燃煤电厂电除尘器与电袋除尘器综合分析
- 格式:docx
- 大小:33.94 KB
- 文档页数:7
燃煤电厂除尘器等设备设施安全风险隐患排查报告
燃煤电厂烟气处理设施存在的问题及建议
摘要:当前,我国工业化发展前景良好,随着人们生活水平的提高,其对于电力的需求也越来越多,在这种情况下,工业化生产对于大气环境造成的污染日益严重,严重威胁了人们的身心健康。
燃煤电厂烟气处理设施作为环保设施的重要组成部分,是监督工作的重点。
本文对燃煤电厂烟气处理设施存在的问题以及建议进行了分析。
关键词:燃煤电厂;烟气处理;设施1燃煤电厂烟气处理设施存在的问题
1.1除尘设施
1.1.1电除尘器和电袋复合除尘器
除尘器作为燃煤电厂最重要的颗粒物去除设备,对燃煤电厂大气污染物的排放具有重要意义。
在对电除尘器和电除尘器的监督检查中发现,电除尘器在停电或运行过程中,由于电场故障导致电除尘器达不到额定电压,影响了除尘效果。
颗粒物中,烟气中杂质含量增加,脱硫设施的脱硫效率和石膏去除率提高。
水会造成不良影响。
1.1.2布袋除尘器
布袋除尘器在运行过程中出现频率较高的问题是滤袋压差过高,特别
是在更换超细布袋之后,设备运行一段时间滤袋压差达1800~3200Pa,不但影响除尘效率,还增加电耗。
1.2脱硫设施
1.2.1半干法脱硫
针对超低排放改造的要求,部分循环流化床电厂采用了炉内干法脱硫+炉外半干法脱硫的改造方式。
但由于炉内脱硫反应存在迟滞现象及脱硫剂下料不均匀、不稳定等情况,改造后需要炉内与炉外脱硫同时运行,才能实现SO2不超过35mg/Nm3的排放目标,容易造成炉膛出口S02排放浓度波动幅度大,导致炉外脱硫系统脱硫剂用量增大,钙硫比>3.0,甚至达到5~6,脱硫灰Ca0含量在20%左右,脱硫剂浪费现象非常突出。
火力发电厂输煤系统抑尘和除尘措施探讨发布时间:2021-12-17T06:02:48.102Z 来源:《河南电力》2021年8期作者:侯永宏[导读] 燃煤电厂煤尘的产生主要发生在煤炭倒运的过程中,即各段输煤皮带的落料点,主要影响因素为煤流落差高度、煤流速度、煤质水分情况等。
(大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂 075000)摘要:煤炭系统观测热电站表明,在煤炭运输过程中,热电站很容易产生大量的灰尘,这直接影响到热电厂工人的身体状况,还威胁到整个生产过程的安全性,破坏了热电站的科学生产系统。
因此,为使热电厂能以更清洁和文明的方式发展,开展了对煤炭供应系统中的灰尘控制进行深入研究。
关键词:火力发电厂;输煤系统;粉尘危害;抑尘除尘;原因引言火力发电厂在发电的生产过程中,会产生很多对环境有害的物质。
为了进一步降低其对环境的污染,对于发电厂输煤系统的治理是最为重要的一环。
可以说只要对发电厂的输煤系统相关防治措施做到位,那么就可以极大地减少火力发电厂在生产过程中对环境的破坏。
在输煤系统工作的过程中几乎每一个环节都会产生大量的粉尘,这些粉尘不仅会对环境造成极大的污染,而且对相关工作人员身体也会造成极大的损害。
近些年来,随着国家对环境保护力度的进一步加大,对于火力发电厂的环保要求也越来越高。
为了保证火力发电厂的日常产电活动不会对环境造成太大的破坏,就必须要对输煤系统的粉尘采取一定的措施进行处理。
1 煤尘的产生燃煤电厂煤尘的产生主要发生在煤炭倒运的过程中,即各段输煤皮带的落料点,主要影响因素为煤流落差高度、煤流速度、煤质水分情况等。
同时,在卸煤、储煤作业中也会产生煤尘。
在卸煤过程中,如采用固定位置、固定方式卸煤,应采用喷雾抑尘等方式,在固定区域内降低煤尘,防止煤尘扩散,如卸煤沟、翻车机区域。
在储煤过程中,如采用露天煤场,应在煤场四周设置防风抑尘网,并在煤场设置喷淋设备。
2 火力发电厂煤尘系统粉尘的直接危害(1)对于环境所造成的危害。
燃煤烟气污染物超低排放技术综述及排放效益分析关键词:超低排放超低排放技术超低排放改造针对燃煤电厂烟气中烟尘、SO2和NOx的超低排放要求,对现有常用除尘、脱硫、脱硝技术的原理、改造方法,以及改造后投运实例进行了综合探讨,分析了燃煤电厂烟气污染物超低排放改造后的经济效益及环境效益,以期提供参考。
