1布袋除尘器概述

20世纪80年代,我国在一些机组上试用布袋除尘器。当时由于布袋除尘器整体水平相对落后,一些进口布袋除尘器的设计也不完全适合国内机组状况,而且一些部件质量不佳,加上运行经验不足,出现了“烧袋”、“漏袋”、“卡煞”和“清灰不良”等现象,这些项目之后都陆续下马。现在尽管布袋除尘器在美、欧、澳等国家大量使用,但在国内的使用也仅在近5年中。国内已在200MW燃煤机组上得到成功应用。
2布袋除尘器的特征
与电除尘器相比,布袋除尘器有以下特征:(1)除尘效率高且稳定。通过布袋的机械阻隔,不仅能有效除去微米级颗粒,而且粉尘颗粒的堆积能使布袋对亚微米级粉尘也有较好的捕集率,除尘效率很高,通常能达到99.9%以上,排放浓度能控制在30mg/m³以下,而且不受进口浓度变化的影响,可保持效率的稳定,能够符合严格的排放标准。
(2)机械式除尘方式,设备简单,易运行,维护量少且方便。布袋除尘器的各个组成部件在运行中,除了清灰装置采用回转式时有转动机构外,其余均为固定部件,因此故障率较低,维护量较少。易出现的故障主要有布袋泄漏、脉冲阀不动作等,通常采用品质较好的进口部件。但更换布袋需要一定的费用。
(3)占地面积相对较小。据资料介绍,德国鲁奇产品在处理国内200MW机组时,每10万m³/h烟气量占地约为28㎡,与三电场电除尘器相当,比四电场或五电场电除尘器小。即可用较少的设备占地达到相同的除尘效率。
(4)运行阻力较大。电除尘器的运行阻力通常为200^300Pa,但是布袋除尘的方式,使除尘器的阻力达到1000^-1500Pa,甚至更高。由于阻力较大,必须配套高压头的引风机,脉冲单机布袋除尘设备厂家对于改造机组要同时考虑引风机的增容。
3布袋除尘器的选用
国内电力用布袋除尘器,不论在系统设计、滤料、零部件选用和供应,还是运行经验等,各方面均有所不足。因此,是否采用布袋除尘,各项参数的选用如何适应国内的烟气、煤质状况,对于除尘器的正常运行至关重要。
布袋除尘器的选用可从下列因素予以考虑。
3.1适应排放标准的要求
GB13223-2003((火电厂大气污染物排放标准》对烟尘排放提出了更高的要求,新建机组及1997年以后建设的老机组均要求50mg/m³的标准限值。
选用的除尘器首先要符合排放标准。第1时段建设的锅炉,或2008年以前上海的电力锅炉,通过电除尘器的优化运行调整或改造为四电场,能够保持烟尘排放浓度低于150mg/m³或200mg/m³的要求。但是对于第2时段建设的锅炉,及2009年或2010年以后上海的锅炉按照50mg/m³来控制,采用现役三、四电场电除尘器将不能适应标准限值,改造势在必行。现有高效除尘设备主要选用布袋除尘器和五、六电场电除尘器。湿法脱硫机组可以利用其5000^-70%的除尘率,使烟尘排放浓度控制在标准限值以内,但是干法脱硫或不脱硫的机组,要符合排放标准,布袋除尘将是必然的选择。
3.2适应煤质、灰品质的需要燃煤来源复杂,烟尘排放不能稳定达标。近年来电力供应大幅增加导致电煤紧张,煤源混杂,电厂不能有效控制煤质,以及为控制SO2排放量而燃烧低硫煤,使灰的品质偏离原有设计目标。灰品质的变化使粉尘比电阻升高,除尘器进口浓度增加,灰的电除尘特性变差,除尘效率下降而排放浓度增加。在标准趋严的今天,若继续采用多电场电除尘的对策,煤的来源及品质、灰的电除尘特性是必须重点考虑的因素。对于那些灰的比电阻偏高、电除尘性能不佳的煤,布袋除尘器以其稳定的高效率,比电除尘器更能适应煤质变化,能成为这些机组的选择。
3.3布袋除尘器的设计及选择
布袋除尘器设计主要是选择好清灰方式、气布比和滤料。首先要确定清灰方式。现有清灰方式主要分为机械振动型、烟气反吹型和脉冲喷吹型3种,脉冲喷吹还分为高压脉冲和低压脉冲,喷吹压力分别在0.4^-0.6MPa及0.1-0.2MPa。脉冲喷吹是现有大型单机布袋除尘设备的主流方式和发展趋势,具有喷吹效果好、设备运行可靠、除尘效率高、阻力小等优点。旋转脉冲喷吹以脉冲阀数量少,运行可靠,因脉冲阀故障而影响清灰、除尘的概率低为优点,是近年来大量使用的方式,但其缺点是旋转机构复杂,安装要求高,有一定的磨损,要定期维护。采用净化烟气喷吹也是较好的选择,因不用空压机或罗茨风机,运行电耗降低,而喷吹烟气含氧量明显低于压缩空气,有利于滤料使用寿命。气布比即指单位面积滤料处理的烟气量,主要由粉尘粒径组成、烟气湿度和烟气含尘浓度确定,清灰方式、滤料对其也有所影响。其取值影响到除尘器的造价、滤料使用寿命、清灰频次、运行阻力等。澳洲的气布比通常为1.08~1.32m/min;内蒙丰泰脉冲反吹的为1.13m/min,烟气反吹的为0.83^-0.91m/minx滤料选择是布袋除尘器设计中重要的一环,直接与除尘效果有关。滤料由合成纤维、玻璃纤维等织成,根据需要把滤布缝成圆筒或扁平形滤袋。所用滤料要适应锅炉烟气条件及组分,并要适应一定的极限条件,如烟温、氧量等。用于电厂的可选用滤料见表20滤料要具有耐腐蚀性和耐久性。其中耐温性是关键,要适应烟气温度,适应温度场各点的变化。耐氧 化性也要关注,如PP较易氧 化,Ryton较好,PTEE,但价格也很高。国内用的较多的是PPS,耐温可达190℃,耐腐蚀性好,但是当含氧量大于15%后,耐氧 化性较差。滤料的选择还要适应清灰方式,选用低压脉冲时滤布重量为400^450g/㎡,透气率为150^-250L/d㎡·min。
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