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减排节能电除尘新技术的应用分析

2015-10-19 13:48:39来源:论文网浏览:评论:0

  随着我国综合国力的发展,我国的工业化也有着高速的发展速度,与此同时各种粉尘的处理也是我们应该考虑的事情,减排节能电除尘新技术应该得到充分的研究和应用。电除尘潜力的挖掘与发挥,必将推动电除尘技术新的技术革命。

  在人们环保意识逐渐增强、环保政策法规越来越严格的今天,减排节能电除尘新技术越来越受到人们的关心和重视,长期以来,电除尘以其投资省、能耗低、维护费用低而倍受广大使用单位的欢迎。

  1.高频电源供电技术

  通过综合应用电力电子、微电子等技术,实现对电能的高效能变换和控制,包括电压、电流、频率和波形的变换,满足电除尘供电特性和要求。

  (1)高效节能。效率与功率因数高,高频电源效率大于0.9,功率因数大于 0.9,比工频电源节能 20%以上。

  (2)可以较大幅度地提高除尘效率。配套高频电源可以有效提高电除尘器效率,按照国内外应用高频电源经验,由于其卓越的电气和放电性能,通常能降低排放30%左右。

  (3)体积小、质量轻。高频电源变压器与控制柜集成一体化,可以安装在电除尘器顶部,电缆用量少,不占用控制室空间,可节省一定的土建成本。

  2 SO3烟气调质技术

  在世界各地,已经有 500 多台 SO3烟气调质装置作为电除尘提效补丁设备成功配套使用。龙净公司在国内率先引进了德国 PENTOL 公司的专项技术。该产品具有集成度高、全自动控制、免维护等优点,是针对高比电阻工况下提高电除尘效率的一项较为实用的补丁技术。

  该产品作为电除尘提效的补丁手段,独立性强,操作灵活,综合运行费用较低。当机组燃用比电阻合适煤种时,电除尘器能满足排放要求,调质设备可不投用;当机组燃用热值差、比电阻高的煤种时,调质设备投用,仍可确保电除尘满足低排放要求。

  3 气流分布与低二次扬尘技术

  3.1 气流分布技术

  在现今大型化电除尘装备中,必须高度重视气流分布和浓度分布技术,不正确的分布将直接导致排放超标。这种影响包括:烟气未经电除尘处理,即气流旁路,为电除尘内部阻流板设置不到位所致;多室电除尘器各室的烟气流量不均衡,与电除尘器连接的烟道结构及导流引流设计相关;多室电除尘器各室的烟尘浓度不均衡,与电除尘器连接的烟道结构、空预器等相关;多室电除尘器各室的烟气温度不均衡,与电除尘器连接的烟道结构、空预器、烟尘浓度分布等相关。

  可从检测分析着手,通过现场检查电除尘器内部阻流结构及连接烟道的内部气流分布装置的安装情况,结合电除尘性能测试结果加以评估,找到症结所在,对症下药。对于大型电除尘器,还可利用计算机开展 CFD 气流分布数字模拟计算各室气流分布情况,找到问题症结,并设计修正方案。

  3.2 低二次扬尘技术

  二次扬尘主要受振打和高气流速度影响,在高电风下也会造成不必要的二次扬尘,使得除尘效率下降。

  3.2.1克服振打带来扬尘的措施

  (1)合理配置振打机构的振打强度,避免过大的振打力。

  (2)优化振打程序,避免过于频繁振打,对于大型化设备,可采用正交试验法结合烟尘浓度排放变化情况通过试验确定最佳振打制度。

  (3)采用断电振打控制模式,使得聚集在极板上的粉尘层更多地呈块状脱落,清灰更加彻底。

  (4)采用关断气流断电振打或移动电极技术,可有效解决二次扬尘问题。

  3.2.2 克服高烟气流速下扬尘的措施

  (1)高风速意味着高浓度,可换用高频电源,以减少电晕闭塞,提高电场工作效率,减轻二次扬尘损失。

  (2)在电场下部高粉尘浓度区设置低风速渐变阻流格栅,有利于粉尘安息,减轻粉尘扬起。

  (3)在除尘器前端安装凝聚装置,改善粉尘凝块,例如只使用氨或同时用氨和 SO3进行调质。

  (4)增加电场高度或宽度,扩大电场烟气流通断面积,降低电场风速。

  3.2.3解决灰斗除灰系统扬尘的措施

  (1)电除尘在运行时安装在灰斗上的气化风大多处于常开状态,当灰斗灰封不足时,气化风就成为二次扬尘的风源。应对措施主要有两条:一是保持一定的灰封;二是气化风由常开状态改为与输灰联动控制的间歇供气方式。(2)灰斗输灰系统采用正压气力输送方式时,与灰斗连接的仓泵的气压平衡管往往插入到灰斗内中上部,该平衡管的排气成为二次扬尘的风源,其周期性的气压释放气流对落入灰斗内的灰尘会产生较大的扬起,对电除尘满足低排放要求产生致命影响。解决的措施是增设气力输送平衡管的母管,通过该母管汇集各仓泵平衡管释放仓压的气流,并将该气流送到电除尘器前置竖井烟道内,这种方式可较为彻底地解决气力输灰扬尘问题。