关键词:燃煤烟气;超低排放;经济效益;环境效益1引言2016年入冬以来,全国各地雾霾天气持续不断,已经严重影响人们的日常生活和身心健康。
我国的能源消费结构以煤炭为主,这是造成我国环境空气污染和各类人群呼吸系统疾病频发的重要根源,无论是能源政策还是经济社会发展要求,其共同目的都是通过控制煤炭消费强度来减少大气污染物排放,改善区域环境质量。
煤电超低排放改造是现阶段发电用煤清洁利用的根本途径,超低排放技术可以进一步减少烟气污染物的排放总量,这是当前复杂形势下解决能源、环境与经济三者需求的最佳手段,也是破解一次能源结构性矛盾的必由之路[1]。
国务院有关部门要求燃煤机组在2020年前完成超低排放改造。
实行对燃煤电厂的超低排放技术改造刻不容缓,由此对超低排放技术改造的技术路线并结合改造案例进行综合介绍。
2超低排放的概念超低排放[2]是指燃煤火力发电机组烟气污染物排放浓度应当达到或者低于规定限值,即在基准氧含量为6%时,烟(粉)尘≤5mg/m3,二氧化硫≤35mg/m3,氮氧化物≤50mg/m3。
3超低排放改造的技术路线我国目前大量工业用电、居民用电,基本都靠燃煤电厂供给,因此选择合理的改造技术显得尤其重要。
对现有净化设备利用率高,改造工程量少的技术成为电厂的首选。
以下针对燃煤电厂常用的几种除尘、脱硝、脱硫设备的改造方式进行综合介绍。
3.1除尘技术目前燃煤电厂采取的除尘超低排放技术有:电除尘、电袋复合除尘、低低温电除尘、湿式电除尘以及最新的团聚除尘技术等。
3.1.1电除尘技术电除尘器[3]的工作原理是通过高压静电场的作用,对进入电除尘器主体结构前的烟道内烟气进行电离,使两极板(阴极和阳极)间产生大量的自由电子和正负离子,致使通过电场的烟(粉)尘颗粒与电离粒子结合形成荷电粒子,随后荷电粒子在电场力的作用下分别向异极电极板移动,荷电粒子沉积于极板表面,从而使得烟气中的尘粒与气体分离,达到净化烟气的目的。
火力发电厂电除尘积灰分析及处理摘要:经济在快速发展,社会在不断进步,人们生活质量在不断提高,对于电力的需求在不断加大,燃煤电站锅炉依靠燃烧大量煤碳产生化学反应生成合格的蒸汽,带动汽轮发电机组发电。
在燃烧过程中,必然会产生大量粉尘及有害气体,不仅会造成工厂周围环境污染,大气中的SOX还会造成酸雨形成,对人类健康造成严重危害。
随着国家对环境保护力度加强,烟尘排放浓度不断降低,电除尘设备正常高效运行是达标排放的关键因素。
关键词:电除尘;氨逃逸;硫酸氢铵引言在国民经济中,能源作为了基础的资源,直接影响着我国的国民经济发展。
因此,我们提倡节能降耗,做到节约用电,这对企业经济效益的提升具有重要的作用。
不仅如此,节能减排也是各级政府重点推进的举措,得到了社会各界的高度关注,具有重要的社会意义。
在当代社会中,我国十分重视绿色GDP,并且,将火电行业视为高耗能的行业,根据相关数据统计,我国的火电供电煤耗还比较落后,只能达到约为发达国家的80%,由此可见,在火电行业,我国的节能降耗具有一定的上升空间。
1电袋除尘器的组成电袋除尘器是火电厂最大的附机设备,其以电能基础,能在静电吸引园林的支持下,将悬浮颗粒从气体中分离出来,对于环境的保护具有较大影响。
火电生产中,电除尘系统包含了本体、保护装置、高压静电除尘用整流设备、低压控制系统四个模块;除尘器1~11结构依次为:壳体、灰斗、进口喇叭、阴阳极、滤袋装置、振打机构、旁路阀、提升阀、清灰系统、净气室、出口烟箱。
在这些部件结构中、壳体是除尘设备的基本框架和主要的承载部件,其为粉尘与气体的分离提供了空间。
而净气室位于壳体之上,其是干净气体排放的主要通道;提升阀装置确保了气流通道开通、关闭的有效控制,滤袋装置、清灰装置实现了烟气的气固分离和灰尘附着。
此外,旁路系统能实现电袋除尘设备滤袋的有效保护,其确保了电袋复合除尘器性能的有效发挥,对于火电厂环境保护具有较大影响。
2火力发电厂电除尘积灰分析及处理2.1硫酸氢铵的形成机制SCR是目前技术最成熟、应用最广泛的烟气脱硝技术,是控制燃煤锅炉NOx最根本的措施,其脱硝效率可以通过调整催化剂层数来获得,两层脱硝效率可达到80%以上;三层脱硝效率可达90%以上。
