我國的能源結構中以燃煤為主,我國是世界上的煤炭消費國,每年都有大量的煙塵排放,環境污染嚴重。因此環保要求也日趨嚴格, 已經對煙塵及田:的排放提出 加嚴格的要求。《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003)規定:自2004年1月1日起,通過建設項目環境影響報告書審批的新建、擴建、改建火電廠建設項目,煙塵允許排放質量濃度為50mg/m3。對于新標準,目前使用的靜電除塵器即使由四電場改為五電場、六電場也很難滿足上述要求。與此同時,為減少田:排放,許多電廠將燃用低硫煤或采取相應的脫硫設施,從而導致靜電除塵器的除塵效率下降,尤其是燃用煤中硅、鋁含量超過85%的電廠,采用靜電除塵器處理的煙塵排放質量濃度已遠遠達不到 環保要求。根據當前發展形勢,燃煤電廠除塵將優先選用袋式除塵器,靜電除塵器改造為布袋除塵器已經勢在必行。
1、除塵器應用現狀
目前建設的火力發電廠中, 除塵裝置的選擇以靜電除塵器和布袋除塵器為主。靜電除塵器在國內的應用較早,20世紀70年代就已經應用于火力發電廠,如吉林熱電廠、保定發電廠。經過的 應用,靜電除塵器技術成熟,除塵效率較高,目前已被廣泛應用于電力、冶金、化工、建材等行業。國內已建600MW火電機組全部選用了 靜電除塵器。
袋式除塵器在 、加拿大、澳大利亞及歐洲等地的一些火電廠被廣泛采用,燃煤鍋爐應用袋式除塵器已是一項成熟的技術, 長已有30余年的歷史。袋式除塵器在我國礦山、建材、食品、制藥、冶金、化工等行業已經成功應用,但在燃煤鍋爐上,直到2001在呼和浩特市豐泰發電廠才應用成功,發展到現在已有10余家公司的袋式除塵器在 不同地區的應用,如天津 區5號熱源廠、張家港保稅區熱電廠、焦作發電廠;而且許多火電廠的靜電除塵器改造成了袋式除塵器,如呼和浩特熱電廠、赤峰市富龍熱力股份有限公司熱電廠。
2、袋式除塵器
2.1原理
袋式除塵器也稱為過濾式除塵器,是一種干式 除塵器,它利用纖維或無機纖維編織物制作的袋式過濾元件將含塵氣體中固體顆粒物濾出的除塵設備,用于捕集非粘結性、非纖維性的工業粉塵。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細微的塵粒(粒徑為1μm或 小)則受氣體分子沖擊(布朗運動)不斷改變著運動方向,由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑,塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。它的優點是除塵且穩定,對于2μm以上的粉塵,其效率可達 以上,且造價較低,管理簡單、維修方便。因此,它在除塵裝置中,是一種除塵性能優異、能滿足當前《環境保護法》嚴格要求的、值得信賴的除塵設備。
2.2分類
標準《袋式除塵器分類及規格性能表示方)CGB6719-97)對袋式除塵器的分類作了明確的規定。根據清灰方法的不同,可分為機械振動類、分室反吹類、噴咀反吹類、脈沖噴吹類、機械回轉反吹類5種類型。脈沖噴吹式布袋除塵器由于其脈沖噴吹強度和頻率可進行調節,清灰效果好,是目前世界上應用 為廣泛的除塵裝置。
2.3性能的改進
以往國內燃煤鍋爐應用袋式除塵器不成功,分析起來有以下幾方面的原因:1)濾料選用不當;2)沒能針對燃煤鍋爐煙氣是高溫酸性氣體的特性采取相應的技術保護措施,照搬袋式除塵器在冶金、建材、化工等行業成功的運行經驗;3)除塵器本身制造質量不好以及系統運行控制保護措施不當等原因。
現在這幾方面都已經取得了巨大進步。 先,袋式除塵器在濾布的強度、、、等方面都有很大的提高。 篩選出了適合于反吹類袋式除塵器的濾料一玻璃纖維,以及適合于脈沖、反吹兩類袋式除塵器的通用型濾料一聚苯硫醚(PPB),聚酞亞胺(CP84),聚四氟乙烯(CPTFE)。其中聚酞亞胺((P84),聚四氟乙烯(PTFE)由于價格高昂使用者甚少,玻璃纖維由于只能用于反吹類(微壓清灰)袋式除塵器,使用者也不多。只有聚苯硫醚CPPS),性能較好,價格居中,通用性強,了廣泛應用。
其次,針對燃煤鍋爐煙氣是高溫酸性氣體的特性采取了相應的技術保護措施一煙氣過濾前處理工藝。通過大截面結構、氣流均布裝置、格柵形慣性分離器等裝置降低煙氣流速、去除大顆粒及帶火煙塵,用粉塵預涂工藝處理低溫煙氣,用煙氣緊急噴霧降溫工藝處理高溫煙氣。
第三,設備的制造、安裝水平已有明顯進步,普遍實現了工裝、模具化, 隊伍的安裝水平也有較大提高;系統控制已實現自動化,采用PLC進行自動控制,對運行參數進行時實監控。