頁，共24頁。缺點(diǎn)：①用于處理相對(duì)濕度高的含塵氣體時(shí),應(yīng)采取保溫措施(特別是冬季),以免結(jié)露造成“糊袋”。③阻力較大,一般壓力損失為1000～1500Pa。④由于國內(nèi)技術(shù)還不成熟,脈沖閥等關(guān)鍵部件還需要進(jìn)口。②用于凈化有腐蝕性氣體時(shí),應(yīng)選用適宜的耐腐蝕濾料;用于處理高溫?zé)煔鈺r(shí),應(yīng)采取降溫措施,將煙溫降到濾袋長期運(yùn)轉(zhuǎn)所能承受的溫度以下,并盡可能采用耐高溫的濾料。第十七頁，共24頁。影響袋式除塵器工作的主要因素：①氣布比(過濾風(fēng)速)的選擇：氣布比選擇的合理與否,直接影響到袋式除塵器的除塵效率及使用壽命。氣布比過大會(huì)影響到濾袋的使用和除塵器的除塵效率；過小則影響到整套設(shè)備的投資及運(yùn)行費(fèi)用,無法保證合理的經(jīng)濟(jì)性。第十八頁，共24頁。②氣流分布:袋式除塵器的氣流分布要求與靜電除塵器截然不同,進(jìn)入靜電除塵器的煙氣要求均布,而袋式除塵器的氣流要求合理的分布,氣流分布的好壞直接影響到除塵器濾袋的壽命、設(shè)備阻力、除塵效率、鍋爐系統(tǒng)安全等。是對(duì)袋式除塵器整機(jī)性能考核的關(guān)鍵參數(shù),也是評(píng)價(jià)袋式除塵器裝機(jī)水平高低的標(biāo)志性參數(shù)之一。第十九頁，共24頁。電袋組合式除塵器基本原理電袋組合式除塵器是綜合利用和有機(jī)結(jié)合電除塵器與布袋除塵器的除塵優(yōu)點(diǎn),先由電場(chǎng)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(不大于50mg/m3)、性能優(yōu)異的特點(diǎn)。第二十頁，共24頁。電除塵與布袋除塵結(jié)合方式不同,其除塵原理也不一樣。比較常見的有兩種方式:一種是在電除塵后再接一個(gè)布袋除塵器,通過電除塵之后剩余的比較細(xì)小的粉塵顆粒由布袋除塵除掉,這種方式是目前最常見的電袋除塵器結(jié)構(gòu)型式。安慶石化熱電廠6#鍋爐采用該種型式電袋除塵器,運(yùn)行穩(wěn)定,綜合除塵效率可達(dá)99.99%。第二種結(jié)構(gòu),是電除塵和布袋除塵并列運(yùn)行,原理相對(duì)復(fù)雜些,電布單元不分先后對(duì)煙氣處理,只是煙氣必須通過布袋除塵過濾才能排放。主要優(yōu)點(diǎn)是清灰時(shí)能相互彌補(bǔ),真正地解決二次揚(yáng)塵問題,但目前還處于開發(fā)階段,工業(yè)化應(yīng)用的較少。第二十一頁，共24頁。優(yōu)點(diǎn)：

①適應(yīng)性強(qiáng),可以捕集不同性質(zhì)的粉塵,能在煙氣參數(shù)發(fā)生較大波動(dòng)時(shí)穩(wěn)定工作,無二次揚(yáng)塵和飛灰現(xiàn)象。②設(shè)備體積小,濾袋使用壽命長,設(shè)備阻力在1000Pa以下,電能消耗低,運(yùn)行費(fèi)用省