燃煤电厂协同除尘技术应用及电除尘器改造技术为适应燃煤电厂对烟尘排放的严格要求,需要对新建或原有锅炉的烟尘处理系统开展重新设计优化,并运用环保研究新技术,通过多个系统的共同作用,将净烟气烟尘排放浓度降到IOmg/m3以下。
对目前燃煤电厂有成功运用的烟气协同处理技术、对低低温省煤器的安装运用、电除尘的改造提效、增加湿法脱硫的除尘能力以及湿式除尘器的应用等方面开展分析,阐述各系统互相配合对烟尘开展协同处理,到达超低排放的目的。
近几年,环境保护约束愈加严格,对火力发电厂污染物排放限值到达世界最高标准,重点地区烟尘排放浓度执行20mg∕nι3限值。
部分地方标准更是高于国家标准,燃煤电厂正在开展“超低”、"近零''排放改造,就烟尘来说,单靠传统的电除尘技术已无法到达这样的要求。
为到达排放标准,对新建或现有锅炉设备的设计与改造,本着安全、经济、可靠的原则,优化组合脱硝、低低温省煤器、电除尘器、脱硫岛、湿式除尘器等系统的配置及选定方法,充分利用每个系统的特点,分担除尘功能,以求到达大系统协同控制的能力,如图1所示。
结果证明,可有效将烟尘质量浓度控制在5mg∕m3以下,日常运行在1~3mg∕m3之间。
1低低温电除尘技术分析研究说明,通过烟气冷却器或烟气换热系统降低电除尘入口烟气温度至酸露点以下(一般在90。
C左右),使烟气中大部分的S03在烟气冷却器中冷凝成硫酸雾并粘附在烟尘表面,使烟尘性质发生了较大变化,可大幅提升除尘效率,并同时能去除大部分的S03,同时解决了S03引起的酸腐蚀问题。
在锅炉空预器后设置低低温省煤器,使进入除尘器入口的烟气温度降低,能明显提高电除尘效率。
1.1低低温电除尘优点烟气温度的降低使烟尘比电阻下降。
低低温电除尘器将烟气温度降低到酸露点以下,由于烟气温度的降低,特别是由于S03的冷凝,可大幅度降低烟尘的比电阻(如图2),消除反电晕现象,从而提高除尘效率。
除尘器性能测试说明:在增设换热装置后,烟尘排放从原约60mg∕m3下降到20mg∕πι3,除尘效率明显提高。
燃煤电厂烟气除尘技术介绍啜广毅;王力腾;沈继平【摘要】阐述了燃煤电厂应用的袋式除尘、静电除尘和电袋组合除尘三种技术的除尘机理,分析了三种设备的技术特点,对电除尘器的应用效果和新技术进行了客观分析,并建议优选袋式除尘器。
%The paper explicates the dust removal mechanism of bag hose precipitation, electrostatic precipitation, elec-tric and bag combining precipitation used in coal-fired power plant;analyzes the technical characteristic of the three kinds of equipment;makes analysis on the application effect of the electrical precipitation and new technology and makes suggestions on optimum selection of bag hose precipitation.【期刊名称】《中国环保产业》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】5页(P52-56)【关键词】燃煤电厂烟气;袋式除尘;静电除尘;电袋组合除尘【作者】啜广毅;王力腾;沈继平【作者单位】中国大唐集团科技工程有限公司,北京 100097;中国大唐集团科技工程有限公司,北京 100097;中国大唐集团科技工程有限公司,北京 100097【正文语种】中文【中图分类】X701.21 燃煤电厂锅炉烟气除尘技术应用现状20世纪80、90年代,我国燃煤电厂的锅炉烟气除尘项目,大多采用静电除尘技术,对满足当时的排放要求起了重要作用。
进入21世纪后,国家加大了对大气污染治理的力度,严格了排放标准,烟尘排放浓度要求低于50mg/Nm3。
布袋除尘器与电除尘器比较一、概括上世纪,全国在燃煤电站锅炉烟气收尘设施中电除尘器占了绝大部分。
