摘 要:1000MW火電機組屬于超臨界機組,是當前我國最大的能源項目,具有高效、節能、環保的特點,與當前我國資源節約型、環境友好型的建設目標相一致。在當前1000MW機組設計上,對其除塵方式的選擇上,通過對諸多除塵方式的對比論證表明電袋復合除塵器具有優越于其他除塵方式的性能,能夠更好的滿足新標準的排放要求,而且在不同工況條件下都具有較好的適用性。文章對電廠除塵技術進行了概述,對電除塵袋的原理和優點進行了分析,并進一步對電除塵袋在1000MW火電機組上的應用進行了具體的闡述。
關鍵詞:1000MW;火電機組;除塵技術;電除塵袋
目前我國超臨界機組能源項目中,為了更好的達到環保減排的要求,普遍在除塵方式都采用了電除塵袋,這種除塵方式不僅具有優良的設計參數,而且屬于我國自主知識產權的創新型環保產品,有效的填補上當前我國行業的空白,在除塵領域具有相當高的地位。特別是在當前燃煤復雜多變的情況下,為了有效的達到工業排放的標準,電除塵袋在我國百萬機組中進行應用,有效的提供了可靠的技術解決方案。
1 電廠除塵技術概述
1.1 電除塵技術
上世紀七十年代開始,我國電廠中就開始應用電除塵技術,到了九十年代時電除塵技術應用已十分廣泛,同時除塵器電場數目也逐漸增加,除塵器單位集塵面積也得以提高。利用電除塵技術,由于電除塵器對于煙塵比電阻具有較高的要求,特別是在當前電煤質量不斷下降,煙塵比電阻出現不匹配的情況越來越多,而利用單一的電除塵器則會導致機組二次揚塵的情況發生,在這種情況下,利用高頻開關電源、移動電極除塵技術和輔助電極的雙分區電除塵技術等對電除塵進一步進行優化,從而有效的降低反電暈及氣流沖刷等情況的發生,避免二次揚塵現象的出現。
1.2 布袋除塵技術
布袋除塵即是利用纖維材料來組成濾層,利用這層濾袋來對煙塵進行捕集,達到過濾作用,具有較高的除塵效率,而且布袋除塵設備具有較好的穩定性。目前我國部分電廠中通過對布袋除塵的深入研究,已開始應用自主生產的除塵設備。但由于布袋除塵使用的是纖維材料,再加之除塵效率高,這就導致對煙溫和煙的成本適應性較差,所以纖維材料極易受到腐蝕、結露等情況,從而對纖維材料的壽命帶來影響,這就導致利用布袋除塵技術需要較大的投資,而且運行費用也較高,不利于進行大面積的推廣。
1.3 電袋復合除塵技術
電袋復合除塵技術屬于一種新型的除塵技術,是在電除塵的基礎上研制出來的一種新型除塵設備,有效將電除塵和袋除塵技術的優點結合在一起,將兩種除塵機理進行有效匹配和彌補,利用電除塵裝置捕集機組中的煙塵,再利用袋式除塵裝置中的過濾層來對機組的煙塵進行完全捕獲,不僅具有非常好的除塵效率,而且還能夠達到煙塵排放的新標準。
1.4 低溫電除塵技術
由于電除塵技術容易產生二次飛塵的情況,所以在低溫除塵技術中其讓煙塵經過GGH換熱器,這樣就可以有效的將煙氣的溫度控制在100度左右,使煙氣溫度降低下來,對于電暈的發生起到了有效的防止作用。在煙氣溫度降低后,煙氣的流動速度也會有所降低,這樣煙氣在電除塵設備內停留的時間則會延長,更有利于實現對煙塵的捕獲,有利于更好的確保排放的煙塵達到標準的要求。
2 電袋除塵器的原理及特點
2.1 電袋除塵器的原理