  4其他技术

  4.1 机电多复式双区电收尘技术

  常规的电除尘器粉尘荷电与收尘功能是在同一个电场内完成,电场场强往往受荷电电压限制,使电除尘效果不能得到最佳发挥。这里提供一种阴阳极分小区布置、复式组合的机电多复式双区收尘电场新型产品技术,根据设计要求,可沿电场长度方向设置2~3组荷电与收尘小区并呈复式交错布置。

  4.2 移动电极技术

  移动电极电除尘器(以下简称 MEEP)由日本日立公司大约在1979 年研发成功并投入首台样机的工业应用。MEEP 选型要点如下:

  (1)采用移动电极的电除尘器与全部固定电极的电除尘器相比,由于选型小,占用场地明显减少。不论是对于改造项目,还是对于新建项目都是非常有利的因素。

  (2)移动电极清灰效果明显,能保持极板持续干净,从本体结构上能够消除高比电阻粉尘反电晕的条件。

  (3)由于转刷安装在下部无烟气通过的地方,能有效消除二次扬尘。

  (4)要保证可靠性,关键在移动结构件的制造,包括用材、制作工艺和保证精度等。主要是金属丝刷与转轴的固定,极板与框架的装配以及框架与链子的装配,驱动轮与链子的啮合精度等。

  (5)移动电极极板驱动轮和传动轮系统,转刷的驱动轮和传动轮系统,都需要密封和支撑,需要用到承重轴承、定位轴承等,因此需要增加润滑和密封的油路系统。

  (6)移动电极转速不宜过快(一般为 0.5 m/min),否则容易加剧磨损,甚至可能会出现电极摆动等问题。由于电极移动转速的限制,对于移动电极电场,前提条件是入口浓度小于 1 g/m3。在 600 MW等大型除尘器上,移动电极单向总高将达到 17 m 左右,由于移动电极转速不高,若入口浓度过高以及粉尘比电阻较高时,仍将存在由于电极上积灰得不到及时清理而出现的反电晕问题,会影响除尘效率的正常发挥。

  4.3 湿法电收尘技术

  湿法电除尘器采用洗涤电极的方法,可确保电极清洁,并可有效捕集细微粉尘、去除 SO3

  及一些重金属等,主要应用在冶金环境除尘等常温型工况场合。用在燃煤锅炉湿法脱硫后,可捕集逃逸的 PM2.5细微粉尘等,有效解决石膏雨等问题,实现近似零排放。但要注意解决好设备防腐以及废水循环处理。

  4.4 节能电控提效技术

  主要是通过对不同煤种、不同工况、不同负荷条件下的各种运行数据的分析、归纳和总结,对电场动态伏安曲线族与工况特性变化的关系规律进行对比和分析,建立不同的工况特性分析诊断的数学模型,基于该模型可以可靠地计算出电除尘器的反电晕指数和常电晕指数,正确地反映整台电除尘器的工况状态和变化趋势。结合锅炉负荷、烟气量、烟气温度、吹灰信号等多种信号;自动分析、诊断电场工况;实时自动选择高压供电的供电占空比和运行参数;实现综合节能,使电除尘器始终运行在功耗最小、效率最高状态。

  4.5全布袋技术和电加袋技术

  全布袋除尘工艺不仅在技术上可行,且具有投资省、占地少、运行费用低等优势,是符合我国特点的新技术,是典型的节能环保工程。电加袋除尘器由电除尘器改造而成,改善了电除尘器的除尘效率收粉尘“比电阻”的影响很大,除尘效率低的缺点。

  结语

  综上所述,各项提效技术均有与其相适应的工况条件,针对每个项目的不同特点,可以选择性地使用,或者将各种补丁技术进行有机结合,可实现10~30 mg/m3的超低粉尘排放,应用湿法电除尘技术甚至可实现 5 mg/m3以下接近零排放的目标,达到节能减排的最大化效益。

 

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