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某2×300WM循环流化床机组新建工程除尘器选型分析

北极星环保网来源:2016/12/2 9:36:52我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:循环流化床 除尘器 布袋除尘

北极星环保网讯:摘要:目前我国燃煤电厂的主流除尘技术有两种,一种是电除尘技术,另一种则是布袋除尘技术。燃煤电厂尤其应用大的燃煤机组,电除尘器仍处主导地位,布袋除尘器的应用在近几年增长迅速,哪种除尘器更具有合理性、优越性值得去认真分析

一、 概况

某煤矸石电厂2×300WM机组新建工程项目,锅炉为循环流化床锅炉,燃料为矸石、中煤、煤泥、劣质煤按一定比例混合,再掺烧一定量的石灰石,原初步设计除尘器采用双室五电场电除尘器,除尘器后面设石灰石-石膏湿法脱硫系统。

二、 燃煤电厂主要除尘技术及比较

1、电除尘器和布袋除尘器原理及技术特点

1)电除尘器

电除尘器是利用粉尘在电场中荷电,并在电场力作用下向极板运动而实现烟气净化的。其主要分为气体的电离与电晕、粉尘粒子的荷电、荷电粒子向电极运动和荷电粒子沉集在电极上四个过程。它具有除尘效率高、处理烟气温度高、阻力小、维护费用低、系统适应性强和连续性好等优点,系统不用设烟气超温保护及旁路。

其缺点如下:

(1)受除尘机理的限制,除尘效率是随总集尘面积按指数变化。第一电场除尘效率可达70-80%,后级电场(第2-5电场)对收尘量贡献率低,设备利用率极低,即用80%设备费用仅仅收集20-30%的粉尘;

(2)电除尘器受所燃煤质、粉尘的理化性质、烟气的性质(温度、湿度、组成等)以及除尘器本体结构和锅炉负荷变化影响较大,除尘器效率不稳定;

(3)对气溶胶粒子捕集效率不高;烟尘的排放浓度时常超标,很难保证出口含尘浓度小于50mg/Nm3;

(4)电除尘器的初期投资大,耗电量大,占地面积大。

目前电厂使用的煤种很难满足设计煤质的要求,“来什么煤烧什么煤”已是很普遍的情况,这些煤灰分高,飞灰的驱进速度低,为了达到<50mg/Nm3的排放标准,需要将电除尘做到五个电场以上,比集尘面积要做到100-120m2/m3/s,电除尘器本体做得很大。如采用常规工频高压电源供电恐难满足使用要求,国内大功率高频电源的技术目前尚不成熟,而进口的价格又十分昂贵。这不仅增大了设备的一次投资,而且增大了电能的消耗,造成对资源的浪费。况且,巨大的设备投资和运行费用,电厂实在难以承受。

为了降低电除尘器的投资,有人指望除尘器后面湿法脱硫装置承担除尘作用。实际上,烟气经过五电场的电除尘器净化后出来的颗粒绝大部分为微细颗粒,粒径大部分是PM2.5以下,这些微细颗粒通过湿法是很难捕集的,湿法脱硫装置固然能起到一定的除尘作用,但60-70%的微细颗粒还是要排放到外面。所以除尘不能过分依赖后面的湿法脱硫,过分依赖必将影响脱硫系统的正常运行,这在许多电厂已经有过沉痛的教训。

2)布袋除尘器

布袋除尘器利用滤料将含尘气体中的粉尘过滤从而使粉尘和气体分离的设备。其除尘机理主要是含尘气体中的粉尘与滤料纤维的惯性碰撞、扩散、拦截等作用被捕集,初期的除尘效率一般不高;但随着粉尘初层的形成,会达到很高的除尘效率,一旦粉尘初尘形成,则主要靠这个粉尘初层和以后逐渐堆积起来的粉尘层起除尘作用。其主要有脉冲布袋除尘器和反吹风布袋除尘器两种,目前脉冲布袋除尘器在国内外使用最成功、应用最广泛,其清灰方式采用脉冲清灰,分为固定行喷吹和低压旋转喷吹两种形式。

其优点是:

(1)只要滤料选择合适,除尘效率非常高,对微细颗粒,特别是对0.01~1.0μm的气溶胶粒子都能达到很高的捕集效率;

(2)除尘效率可达99.9%以上;除尘器效率稳定,不受所燃煤质和粉尘的性质和系统工况的影响,烟气的排放浓度<50 mg/Nm3,甚至达到<30  mg/Nm3;

(3)设备投资少,控制简单,耗电量小,占地面积小,运行费用低;

(4)设备可实现不停机检修;

(5)可适用于高浓度粉尘工况条件,如应用于循环流化床半干法脱硫除尘工艺;

(6)具有一定的脱硫作用。

但是脉冲布袋除尘器也存在缺陷,如受到滤料使用温度的制约,其使用范围受到了一定的限制,温度过高容易烧袋,温度过低容易冷凝结露而糊袋,同时存在设备的阻力较大、风机电耗高、滤袋需要定期更换、维护费用较高等。尤其是当滤袋冷凝结露堵塞滤袋时,阻力急剧升高,影响主机正常运行。

延伸阅读:

火力发电厂袋式除尘器滤料材质选型探讨

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