電袋除塵器充分的結合了電除塵技術和布袋除塵技術的優點,屬于一種新型、高效的除塵器,通過將這兩種除塵機組進行相互匹配和彌補,確保了除塵效率的高效性和穩定性。首先是利用電除塵器將電場中料徑較大的粉塵進行搜集,然后利用濾袋除塵器對剩余的煙氣和微細粉塵進行捕獲,這樣通過兩次捕獲后,有效的確保了收集的效果,而且對布袋過濾層的阻力也得以減小,有利于裝置使用壽命的延長,達到良好的除塵效果。
2.2 電袋復合除塵器的優點
2.2.1 電袋復合除塵器具有高效和穩定的特點。利用電袋復合式除塵器進行除塵,由于其不會受到來自于煤種及煙灰的影響,而且對于高比電阻煙塵具有非常好的捕集效果,有效的降低了煙塵的濃度,確保了所排放的煙塵滿足國家新規定的排放標準。
2.2.2 運行阻力比常規布袋除塵器低,風機能耗小。濾袋區粉塵只有除塵器入口濃度的10%左右,負荷量較小,粉塵沉積在布袋表面形成空隙率高、排列有序的粉塵層,系統的阻力相比純布袋除塵器運行時的阻力低,風機能耗小。
2.2.3 濾袋粉塵量少、清灰周期長、氣源能耗小。電袋除塵器的清灰周期是常規布袋除塵器的3~5倍,壓縮空氣消耗量不到常規布袋除塵器的1/3。
2.2.4 濾袋使用壽命延長。無粗灰粒的沖刷磨損,運行阻力低,清灰周期長,這些都是延長濾袋使用壽命的有利因素。只要運行維護得當,相同運行條件下電袋除塵器濾袋的使用壽命是常規布袋除塵器的數倍以上。
2.2.5 運行維護費用低。電袋復合式除塵器由于過濾風速高、運行阻力低、清灰周期長等優點,可大量減少布袋的配制和空氣耗量,降低運行費用,延長布袋使用壽命。
3 電袋除塵器在1000MW火電機組上的應用
近幾年來國內外在電除塵器的應用上采用了許多新技術,電袋除塵器是電除塵器和布袋除塵器有機結合的整體,在一定的條件下可提高除塵效率、降低煙塵排放濃度,其主要技術如下。
3.1 合理負荷分攤
由于是兩個單元的結合,必須有效的確定電除塵和布袋除塵的除塵負荷,如果不能有效的分攤負荷,將會出現一個單元超負荷,一個單元低負荷的情況,嚴重的影響整個裝置的工作效率和適用壽命。必須根據電除塵和布袋除塵的運行條件,合理的分攤除塵類型及對應的負荷,以保障裝置安全高效穩定經濟運行。
3.2 保證電除塵安全穩定
電除塵單元是整個電袋除塵器的前級除塵部分,它是否能夠安全高效的運行直接影響到整個除塵裝置的運行。所以,前級電場收集越充分,流到后級布袋的粉塵越少,就使后級布袋除塵裝置能夠按照設計要求安全有效的除塵,有利于整臺除塵器的性能改善,達到排放標準。
3.3 合理管路連接
布袋捕塵效應與煙氣的流速有很大的關系,通過電除塵后,需要優化電場與布袋之間的氣路聯接和氣流分布,從而實現布袋的高效捕獲煙塵。
4 結束語
近年來,我國煤炭資源消耗量較大,所以目前所提供的煤炭品質具有多變性,再加之人們對環保越來越重視,國家也加大了對環保的治理力度,在這種情況下,如果利用單純的除塵技術已無法達到當前排放標準的要求,無論是電除塵技術還是布袋除塵技術都具有自身的局限性,而電袋復合除塵器由于充分的結合了電除塵技術和布袋除塵技術的優點,有效的確保了除塵效率,在除塵領域具有非常好的優勢。因此在當前1000MW超臨界機組設計時,電袋復合除塵器成為最佳的除塵設備,通過應用這種除塵設備,可以有效的提高電廠機組運行的經濟性和環保性,有利于節能減排的實現,對于環境保護具有非常重要的意義。
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