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電袋復(fù)合式除塵器在煤泥混燒CFB上的應(yīng)用與研究
摘要]針對《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/2376-2013)提出的2017年1月1日起,大氣顆粒物高允許排放濃度限值為20 mg/Nm3的要求,采用電袋復(fù)合式除塵器,降低煙塵排放濃度,確保煙塵穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
南屯電力分公司4#、5#鍋爐均為220t/h煤泥、洗中煤混燒的循環(huán)流化床鍋爐(簡稱CFB)。除塵方式為靜電除塵,分別于2002年2月、2004年4月投產(chǎn)。由于運(yùn)行時間較長,除塵設(shè)備已經(jīng)老化,效率下降。隨著鍋爐煤泥摻燒量的逐步加大,飛灰量增大,灰的成分也發(fā)生了變化,飛灰的比電阻隨之增高,煙塵排放濃度偏高。根據(jù)環(huán)保文件要求,在2013年9月1日煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到30mg/Nm3,2017年1月1日必須達(dá)到20mg/Nm3?,F(xiàn)有除塵系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。為改善周邊環(huán)境,實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,經(jīng)研究,將兩臺鍋爐的靜電除塵器改造為電袋復(fù)合除塵器。
一、電袋復(fù)合除塵方式的技術(shù)優(yōu)勢
1.除塵機(jī)理由于在電袋復(fù)合式除塵器中,煙氣先通過電除塵區(qū)后再緩慢進(jìn)入后級布袋除塵區(qū),布袋除塵區(qū)捕集的粉塵量僅有入口的1/4。這樣濾袋的粉塵負(fù)荷量大大降低,清灰周期得以大幅度延長;粉塵經(jīng)過電除塵區(qū)電離荷電,粉塵的荷電提高了粉塵在濾袋上的過濾特性,即濾袋的透氣性能、清灰性能方面得到大大的改善。合理運(yùn)用電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)點(diǎn),以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的功能,能充分克服電除塵和布袋除塵的除塵缺點(diǎn)。
2.運(yùn)行阻力低,濾袋清灰周期時間長,具有節(jié)能功效 電袋復(fù)合式除塵器濾袋的粉塵負(fù)荷量小,再加上粉塵荷電效應(yīng)作用,因此濾袋形成的粉塵層對氣流的阻力小,易于清灰,比常規(guī)布袋除塵器低500Pa的運(yùn)行阻力,清灰周期時間是常規(guī)布袋除塵器4-10倍,大大降低設(shè)備的運(yùn)行能耗。
3.濾袋使用壽命長 由于濾袋清灰周期大大延長,所以清灰次數(shù)減少,且濾袋粉塵透氣性強(qiáng)、阻力低,濾袋的強(qiáng)度負(fù)荷小,從而延長濾袋使用壽命。
4、電袋復(fù)合除塵器電區(qū)發(fā)生故障不會影響整個設(shè)備的排放濃度,對系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很小。如果電除塵器發(fā)生故障,袋區(qū)增加設(shè)備的噴吹頻率,阻力也會有一定的增加,但不會影響除塵器的正常運(yùn)行。袋區(qū)即使發(fā)生破袋對排放濃度的影響也大大減小。在經(jīng)過電除塵后,進(jìn)入布袋除塵器的粉塵濃度約在原煙氣粉塵濃度的1/5~1/10左右。如果發(fā)生同樣大小面積的破袋,對電袋復(fù)合除塵器的粉塵排放濃度來說,其影響也只有純布袋除塵器的1/5~1/10左右。
二、實(shí)施方案
保留原電除塵器的基礎(chǔ)、外殼、進(jìn)口喇叭、灰斗、樓梯平臺等,將電除塵器改造為兩電兩袋的電袋復(fù)合除塵器(電除塵區(qū)+袋除塵區(qū)),即原電除塵第yi、二電場陰陽極保留利舊作為電除塵區(qū);三電場內(nèi)部掏空同時拆除出口喇叭,增加一個袋區(qū)兩區(qū)組合為袋除塵區(qū)??傮w尺寸變動:橫向柱距不變,縱向柱距增加4米。
1.電區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):采用一、二電場作為靜電除塵區(qū):保留第yi、二電場內(nèi)部結(jié)構(gòu)件中的極板、極線、振打裝置;保留第yi、二電場進(jìn)氣端頂梁、頂蓋等;保留第yi、二電場的高、低壓控制系統(tǒng)。對保留部分進(jìn)行檢修,以提高電場區(qū)除塵器效率,后電場拆除配件作為前電場備件使用。
2.袋區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):三電場及新增一個袋區(qū)作為袋除塵區(qū)。拆除第三電場內(nèi)部結(jié)構(gòu)件、頂梁、頂蓋等部件,新增一個袋區(qū)增設(shè)相配套的鋼支架、外殼、灰斗等,將其內(nèi)部空間布置濾袋、袋籠;頂部增設(shè)凈氣室,可以在內(nèi)部更換濾袋、袋籠。凈氣室頂部增加出口煙箱。增加袋區(qū)清灰系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等相關(guān)輔助系統(tǒng)。袋區(qū)分為4個室,清灰方式采用行噴吹清灰技術(shù)。增設(shè)旁路系統(tǒng),當(dāng)鍋爐在燃油點(diǎn)爐狀態(tài)、出現(xiàn)爆管、預(yù)熱器尾部燃燒等超溫緊急情況時,能夠靈活動作且切換時間短,這樣可以有效保護(hù)濾袋不受到損壞。
3、現(xiàn)場采用PLC控制,設(shè)計(jì)進(jìn)出口溫度檢測、除塵器差壓檢測、煙道壓力檢測、清灰系統(tǒng)壓力檢測、提升閥、旁路閥氣源壓力檢測、濾袋脈沖閥控制(定時、定時+定壓)、袋區(qū)溫度報(bào)警及旁路閥、提升閥連鎖自動控制。
三、實(shí)施效果
系統(tǒng)改造后,除塵效果顯著,煙氣中粉塵濃度降到了20mg/Nm3,實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放,除塵器差壓控制在700Pa以下,極大的改善了周邊環(huán)境,社會效益巨大。