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摘要:循环流化床锅炉技术属于清洁燃煤技术,在实践过程中获得了理想的发展成果,大型化发展趋势明显。需要注意的是,因大型循环流化床锅炉燃烧系统运行对于除尘设备要求相对较高,若仅依靠静电除尘亦或是布袋除尘的方式,无论是技术还是经济都难以与现场需求保持一致。基于此,文章将中煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉作为研究重点,阐述电袋复合除尘器在其中的应用,希望有所帮助。
关键词:电袋复合除尘器;350MW循环流化床锅炉;应用;研究
循环流化床锅炉燃烧的效率很高且燃料适应性广泛,负荷调节比也相对较大,所以,循环流化床锅炉在燃煤电力行业中的应用愈加普遍,是350MW机组中最常见的锅炉类型。在350MW循环流化床锅炉运行的过程中,为不断增强除尘的效果,将电袋复合除尘器应用于其中,以期更好地响应燃煤电力节能环保的号召。
一、除尘技术的合理选择
综合考虑循环流化床锅炉烟气与粉尘的基本特点,若选择使用电除尘器,需要配备五电场,且设备的实际占地面积相对较大,投资力度也很高[1]。在收尘机理约束下,除尘效率也会与粉尘的性质以及烟气参数形成紧密的联系,无法与国家排放标准要求相适应。若选择使用布袋除尘器,因粉尘的浓度相对较高,会导致滤袋冲刷磨损与滤袋阻力的提高速度加快,影响清灰的效果。为此,中煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉除尘选择为电袋复合除尘技术,在前级电场区域内有效结合了阳极侧部仿型锤振打与阴极顶部电磁锤振打的技术方式,在后级布袋区域内选择使用高净气室小分室的结构,如图一所示:
二、电袋复合除尘器在350MW循环流化床锅炉中的应用与效果
(一)具体应用
1.选择滤袋
PPS纤维属于耐高温合成纤维,因其分子结构当中的碳氢与碳硫原子能够可以构建稳定程度较高的共价键,所以其化学性质稳定,熔点在285摄氏度,抗水解性能理想,具有较强的耐化学腐蚀性和理想耐热性[2]。
聚酰亚胺属于抗高温的合成纤维,可以在240摄氏度条件下安全地运行。而纤维拉丝的时候会形成多瓣断面。较之于PPS等的圆形断面纤维,使得表面积得以扩大,可以更好地捕集尘粒。而在此工程项目中,将聚酰亚胺与PPS纤维相互结合,形成了混纺滤料,在PPS滤料迎尘面复核聚酰亚胺纤维,使得PPS滤料阻力明显下降,且滤料表面所具备的瞬时抗温性能显著提高,具备理想的抗氧化能力,实际的过滤精度增强,滤袋的使用寿命也得以延长。
2.密闭式高净气室结构运用
FE电袋复合除尘器的布袋除尘区域内部选用了高净气室的结构,且在各净气室侧面设置了人孔门[3]。安装并更换滤袋都可以在净气室的内部完成,进而在恶劣的气候条件下保质保量地完成装袋的工作。另外,净气室的结构能够有效地降低其内部烟气的流动速度,确保布袋除尘区域的气流分布更加合理,减少设备自身的机械阻力。
3.内置式旁路系统应用
在FE电袋复合除尘器中,选择使用了特殊性内置旁路结构,具体指的就是在电除尘区域顶部的位置设置双层零泄漏旁路阀。当锅炉的燃油点炉阶段,亦或是烟气工况出现异常的情况,旁路阀就会自动开启,而烟气则能够借助旁路阀,在旁路烟通道位置向出口烟箱流动,无需经由布袋区域,对滤袋进行合理地保护。因为电除尘区域内设置了旁路,所以在烟气经过旁路的时候,电除尘区也可以将其除尘的作用发挥出来,尽可能规避其对于除尘器后部设备带来的影响[4]。
(二)运行效果
在此工程项目运行以后,设备运行效果稳定且阻力不大,持续清灰的周期较长。通过对此电袋复合除尘器的热态性能考核试验,根据最终的试验结果可以发现,设备实际运行效果可观,且烟尘的排放浓度不超过,运行的阻力也明显下降。表一是详细的测试数据:
在对气流CFD计算的基础上,能够对电袋复合除尘器烟气问题加以解决。特别是滤料的选择,不仅可以与烟气温度变化需求相适应,还能够与出口烟气排放要求保持一致。中煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉配套使用的FE电袋复合除尘器在使用过程中的滤袋破损率是0,而且出口的烟尘排放不超过,设备的实际阻力不超过800帕,各个指标都明显高于设计数值。