跟着公民经济的发展,国家对污染控制水平易要求不停提升,对微细粉尘的控制上日趋严格,国家环保总局出台了新的大气污染排放标准,从 2004 年 1 月 1 日起新建电厂粉尘排放浓度一定小于一些地方环保部门提出了更严格的要求,北京市要求到50mg/Nm3,2008 年奥运会举办前,全部北京地域的火电厂烟尘排放浓度小于 30mg/Nm3。
这对电除尘器产生了严重考验,对技术已经成熟的袋式除尘器供给了新的发展机会。
二、电除尘器的特色电除尘器的原理是在高压电场的作用下将气体电离,使尘粒荷电,在电场作用下,实现粉尘的捕集。
其长处为:1)除尘效率较高。
2)本体阻力低,一般在200-300Pa之间。
3)高温对电除尘器影响较小。
其弊端为:1)占地面积大;2)钢材耗量大;3)除尘效率对粉尘的特征比较敏感,一般最适合采集的比电阻为104~1011Ω.cm,对一些低硫煤及高比电阻的粉尘(如:准格尔煤、河南新密煤、宣威地域的煤)则很难捕集,即便采纳五电场或六电场的电除尘器也很难保证排放浓度在50 mg/Nm3以下。
4)烟肚量变化及进口浓度变化将影响除尘效率5)跟着运转年份的增添除尘器效率逐年降落5)电除尘器本体功耗高6)不可以在线检修,且检修的环境较差。
三、布袋除尘器的特色布袋除尘器也称过滤式除尘器,其原理为利用纤维编织物制作的袋子来捕集烟气中的固体颗粒,长处为:1)除尘效率高,一般都可保证出口排放浓度在 50 mg/Nm3以下,甚至能够达到 30 mg/Nm3以下的排放浓度;2)构造简单,操作保护方便;3)对粉尘特征不敏感,不受比电阻的影响;4)烟肚量及粉尘浓度的变化不影响出口排放浓度,只影响清灰频次;5)除尘效率跟着运转年份增添反而高升,直致滤袋无效而换袋;6)能在线检修,且检修换袋在大气环境中进行,检修环境较好;其弊端为:1)本体阻力比电除尘器高1200Pa左右;2)对烟气温度较敏感,一般要求在160℃的烟气温度下运转,太高烟气温度将影响滤袋的使用寿命和成本;3)烟气成份对滤袋的使用寿命影响较大,对PPS滤料,烟气中 Br 的含量、氧的含量、 NO X的含量等影响较大;4)换袋成本较高。
如何解决燃煤锅炉粉尘不稳定的问题摘要:目前燃煤锅炉的长周期运行已起到制约氧化铝产能的重要因素,其中除尘器能否长周期高效的运行也制约着锅炉的稳定运行,从而导致环保指标的波动,间接影响到整体企业的效益。
关键词:燃煤锅炉;粉尘不稳定;改造方案1、除尘系统改造方案比1.1电除尘器改为布袋除尘器布袋除尘器为过滤式除尘器,含尘气流均匀进入到布袋除尘器的各室,经滤袋过滤后,灰尘粘附在滤袋的外表面,随着灰尘粘附厚度的增加,滤袋内外差压达到预先设定值时,脉冲清灰系统启动,对滤袋依次进行清灰,粉尘落入灰斗。
被过滤后的干净烟气由滤袋内部经净气室、引风机、烟筒排入大气。
工作图示如下:布袋除尘器的最大优点是:除尘效率不受烟尘成份、进口烟尘浓度、粉尘颗粒分散度及粉尘比电阻等烟气粉尘性质的影响,对微细粉尘捕集率一般可达99.5%以上,安装运行良好的设备烟尘排放浓度<30mg>根据目前煤粉锅炉收到基灰情况,袋式除尘器很难保证烟尘排放满足≤10mg/Nm3要求,同时长时间运行在高浓度烟尘工况下,运行阻力高,磨损严重,容易造成滤袋过早破损失效,即使选用性能较高的滤袋,其使用寿命也很难保证30000h 以上,设备投资和运行维护费用都会相对较高。
1.2电除尘改造为电袋复合除尘器将电除尘器改造为电袋复合除尘可以保证除尘器出口烟尘排放≤10mg/Nm3。
目前国内应用的电袋复合除尘器的型式有垂直布置固定行喷吹、垂直布置旋转喷吹、水平横置卧式扁袋型式。
置旋转喷吹电袋复合除尘器型式,由于不能充分利用现有电除尘器的场地空间,这种型式的除尘器宽度方向占地较大,沿着烟气流向方向不宜过长,一般布置为两个过滤单元。
虽然该除尘器脉冲电磁阀使用数量少,一旦出现故障将直接影响整台机组除尘器正常运行;对于原有卧式电除尘器的流场长度增加,同心圆型式布置滤袋不利于烟气流场分布。
设备运行过程中还存在转动机构,增加了检修维护工作量,所以本方案不建议采用这种型式除尘器。
- 79 -工 业 技 术目前,由于人类赖以生存的环境受到严重破坏,改善环境问题刻不容缓,因此国家不断地出台一些针对雾霾治理和烟尘污染排放的规范标准,来解决电力、水泥、冶金和建材等行业的污染物排放达标问题。
空气中的颗粒物为主要大气污染物,影响周边的环境,危害人类健康。
