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浅谈各种除尘改造技术

来源: 作者: 发布日期:2017-03-25 访问次数:884
一、电除尘器改造提效

以原设备为基础,采用各种提效技术以提高除尘效率,目前几种常用提效技术如下。

(1)除尘器本体增容

除尘器改造对可利用的空间进行评估,在空间场地条件允许时,通过增加电场、加高加宽除尘器等方式,提高其比集尘面积,降低烟气流速来获得较高的除尘效果。

(2)降低除尘器入口烟气温度(低低温除尘、喷水调质)

通过在除尘器前增加烟气换热装置可降低烟气温度、烟气流量;可降低粉尘比电阻、使烟气温度降低到酸露点温度以下,产生酸雾包裹粉尘,提高烟尘荷电和收集,提高除尘效率,同时除去烟气中的三氧化硫。

优点:节能,利用烟温加热凝结水,提高锅炉效率,还能脱除三氧化硫(脱硫系统对三氧化硫的脱除效率不高)。

缺点:此技术来源于日本,众所周知日本的煤好,灰分硫份均较低,日本的硫份不超1%,而国内的电厂燃煤品质较差,灰分硫份较大,如盲目的采用该方案,会带来换热器堵塞,吹灰困难(日本采用钢珠吹灰,经常会打坏管子),高硫份的情况低温下还会产生酸雾,如沉降在换热器上会带来腐蚀。

总结:该项技术在国内处于未知,能否适应我国的煤种还需等待时间的检验,改造时一定需注意场地能否满足要求,盲目改造会带来电除尘内部流场的变化(如国内因场地紧凑一般在电除尘入口喇叭口加设)。

(3)内部流场优化

电除尘器改造应对其内部烟气流场分布进行优化,不仅要保证除尘器进口气流的均匀性,还应防止除尘器内部串流、紊流,减少除尘器出口的二次飞扬。

总结:结合中国目前的环保改造实际情况,目前改造时大部分厂家都忽略了部分设备改造后对烟气流场的改变,改造时因全盘考虑。在目前日益严格的环保政策下,电除尘器内部流场优化尤为重要。

(4)优化电源。

电除尘器改造应针对不同烟尘特性和极配形式选取高效电源(如:高频电源、三相电源、脉冲电源、恒流源等),还应考虑通过增加电场供电分区(减少单台高压电源供电极板面积)提高供电效率,充分提高高压电源的有效供电和对烟尘的荷电和收集能力、降低烟尘排放。

国内部分专家不同的观点:

1、设计院的专家推荐高频电源,但有些学者认为认为:目前在国内范围内大量推广的高频电源并不能提高除尘效率,厂家误导,相反会降低除尘效率,高频电源只是节能(甚至有专家认为连节能也达不到)。专家指出目前国内高频电源厂家所宣传的高频电源由于低频电源的波形图(下图一)来自于国外实验室内,并没有国内机组300MW或600MW的实际图形,采用高频电源后,电源功率会难以满足,目前只适合于小电流电场(末电场)。并举例说明:山西大同二电1000MW机组,除尘器采用高频电源,灰分大时,高频电源放不出电,电流极低,造成烟道、电场堵灰,难以处理。龙净在改造时考虑高频电源功率的问题将一电场一分为二来解决。

2、专家认为现有的除尘器并不一定不适合新的环保政策,只是运行电源电流没有在最高效的情况下运行(二次电流电压同时最大化),建议使用新型的电源技术提高现有电场的运行效率,指出目前的设计院设计计算现有除尘器效果的方法有误,并未考虑电场内的能量密度,使得目前的除尘器本体越来越大。提出了结合本体:比集尘面积S和电源:能量密度EaEp得出的新的电除尘设计指导参数电除尘指数:EaEpS,电除尘指数与单位烟气在电除尘器中的电场能量密度成正比,指数越高除尘效果越好。最先进的电源技术可在同样本体下实现电除尘指数的最大化,提高除尘效率。


(5)控制二次扬尘(优化振动、移动极板、出口凝聚器)。

采用电除尘器本体结构优化设计、流场分布优化和运行控制优化以减少二次扬尘对整体除尘效率的影响。目前影响的因素有1)反电晕2)振打3)离子风的吹漂移。

部分专家还认为

(1)目前有些环保公司除尘设计的顶部振打有一定的缺陷,清灰效果差。改造时需将顶部振打改为侧向振打。

(2)移动极板来源于日本的技术,转动对机械加工质量要求较高,采用该技术需要国内的加工精度,此项技术只是为了解决电场二次扬尘,适用于原有除尘器较高的电厂30mg,日本采用此技术能降低除尘器出口至5mg。国内除尘器出口较高(>50mg)的采用此项技术并不能得到很好的效果。

二电袋复合(布袋)除尘器。

在电除尘器改造难度较大或改造费用过高时,可采用电袋或布袋除尘器,并综合考虑过滤风速、滤袋材质、气流分布、清灰方式、滤袋寿命及废弃滤袋处理等问题。

缺点:阻力较大,1000~1500pa,新布袋工况随着时间增加阻力力逐渐增加。

专家建议:CFB炉优先考虑袋式除尘器,入口烟温大于140°C,硫份较高的不建议使用电袋除尘器。并且需考虑原有电除尘壳体防爆的问题。

个人认为:除尘器改造主要仍已在现有电除尘器改造上为主。袋除尘主要是在上述技术均不能满足时推荐,如高比电阻的电厂(工况恶劣),并且仍首推电袋除尘器。

三湿式电除尘器(WESP)

针对国家大型城市的颗粒物治理要求及今后更严格的环保标准,在进行原除尘器改造(考虑脱硫影响)不能达标排放时,可考虑在脱硫出口增设湿式电除尘器。此技术同样来源于日本,目前日本只有5台机组采用700MW三台,1000MW二台,运行情况良好,PM2.5、SO3、石膏雨均能下降。

优点:PM2.5、SO3、石膏雨均能下降,似乎是满足个别电厂提出的燃煤机组吸收塔出口烟尘含量低于5mg(燃机标准)的唯一技术。能解决目前无GGH电厂石膏雨的问题。

缺点:目前国内大型机组运行的没有,只有一些小的化工行业在运用,设备长期运行的可靠性有待检验。设备增加了系统的阻力,一般将带来300KW的电耗增加。现有的机组改造空间有限,厂家为了工程硬上并不一定满足要求,日本的湿式除尘器都比较大。还需考虑极板的防腐问题,国内的(淄博)不锈钢+NaOH调质或玻璃钢材质运行能否满足防腐的要求。重金属下来后废水处理的问题。造价(100元/kw)、运行费用较高。