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旋转极板电除尘器与电袋除尘器技术经济分析

北极星环保网来源:华电技术 王磊2017/3/7 16:25:11我要投稿

2技术特性分析

2.1旋转极板电除尘器技术分析

2.1.1旋转极板电除尘器的提效作用

电除尘器的末电场由常规固定极板改为旋转极板后,其除尘效率可由50%~70%提高至70%~95%,原因有3点:

第一,旋转极板处于清洁状态,粉尘所受的电场力一直维持在较大值,不会因为带电粉尘在极板上沉积而使后继粉尘由于同种电荷的斥力而削弱了电场力的作用,同时避免了反电晕的产生,有效解决了高比电阻粉尘难收集的问题;

第二,相对于机械振打凊灰,采用凊灰刷的凊灰方式最大限度避免了二次扬尘的产生;

第三,旋转极板的同极间距一般为450mm或460mm,电极的工作电压升高,粉尘的趋近速度增大。同样因为上述原因,旋转极板电场中粉尘的趋近速度比常规电场提高2~3倍。按照多依奇公式

除尘器

在保持收尘面积和烟气流量不变的前提下,要提高收尘效率,唯一有效的途径是增加尘粒的趋近速度。趋近速度是指粉尘所受的电场力和粘滞阻力相平衡时,粉尘向收尘极的运动速度。趋近速度的增加是旋转极板电除尘器除尘效率提高的根本理论依据。

2.1.2末电场改造为旋转极板时的设计方案

采用旋转极板进行电除尘器改造时,总体改造方案主要有2种。

方案1将末级电场改为旋转极板,前级电场仅做常规检修和调整;方案2在末级电场变为旋转极板的同时,加高前级电场,增加收尘极板的面积。具体采用哪种改造方案、参数如何选取,需根据改造前除尘器出口烟尘的排放质量浓度等因素来决定。

设计时,常规末电场的除尘效率可按60%~65%计,改造成旋转极板后,收尘面积保持不变,趋近速度w按原来的2.3倍计。根据式(1)可以计算出在不同Aw/qV下的除尘效率,部分数据见表1。

表1不同Aw/qV下的除尘效率

除尘器

假定改造前除尘器出口粉尘质量浓度为110mg/m3,由表1可知,改造后出口粉尘质量浓度降为30mg/m3,末电场的除尘效率由63%提高为90%。

通常情况下,在保持烟气工况和煤质条件不变的情况下,若改造前除尘器出口粉尘质量浓度不大于110mg/m3,采用方案1可满足不大于30mg/m3排放限值的要求;若质量浓度大于110mg/m3,需采用方案2。

采用方案2时,前级电场需增加多少面积的收尘极板由原出口粉尘浓度和比集尘面积等因素决定。通常需要加高电场,但极板的高度一般应控制在18m内,如果电场加高后仍然达不到所需比集尘面积,就只能通过增加电场数来实现,而电厂一般没有多余的场地用于增加电场,此时就需采用电袋除尘器来改造。对于要求排放浓度≤20mg/m3的重点地区,采用旋转极板电除尘器很难达标,建议采用电袋除尘器。

2.1.3旋转极板电除尘器需要注意的问题

为了保证旋转极板电除尘器稳定、可靠运行,确保满足排放要求,在设计、制造和安装过程中需重点注意以下问题。

(1)为了保证除尘器能带上足够高的工作电压,阴、阳极间距偏差需控制在±10mm之内,此外,阴极框架与阳极振打轴、壳体内壁和大梁底面的间距应大于异极间距。

(2)阳极板与壳体内壁之间、大梁底面以及灰斗中均应设置阻流板,阻流板的安装应符合设计要求,最大限度地防止未经荷电除尘的烟气短路出去。

(3)轴系应转动灵活,无卡阻现象,固定部件不得干涉运动部件的运转,上下轴系的平行度误差不大于5mm,轴的水平度误差应不大于0.8mm/m。

(4)严控链轮的加工精度,确保链轮和链条之间的啮合质量,预防脱链和啮合传动失效。

(5)链条设计应满足在高温、多尘环境下长期运行,链条的安全系数为5,链节应松紧适度,转动灵活,不能有卡滞现象。

2.2电袋除尘器技术分析

2.2.1电袋除尘器的技术特性

电袋除尘器是有机结合电除尘器和布袋除尘器优点而开发的一种高效除尘器。同电除尘器相比,电袋除尘器的除尘效率明显提高,适应的煤种范围更广,不受粉尘性质的限制,对电除尘器难于收尘的高比电阻粉尘和粉尘粒径为5μm(PM5)以下的微细粉尘都有很好的收尘作用,但其烟气阻力大于电除尘器。

同布袋除尘器相比,由于电场区的预除尘作用,电袋除尘器降低了滤袋的粉尘负荷量,避免了烟气中粗颗粒磨损滤袋,降低了滤袋的阻力上升率,延长了滤袋的清灰周期,节省了清灰能耗。此外,烟尘通过电场区荷电后,由于同种电荷的相斥作用,粉尘在滤袋上排列规则有序,粉尘层孔隙率高、透气性好,易于剥落,降低了过滤阻力,减少了引风机的能耗。

电除尘器改造为电袋除尘器时,通常保留前面1~2个电场,拆除后面几级电场的阴极与阳极系统和顶部的供电装置,并将该部分壳体重新分割成4个以上布袋室。为保证达到30mg/m3以下的排放要求,当前级为1个电场时,布袋区的烟气过滤风速宜不大于1.1m/min;当前级为2个电场时,过滤风速可提高至1.2m/min。

此外,改造后需要增设1套可编程逻辑控制器(PLC)用于布袋区的控制,当除尘器进出口压差达到设定值时,启动喷吹系统对布袋进行喷吹凊灰,当烟气温度超过设定的温度时,启动超温保护系统,保护滤袋免受高温损伤。

延伸阅读:

电袋复合除尘器在某煤化工公司电厂的改造应用

确保达标排放的电除尘器本体设计方案探讨

电袋复合式除尘器改造的技术探讨

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