由此可见,在电袋复合除尘器实际应用的过程中,能够保证除尘性能的高效性与稳定性。其运行性能不会受到煤炭种类或者是粉尘性质影响,较之于其他的除尘器,电袋复合除尘器捕集细微颗粒与超细颗粒的效果更加理想,而且实际的排放浓度也能够始终保持不超过。另外,滤袋的阻力在电袋复合除尘器阻力中的比重是80%[5]。在电场区的区域之内,进入到滤袋区区域粉尘一般都是携带负电粉尘,因滤袋区域的含尘浓度下降,且受到荷电效应影响,使得粉尘能够有序地排列在滤袋表面,提高了缝隙率,而且对于气流阻力不大,方便清灰工作的开展。在对电袋复合除尘器应用的过程中,还能够取得理想的节能效果,特别是引风机电能消耗。而且,清灰的周期较之于普通布袋除塵器要更长,清灰的压力不断下降,空压机电能消耗减少。
正是在这种情况下,使得滤袋的使用时间延长,减低了滤袋更换的频率,实际的运行与维护费用得以降低。最后,在电袋复合除尘器运行中,其实际的阻力变小,清灰的周期变长,运行成本明显下降,效果显著。
结束语:
综上所述,上文中以煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉研究对象,配备使用了电袋复合除尘器,根据实际的使用效果可以了解到,电袋复合除尘技术的优势十分明显,且在循环流化床锅炉烟气与粉尘处理中具有一定的适用性。在实际应用的过程中,根据试验结果显示,经过电袋复合除尘器处理过后的烟尘排放浓度满足国家标准要求,且与新环保标准要求相适应。为此,在后期应用的过程中,可以在大修期间对气流均布结构加以优化,进而从根本上解决电袋除尘气流不均匀的问题。
参考文献:
[1]吴志红.电袋复合除尘器在燃煤循环流化床锅炉除尘中的应用[J].化工设计通讯,2017(6):203-204.
[2]朱叶卫.电袋复合除尘器在350MW循环流化床锅炉上的应用[J].神华科技,2012(5):90-93.
[3]陈奎续.基于实测的电袋复合除尘器脱除多污染物效果[J].环境科学研究,2017(6):937-942.
[4]黄蕴海.电袋复合除尘器在循环流化床的应用特点与对策[C].第十九届SO2、NOX、PM2.5、Hg污染防治技术研讨会论文集.大唐保定热电厂,2015:63-67.
[5]刘军,陈耿,唐念,等.循环流化床燃煤电厂铅的迁移特性[J].中国环境监测,2016(4):69-73.
关键词:电袋复合除尘器;350MW循环流化床锅炉;应用;研究
循环流化床锅炉燃烧的效率很高且燃料适应性广泛,负荷调节比也相对较大,所以,循环流化床锅炉在燃煤电力行业中的应用愈加普遍,是350MW机组中最常见的锅炉类型。在350MW循环流化床锅炉运行的过程中,为不断增强除尘的效果,将电袋复合除尘器应用于其中,以期更好地响应燃煤电力节能环保的号召。
一、除尘技术的合理选择
综合考虑循环流化床锅炉烟气与粉尘的基本特点,若选择使用电除尘器,需要配备五电场,且设备的实际占地面积相对较大,投资力度也很高[1]。在收尘机理约束下,除尘效率也会与粉尘的性质以及烟气参数形成紧密的联系,无法与国家排放标准要求相适应。若选择使用布袋除尘器,因粉尘的浓度相对较高,会导致滤袋冲刷磨损与滤袋阻力的提高速度加快,影响清灰的效果。为此,中煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉除尘选择为电袋复合除尘技术,在前级电场区域内有效结合了阳极侧部仿型锤振打与阴极顶部电磁锤振打的技术方式,在后级布袋区域内选择使用高净气室小分室的结构,如图一所示:
二、电袋复合除尘器在350MW循环流化床锅炉中的应用与效果
(一)具体应用
1.选择滤袋
PPS纤维属于耐高温合成纤维,因其分子结构当中的碳氢与碳硫原子能够可以构建稳定程度较高的共价键,所以其化学性质稳定,熔点在285摄氏度,抗水解性能理想,具有较强的耐化学腐蚀性和理想耐热性[2]。
聚酰亚胺属于抗高温的合成纤维,可以在240摄氏度条件下安全地运行。而纤维拉丝的时候会形成多瓣断面。较之于PPS等的圆形断面纤维,使得表面积得以扩大,可以更好地捕集尘粒。而在此工程项目中,将聚酰亚胺与PPS纤维相互结合,形成了混纺滤料,在PPS滤料迎尘面复核聚酰亚胺纤维,使得PPS滤料阻力明显下降,且滤料表面所具备的瞬时抗温性能显著提高,具备理想的抗氧化能力,实际的过滤精度增强,滤袋的使用寿命也得以延长。