整治大气污染的首要设备当数除尘器,因此电除尘器在很多烟尘钢业得到了广泛运用,例如电力、冶金、水泥、钢材、建材和工业锅炉等行业。
在多种除尘器设备中,电袋复合除尘器受到了行业的青睐。
该除尘器前面一级为静电电场,能吸附80%~90%的大颗粒粉尘,并使其掉落,不惧不同煤种燃烧后产生的飞灰在比电阻、颗粒物粒径等方面性质的差异[1],剩下的小颗粒粉尘和部分剩余粉尘进入后面一级布袋除尘器。
由于前级已经预收大部分粉尘,因此后级滤袋的粉尘负荷量大幅降低,电袋复合除尘器的运行阻力比纯布袋除尘器的运行阻力约低500Pa [2]。
另外,由于前级荷电粉尘后为蓬松状,提高了清灰效果,延长了清灰周期,间接延长了布袋寿命,因此电袋复合除尘器的价值显而易见,应大力推广。
1 电袋复合除尘器的结构和原理1.1 电袋复合除尘器的结构电袋复合除尘器包括电除尘器区与袋式收尘区2个部分,根据实际运行状况,充分结合2种除尘技术的优势,将前级电区一电场设为电除尘器,可以去除大部分颗粒较大的微尘,二级除尘为布袋除尘器,是除尘最后一道工序,除去剩余颗粒。
电袋复合除尘器是目前比较常用的大型除尘设备,捕集大颗粒粉尘,细小粒径的一些粉尘由后级布袋捕集。
电袋复合除尘器的结构简图如图1所示。
如图1所示,电袋除尘器整体分为电场区和滤袋区,两者的装置设备如下。
电场区:主要包括进气箱、阴阳极系统、振打设备、高压供电装置以及低压供电装置等。
进气箱的作用是改善电场中气流的均匀性。
阴极系统是前级电场的核心系统,包括阴极大小框架、电晕线,电缆从室外引入,阴极系统决定了放电的强弱。
常规电除尘器框架采用固定式,阴极线是垂直紧凑地布置在框架中,电晕线排布较多,以平行的方式和框架形成片式结构。
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用侯奎摘要:目前我国的燃煤电厂主要的除尘技术都拥有各自的特点、优点以及局限性,结合我国的国情、社会生产力、以及目前阶段各个燃煤电厂的发展现状,从解决粉尘问题出发,我国的燃煤电厂目前有通风技术除尘、煤层注水除尘技术、电除尘技术、布袋除尘技术、联合除尘技术、湿式除尘技术、干式掘进机除尘技术等一系列除尘技术。
关键词:燃煤电厂;高效;除尘技术;选择;应用引言:我国既是世界煤炭的资源大国,同时也是世界煤炭的生产、消耗大国,由于煤炭是不可再生资源,大量的消耗煤炭属于一种不可持续的消耗,并且由于煤炭开采、使用技术的不成熟,在煤炭使用过程中造成了较为严重的环境问题,比如空气污染、粉尘严重、水土流失、土地塌陷等环境问题,地表受到严重破坏;在煤炭的开采生产过程中,会排放出大量的污水,对煤炭产地周围的水源造成的严重的污染。
因此,在煤炭开采、使用中要注重于高效除尘技术等一系列环保技术的应用,为日益严重的环境问题谋得解决空间。
选择高效的除尘技术对环境、社会发展具有重要意义。
一、我国燃煤电厂所掌握的主要烟气除尘技术(一)燃煤电厂的电力除尘技术燃煤电厂的电力除尘技术用到的是”电除尘器“,电除尘器是是燃煤电厂所必须要具备的一种配套设备,其主要功能是清除然灶或者锅炉排放的烟气中的颗粒粉尘,从而大幅度减少燃煤电厂排入空气中的粉尘、烟尘量,是一种改善空气质量、减少空气中粉尘、提高环境质量的设备。
电除尘器的原理是利用高压的电场和静电,使得含有粉尘的电荷在静电力的作用下和气流分离,从而达到减少燃煤电厂排出粉尘的效果,这种燃煤电厂的电力除尘技术具有消耗能源低、效率很高、作用范围很广等优点。
(二)燃煤电厂的通风式除尘技术燃煤电厂的通风式除尘技术属于一种使用时间比较长的除尘技术,通过定期清洗、净化井口、井内的环境,在周边燃煤电厂周围大量种植树木,从而达到降低空气中粉尘含量的效果。
(三)燃煤电厂的湿式静电除尘技术燃煤电厂的湿式除尘技术所用到的设备叫做“湿式除尘器”,湿式除尘器是一种让气体中的粉尘与液体,比如水紧密接触,让液体和粉尘充分混合,或利用液体分子和粉尘颗粒的惯性的碰撞使得粉尘颗粒增大或者留在液体容器中的设备,对于细微的粉尘颗粒以及酸雾、硫化物、氰化物、气溶胶的吸附效率很高,通过湿式除尘器的烟气具有电解质,拥有了良好的导电性,可以收集普通的干式除尘器收集不了的颗粒细小、粘性大的粉尘颗粒。
