
袋式除尘技术是一种主要的除尘手段,广泛应用于冶金、铸造、建材、电力等行业。由于锅炉脉冲收尘器具有除尘效率高、能满足严格排放标准的特点,受到普遍重视,袋式除尘器及相关技术获得了极大的发展与应用。
工业发达国家从20世纪70年代开始将袋式除尘设备用于燃煤电厂的烟气净化,由于这些国家的烟尘排放要求日趋严格,袋式除尘设备的进一步发展,特别是滤袋材质的发展,使滤袋寿命得到延长,使滤袋得到较广泛的应用。如美国到1989年底已有99套袋式除尘设备用于燃煤电厂的烟气除尘。日本、德国、加拿大、澳大利亚和韩国等也纷纷将静电除尘设备改为袋式除尘设备,迄今为止发达国家已基本走完了用袋式除尘设备取代和改造静电除尘设备或其它种类除尘设备的过程。特别是在澳大利亚,有许多电厂的静电除尘设备被改为袋式除尘设备,如在新南威尔斯州目前仅有4台500MW机组仍在采用静电除尘设备,其它机组已全部采用袋式除尘设备来处理烟尘。由此可见,在国外袋式除尘设备已成为燃煤电厂烟气除尘的首选技术。
国内布袋除尘器主要在矿山、水泥、冶金钢铁、粮食、机械等行业得到广泛的应用,在电力行业火电厂中仅限于单机布袋除尘器在输煤系统除尘、气力除灰除尘中应用。布袋除尘器在电站锅炉的尾部除尘中没有得到实质性的、广泛的应用,仅在近期在呼和浩特发电厂670t/h锅炉、天津开发区5号热源厂75t/h锅炉、张家港保税区热电厂130t/h锅炉、内蒙古赤峰富龙电厂75t/h锅炉等电厂锅炉尾部除尘中得到应用,都取得了很好的除尘效果。
在引进消化国外布袋除尘器技术的过程中,江苏吴江科林集团通过全球环境基金"GEF”项目引进美国EEC环境技术公司燃煤锅炉布袋除尘器设计制造技术,填补了目前国内锅炉行业成功应用袋滤器的空白,并可替代进口。采用结构独特的锅炉长袋脉冲除尘器,先进的除尘器进风导流专利技术,具备先进三状态清灰装置,滤袋正常使用寿命为三年,烟尘排放浓度一般小于50mg/m³甚至更低。在天津开发区5号热源厂、张家港保税区热电厂、内蒙古赤峰富龙电厂中采用的是改进型离线清灰脉冲袋式除尘器都取得了很好的除尘效果。但是,由于这些长袋脉冲除尘器的滤袋是在侧面抽出进行安装更换,所以只适合于在层高较低的厂内或者面积较小的空间使用更为有利,因此不适合用在大中型的燃煤电厂中。
北京最近公布了《北京锅炉污染物综合排放标准》DB11/119-2002,自2002年3月1日起实行,该标准烟尘和排放允许浓度严于很多先进国家标准,当然这与北京市2008年主办奥运会、北京要成为世界大都市有关。自2005年11月1日起已运行的火电厂锅炉到时烟尘排放浓度仅允许30mg/m³,目前四电场电除尘器要改为五电场、六电场或改为布袋除尘器。其他大城市如上海、天津、重庆、广州、武汉、成都、沈阳等城市也在相继制定地方环保标准,其标准会严于国家标准,这样火电厂采用布袋除尘器的市场空间越来越大。我国的燃煤电厂大型燃煤锅炉除尘,是高效除尘设备的巨大市场。
由于种种原因,我国的锅炉脉冲布袋除尘器在这个市场还未打开局面。而国外发达国家燃煤电厂燃煤锅炉除尘、脱硫,袋式除尘器占有相当的份额。袋式除尘器的除尘效率最高,并且不受粉尘比电阻变化的影响,同时还有一定的脱硫功能。随着我国环保法规的日益严格,袋式除尘器在国内燃煤电厂燃煤锅炉除尘、脱硫市场上将占有应得的份额。垃圾焚烧炉除尘、除二恶英有害气体的工作在我国刚刚起步,非袋式除尘器莫属。其他还有工业锅炉、采暖锅炉、高炉煤气净化、修筑高速公路时沥青、石子搅拌的高温除尘、除有害气体,以及各种工业炉窑的高温除尘,都是袋式除尘技术今后发展的重点和方向。
近些年我国袋式除尘技术设备、滤料、配件都有了很大的发展、创新,取得了长足的进步。特别是近年来在高温工况条件下,我国的袋式除尘器取得了一定的进步:逐步扩大应用范围,如高炉煤气净化、电炉、铁合金炉、水泥岔炉除尘、垃圾焚烧炉除尘。
然而,在大型电厂燃煤锅炉中袋式除尘应用却较少,究其原因,针对性的研究不够,原创性成果很少,机理分析欠缺,导致应用少,有些甚至拆掉原有设计的布袋除尘设备,分析满足新环保标准的解决方案—电除尘如何改造,新厂的设计等。因此针对大型燃煤电厂,在满足新标准要求的要求,更加有待于开发高效的袋式除尘机理技术和相关设备。
锅炉脉冲布袋收尘器在这种大环境下,我校能源动力学院和机电工程研究所近年来开展了新型高效除尘技术的研究,并取得了一定的成果,为笔者的研究工作打下了较好的基础。
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