2.密闭式高净气室结构运用
FE电袋复合除尘器的布袋除尘区域内部选用了高净气室的结构,且在各净气室侧面设置了人孔门[3]。安装并更换滤袋都可以在净气室的内部完成,进而在恶劣的气候条件下保质保量地完成装袋的工作。另外,净气室的结构能够有效地降低其内部烟气的流动速度,确保布袋除尘区域的气流分布更加合理,减少设备自身的机械阻力。
3.内置式旁路系统应用
在FE电袋复合除尘器中,选择使用了特殊性内置旁路结构,具体指的就是在电除尘区域顶部的位置设置双层零泄漏旁路阀。当锅炉的燃油点炉阶段,亦或是烟气工况出现异常的情况,旁路阀就会自动开启,而烟气则能够借助旁路阀,在旁路烟通道位置向出口烟箱流动,无需经由布袋区域,对滤袋进行合理地保护。因为电除尘区域内设置了旁路,所以在烟气经过旁路的时候,电除尘区也可以将其除尘的作用发挥出来,尽可能规避其对于除尘器后部设备带来的影响[4]。
(二)运行效果
在此工程项目运行以后,设备运行效果稳定且阻力不大,持续清灰的周期较长。通过对此电袋复合除尘器的热态性能考核试验,根据最终的试验结果可以发现,设备实际运行效果可观,且烟尘的排放浓度不超过,运行的阻力也明显下降。表一是详细的测试数据:
在对气流CFD计算的基础上,能够对电袋复合除尘器烟气问题加以解决。特别是滤料的选择,不仅可以与烟气温度变化需求相适应,还能够与出口烟气排放要求保持一致。中煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉配套使用的FE电袋复合除尘器在使用过程中的滤袋破损率是0,而且出口的烟尘排放不超过,设备的实际阻力不超过800帕,各个指标都明显高于设计数值。
由此可见,在电袋复合除尘器实际应用的过程中,能够保证除尘性能的高效性与稳定性。其运行性能不会受到煤炭种类或者是粉尘性质影响,较之于其他的除尘器,电袋复合除尘器捕集细微颗粒与超细颗粒的效果更加理想,而且实际的排放浓度也能够始终保持不超过。另外,滤袋的阻力在电袋复合除尘器阻力中的比重是80%[5]。在电场区的区域之内,进入到滤袋区区域粉尘一般都是携带负电粉尘,因滤袋区域的含尘浓度下降,且受到荷电效应影响,使得粉尘能够有序地排列在滤袋表面,提高了缝隙率,而且对于气流阻力不大,方便清灰工作的开展。在对电袋复合除尘器应用的过程中,还能够取得理想的节能效果,特别是引风机电能消耗。而且,清灰的周期较之于普通布袋除塵器要更长,清灰的压力不断下降,空压机电能消耗减少。
正是在这种情况下,使得滤袋的使用时间延长,减低了滤袋更换的频率,实际的运行与维护费用得以降低。最后,在电袋复合除尘器运行中,其实际的阻力变小,清灰的周期变长,运行成本明显下降,效果显著。
结束语:
综上所述,上文中以煤大屯热电“上大压小”新建项目中的2×350MW循环流化床锅炉研究对象,配备使用了电袋复合除尘器,根据实际的使用效果可以了解到,电袋复合除尘技术的优势十分明显,且在循环流化床锅炉烟气与粉尘处理中具有一定的适用性。在实际应用的过程中,根据试验结果显示,经过电袋复合除尘器处理过后的烟尘排放浓度满足国家标准要求,且与新环保标准要求相适应。为此,在后期应用的过程中,可以在大修期间对气流均布结构加以优化,进而从根本上解决电袋除尘气流不均匀的问题。
参考文献:
[1]吴志红.电袋复合除尘器在燃煤循环流化床锅炉除尘中的应用[J].化工设计通讯,2017(6):203-204.
[2]朱叶卫.电袋复合除尘器在350MW循环流化床锅炉上的应用[J].神华科技,2012(5):90-93.
[3]陈奎续.基于实测的电袋复合除尘器脱除多污染物效果[J].环境科学研究,2017(6):937-942.
[4]黄蕴海.电袋复合除尘器在循环流化床的应用特点与对策[C].第十九届SO2、NOX、PM2.5、Hg污染防治技术研讨会论文集.大唐保定热电厂,2015:63-67.
[5]刘军,陈耿,唐念,等.循环流化床燃煤电厂铅的迁移特性[J].中国环境监测,2016(4):69-73.