电除尘器发展现状及未来趋势分析电除尘器是一种使用电场作用原理来除尘的设备,广泛应用于工业生产、环境保护和空气净化等领域。
本文将对电除尘器的发展现状进行分析,并展望其未来的发展趋势。
一、电除尘器的发展现状1. 应用领域扩大:随着环境保护意识的增强和法规要求的提高,电除尘器在电力、冶金、化工、石油、建材等行业得到了广泛应用。
此外,电除尘器也逐渐应用于煤炭、水泥、焦化等大气污染行业,为改善空气质量发挥了重要作用。
2. 技术创新:随着科技的进步,电除尘器的技术不断创新。
传统的电除尘器主要采用电除尘板或电除尘筒形式,但如今已出现了更加高效和精密的电除尘器技术。
例如,脉冲喷吹和高压直流电场技术的应用,使得电除尘器除尘效率和性能得到大幅提升。
3. 自动化控制:随着自动化技术的发展,电除尘器的控制系统也得到了改进。
传统的手动或定时清灰方式已经过时,现在可以使用自动化控制系统来实现精确监测和控制。
这些系统可以根据实时数据,自动调整各个参数,提高除尘效率,减少能耗。
4. 环保要求严格:随着环境保护要求的提高,电除尘器的性能指标也不断提升。
除尘效率、能耗、排放标准等方面的要求越来越严格。
电除尘器制造商需要不断改进技术,以满足环保标准的要求,并且降低设备运行的成本。
二、电除尘器的未来趋势1. 高效低能耗:未来电除尘器的发展趋势是实现更高的除尘效率和更低的能耗。
新的材料和技术的应用将提高电除尘器的收集效率,减少能耗。
例如,纳米材料的应用可以增加除尘器的表面积,提高灰尘的捕集效率。
2. 智能化和自适应控制:随着人工智能和大数据技术的发展,电除尘器将实现智能化和自适应控制。
通过对大量数据的分析和智能算法的应用,电除尘器可以实现自动诊断故障、自动调整操作参数、准确预测运行寿命等功能。
这将大大提高电除尘器的运行效率和可靠性。
3. 综合利用和资源化:未来电除尘器不仅仅是单一的除尘设备,还将在除尘的同时实现综合利用和资源化。
例如,通过改进电除尘器的内部结构,将高温废气中的热能利用起来,实现能源的回收和再利用。
燃煤电厂电除尘器与电袋除尘器综合分析由于国家对环境保护认识的提高,对烟尘排放浓度将提出更高的限制,烟尘排放浓度低于30mg/Nm3今后将实施。
在这种形势下,电除尘器与布袋、电袋除尘器相比,除尘效率能否满足低于30mg/Nm3排放要求。
在技术上、长期运行的可靠性及运行检修费用等方面,电除尘器及布袋、电袋除尘器各自的特点有哪些。
本文就目前国内外电除尘器及布袋、电袋除尘器技术的发展现状,结合我国燃煤电厂现投运除尘设备运行中所出现的一些问题进行分析探讨,并提出一些观点和相关建议。
一、电除尘器的特点回顾我国电除尘器行业的发展状况,可以概括为:起步晚、发展快,目前已进入世界先进技术行列。
我国电除尘器技术的研究工作,早在上世纪50年代已开始。
进入上世纪80年代我国相关企业先后引进瑞典FIAKT公司,德国LURGI公司,美国GE、EE公司世界先进技术,缩短了我国电除尘器技术与国外的技术差距。
进入上世纪90年代随着国民经济高速发展,电除尘器行业得到迅速发展。
目前我国电除尘器的生产规模、使用数量均居世界各国首位,是世界上第一电除尘器生产大国,电除尘器技术接近世界先进水平。
1、电除尘器的优点(1)除尘效率高:电除尘器可以通过增加电场数量、增大电场截面积、提高供电质量等手段来提高除尘效率,以满足任何所要求的除尘效率。
对于粒径小于10微米以下的微细粉尘仍有较高的收尘效率。
(2)设备运行阻力小,总能耗低:电除尘器运行阻力200—300Pa,约为布袋除尘器的1/8,电袋除尘器的1/4。
(3)处理烟气量大:目前单台电除尘器最大截面达到800m2,处理烟气量达到300万m3/h。
(4)运行温度高,可满足不同运行工况:一般电除尘器可用于处理350 o C以下的烟气。
(5)运行检修维护费用低,设备使用寿命长:由于电除尘器设计、制造技术的成熟,在新建电厂电除尘器在一个大修期间,除需更换部分耐磨易损件外基本无需其他费用。
大量电除尘器在运行十几年后内部极板、极线仍然完好,较长的设备使用寿命这是其他除尘器无法相比的。
2、电除尘器目前使用状况世界发达国家排放要求最高的欧、美及日本在燃煤电厂仍然主要采用电除尘器,一般都达到20--30mg/Nm3以下,运行情况良好。
所设计选用的电除尘器比集尘面积参数都达到150—200m2/m3/s,燃用特殊动力煤种的已达到300m2/m3/s。
电除尘器电场数量达到6—8个。
近年来印度、越南等发展中国家在燃煤电厂电除尘器参数选取上,已向欧、美、日发达国家标准看齐,且均采用静电除尘器设备。
我国电除尘器目前仍是燃煤电厂除尘设备主流设备,具有运行维护简单,长期运行设备可靠性高的优点。
但由于我国没有相关电除尘器规划设计规范要求,长期以来在新建电厂规划设计中,对较低排放要求150--200mg/Nm3时,对电除尘器一直采用3—4电场,对排放要求50mg/Nm3电除尘器较多采用4电场最多5电场布置方案。
设计选用的电除尘器比集尘面积参数仅达到80--110m2/m3/s左右。
由于国家没有根据排放要求的提高相应提高电除尘器规划设计要求标准,至此目前投运电除尘器有部分排放不达标。
其原因如下:(1) 、设计原因:由于国家没有相关电除尘器设计规划具体要求,设计院总体设计时预留场地偏小,无法满足电除尘器在保证除尘效率前提下的场地布置要求。
目前对排放要求50mg/Nm3,60万机组、100万机组目前仍按双室四电场、或三室四电场场地要求布置。
设计选用的电除尘器比集尘面积参数仅能达到100m2/m3/s左右,使得配置较高比集尘面积电除尘器因场地尺寸原因无法实现,制约了电除尘器除尘效率的提高。
(2)、市场原因:市场竞争无序,市场准入门槛低,部分制造厂家在投标时为了市场业绩,低价、小方案竞争误导了市场。
用户又普遍缺乏电除尘器设计参数与除尘效率重要性的认识,投标技术方案参数无统一技术标准,造成各投标厂家的技术方案及技术参数偏差较大,致使设备投标价格悬殊。
低价和小方案导致设备性能无法保证使用要求。
(3)、用户原因:由于燃煤价格原因,锅炉燃用煤种与设计煤种偏差大,灰份大、发热量低,小窑煤的大量使用,造成实际运行工况与设计工况严重不符,使得电除尘器入口烟气量增大,粉尘浓度增高,电场风速提高除尘效率降低。
尽管如此现国内仍有大量投运电除尘器在满足设计工况的前提下,排放浓度小于30--50mg/Nm3以下,且长期运行稳定。
如我厂为甘肃某电厂4x200MW机组#4炉循环流化床干法脱硫设备所配高浓度电除尘器,每炉配有一台三室四电场电除尘器,于2007年底投运,经权威检测部门测定,在入口浓度高达800g/Nm3工况下,出口排放浓度达到小于40---50mg/Nm3以下。
我厂为甘肃某电厂2x300MW机组工程#1、#2炉,每炉配有二台双室四电场电除尘器,于2006年投运至今,出口排放浓度小于40mg/Nm3。
除尘效率达到99.80以上。
我厂为内蒙某电厂2x300MW机组工程#1、#2炉,每炉配有二台双室四电场电除尘器,于2006年投运至今,#1炉入口浓度20.61g/Nm3工况下,出口排放浓度27.78mg/Nm3。
除尘效率达到99.86。
#2炉入口浓度23.815g/Nm3工况下,出口排放浓度39.37mg/Nm3。
除尘效率达到99.83。
我厂为吉林某电厂2x300MW机组工程#1、#2炉,每炉配有二台双室五电场电除尘器,#1炉于2007年11月、#2炉于2008年3月完成168投运,于2008年7月测试,出口排放浓度小于40mg/Nm3。
除尘效率达到99.90以上。
我厂为天津某电厂二期2x600MW机组工程#3、#4炉,该炉燃用山西晋北和准格尔煤,每炉配有二台双室五电场电除尘器,#3炉于2002年1月、#4炉于2003年4月测试,出口排放浓度#3炉40.9mg/Nm3、#4炉46mg/Nm3。
我厂为山东某电厂2x600MW机组工程#1、#2炉,每炉配有二台双室四电场电除尘器,#1炉于2007年3月、#2炉于2007年11月测试,出口排放浓度#1炉50mg/Nm3、#2炉47mg/Nm3。
近来由于国家对烟尘排放浓度将提出更高的限制,烟尘排放浓度低于30mg/Nm3今后将实施,致使社会上不少人对电除尘器提出质疑,似乎电除尘器不行了,这是一种误导。
欧美等西方国家燃煤电厂经电除尘器处理后烟尘排放浓度不但小于50mg/Nm3,而且普遍在30mg/Nm3以下运行。
这就足以证明不是电除尘器不行,而是我们的设计理念出现偏差,比集尘面积太小所致,应引起相关行业的重视。
要以技术推动和政策引导才能使我国电除尘器市场持续发展。
3、电除尘器新技术应用研究电除尘器发展至今本体结构虽已基本定型,但仍在不断改进和完善中。
每3—4年举办的国际电除尘学术会议,目的就是共同探讨、研究和推进电除尘技术的进步。
目前我们已有一些围绕提高电除尘效率的应用技术研究,并已取得一定的进展。
(1)微细粉尘静电凝聚技术静电凝聚技术是近年提出的一种利用不同极性放电导致粉尘颗粒荷不同电荷、进而在湍流输运和静电力共同作用下使粉尘颗粒凝聚变大的技术。
该技术的应用,不仅可提高除尘器的除尘效率、可降低除尘器本体体积及制造成本,还能减少微小颗粒的排放。
目前我们已完成工业试验,试验结果表明粉尘颗粒凝聚效果显著。
颗粒中位径的凝聚效率(凝聚前后中位径增大的百分数)高达30.7~120,除尘效率提高0.21~0.76。
烟道凝聚器工作后,电除尘器出口浓度由43.66mg/Nm3下降到28.57mg/Nm3。
如果常规四电场或五电场电除尘器出口粉尘排放50mg/Nm3,在电除尘器进气烟道内加装烟道凝聚器后,出口粉尘排放可降至30mg/Nm3以下,除尘效率可达99.9。
(2)移动电极技术在电除尘器末电场采用可移动的收尘极板技术,可有效的收集高比电阻微细粉尘,防止反电晕的发生,提高了电除尘器对粉尘比电阻的适应范围,减少粉尘二次扬尘,有效的提高除尘效率。
目前已研制生产出样机,已进行完设备的可靠性疲劳试验,具备工程应用条件。
(3)新型电源的应用我国高压供电电源技术近几年来也在不断的进步。
供电技术水平的提高为电除尘技术的进步提供新的动力,为电除尘器效率的提高保证出口粉尘排放小于30mg/Nm3提供了技术支持。
其中三相工频电源、三相中频电源及高频电源达到世界先进水平,并已应用于实际工程取得较好的效果。
三相中频电源采用三相电源输入,经过整流逆变后,逆变成400HZ三相中频交流,经过中频硅整流变压器升压后,获得纹波系数极低的直流高压供给静电除尘器。
不存在波形畸变。
输出的二次电压电流纹波频率达到2400HZ。
在实际应用中将三相中频电源用在电除尘器第一电场,相比普通工频电源可大大提高第一电场工作电压和工作电流,从而有效地提高粉尘的荷电能力,提高除尘效率。
4、电除尘器应用前景经过电除尘技术的不断进步及新型电源的应用,电除尘器不论从理论和技术上还是工程实践中,在适当的增加设备投入和精心的设计制造,电除尘器保证粉尘排放小于30mg/Nm3是可靠的,不存在技术问题,也不存在设备制造问题。
尤其在60万、100万大型机组电除尘器比其它除尘器具有运行维护费用低,操作管理简便,设备使用寿命长的特点。
二、布袋除尘器布袋式除尘器因其不受烟气物化特性等影响而适合各种煤种,并且除尘效率高,排放浓度低于50mg/Nm3,前几年发展较快。
布袋除尘器一般压力损失为小于2000Pa,系统阻力大,风机能耗更大;对于特殊粉尘,如低硫高比电阻粉尘、高SiO2,高AL2O3以及存在CO爆炸风险和采用常规电除尘器达标困难的场合,可以采用袋式除尘器。
袋式除尘器比较容易达到30—50mg/Nm3的排放标准,并且效率稳定,受粉尘理化特性,比电阻等工况条件变化的影响小。
可脱除PM2.5和重金属等有毒、有害物质,除尘效率高,克服电除尘器的缺点等,所以得到推广应用。
在应用中也存在一些问题:锅炉爆管产生的水雾、启动点火用油雾化不好,使粉尘成粘性造成糊袋;当前电站锅炉大都采用性价比较高的聚苯硫醚(PPS)滤袋,但它应用中也有不足之处,主要是在烟气中氧和NO2作用下,随着温度越高,造成PPS氧化腐蚀越严重、阻力大等,运行不当时滤袋寿命在2~3年间。
国外燃煤电厂机组采用布袋除尘器相对多一点,我国前几年有部分电厂因煤种差采用了布袋除尘器如内蒙丰泰电厂、丰镇电厂,焦作电厂。
投运初期运行良好。
但随后由于布袋破损问题的长期困扰,先后进行了改造更换,目前在燃煤电厂大型机组中已较少采用。
三、电袋除尘器1、电袋除尘器的优点电袋复合式除尘器是通过前级电除尘区捕集80~90的烟气粉尘,后级滤袋过滤区捕集少量的残余粉尘。
同时,利用通过前级电场区产生的荷电粉尘,可有效改善沉积在滤袋表面粉尘层的过滤特性,使滤袋的透气性能、清灰性能得到大幅改善,从而达到低阻高效收尘的效果。