关于褐煤锅炉电除尘的研究_我与HSE_百度空间

前言:最近由于工作的需要,一直在研究锅炉尾气的排放。在阅读了福建龙净环保股份有限公司陈丽艳老师的《燃用褐煤锅炉的电除尘器选型设计特点》后收获颇丰,现将部分收获分享如下。

一、             褐煤锅炉烟尘特性对电除尘有利的方面

1、 烟气中水分含量高

褐煤中水分含量较高,即烟气中的水蒸气含量也高。烟气中的水蒸气与燃煤中的氢含量、水分含量,以及干空气带进去的水蒸气含量有关。

2、 烟气中粉尘粒径粗

褐煤挥发份较高,易燃,褐煤的“经济细度”比其它煤种的“经济细度”更粗,燃烧后进入电除尘器的粉尘粒径更大。

二、             褐煤锅炉烟尘特性对电除尘不利的方面

1、 处理烟气量大

烟气量大小与煤质特性和烟气温度有关,从锅炉吸收有效热量计算,燃煤的收到基低位越小,单位时间锅炉的耗煤量越大,即发热量越低,计算燃煤量越高,燃烧劣质煤会降低锅炉的热效率,无形中增加实际燃煤量,增大了实际烟气量;燃烧劣质煤,使理论空气量和过剩空气量增加,又增加了烟气量;燃烧劣质煤,使锅炉排烟温度提高,当烟气压力不变的情况下,烟气体积与温度成正比,则使烟气容积增大。实际烟气体积分为干烟气和水蒸汽,褐煤的水蒸气含量较高。因而燃烧褐煤,则比燃烧其它煤种的处理烟气量大。

2、 烟气温度高

电除尘器入口烟气温度高,与锅炉系统漏风、渗冷风量多、受热面结渣灰、空预器入口空气温度高及受热面布置等原因有关。燃烧褐煤锅炉出口排烟温度高除系统原因外,与褐煤的特性有很大的关系。燃料中的水份或灰份增加以及低位发热量降低均使排烟温度上升,这是因为使烟气量或烟气比热增加,烟气在对流区中温降减小,排烟温度上升。又因为褐煤易结渣,结渣和积灰引起受热面吸热不定,在一定负荷下需要增加燃料量燃料量,从而造成各段烟温升高,排烟温度也进一步升高。

三、             电除尘器的选择

根据燃烧褐煤锅炉的烟尘特性,做好最除器的选型,保证高效率、低排放,以满足国家相关标准制度对排放的要求。

1、 要有足够的集尘总面积

众所周知,烟气量对电除尘性能的影响程度。从“多依奇”除尘效率计算公式可知,在除尘效率一定时,电除尘器的总集尘面积与处理烟气量成正比,因此燃烧褐煤的电除尘器规格要更大。但是,若电除尘器的断面规格受限制时,则使电除尘器的电场风速增大。

从降低除尘器的造价和占地面积的观点出发应该尽量提高电场风速,以缩小电除尘器的体积。待别对老机组改造,减少电除尘器的占地面积尤其重要,但是电场风速不能过高,否则会给电除尘器的运行带来不利和影响。因为粉尘在电场中荷电后沉积到收尘极上需要一定的时间。如果电场风速过高,荷电粉尘来不及沉积就会被风力带出。同时电场风速过高,也容易产生二次飞扬,特别是在电极进行清灰振打时更容易产生二次飞扬。电场风速过高,则应有足够长的电场长度和处理时间等其它措施加以弥补,否则会使电除尘器除尘效率下降。

2、 要选择合造和振打制度

烟气温度在100摄氏度以下时,粉尘颗粒比表面积大,在水分较高的场合,更容易形成表面导电通道,降低粉尘比电阻。而燃煤锅炉电除尘的烟气温度一般高于120摄氏度以上,粉尘颗粒的导电以体积导电为主,燃烧褐煤锅炉入炉煤粒径较粗,使烟气中飞灰粒径更大,则比细颗粒粉尘的比电阻更低,有利于除尘效率的提高。还有,粉尘粒径大可避免由于粉尘粒径小,比表面积变大,使飞灰粘附力更强,会造成振打清灰困难,导致电晕极肥大,以及收尘板粉尘沉积太厚易产生反电晕。影响二次电压提高,同时粉尘粒径越细振打清灰时易造成二次飞扬,对除尘不利,造成除尘效率下降。总之,烟气中粉尘粒径粗,有利于振打清灰,选择合适的振打机构和振打制度即可,振打力不宜太大、振打周期不宜太短,否则会破损机构,同时造成二次飞扬。

3、 要选用合理的极间距

水分高有利于飞吸附而降低粉尘表面电阻(SO3+H2O=H2SO4)。实验表明:烟气温度在150摄氏度时,烟气温度从2%提高至5%时,粉尘比电阻没有什么变化;烟气湿度提高至14%时,粉尘比电阻降低接近一个数量级。另外,水分可以使细微粉凝并成大颗粒,同时可以抓住电子形成重离子,使电子迁移速度迅速下降,从而提高间隙的击穿电压,使运行的二次电压提高,电除尘器可以加大极间距。

烟气的烟温,对电除尘器的影响有:

(1)           烟气温度升高使烟气量增大,在烟气压力不变的情况下,温度升高20摄氏温,烟气量增大5%

(2)             烟气温度升高10摄氏度,可使电场击穿电压下降3%,影响二次电压提高。

(3)             粉尘电电阻与烟气温度关系密切,一般燃煤的粉尘比电阻在150±20范围内达到{zg}值,因气温度小于此范围时,比电阻值随温度的升高而升高,烟气温度大于此值时,比电阻值随温度升高而降低。极间距加大虽然可以提高运行电压,但是,由于烟气温度升高,使击穿电压降低,当运行电压提高值弥补不了总集尘面减少值时,不宜加大极间距,因此,应采用合理的极间距。

四、             经验总结

1、 烟气中粉尘粒径粗,水蒸气含量高,对除尘效率保证十分有利。

2、 煤中水分含量高的作用比硫份含量高作用更大,因为SO3要通过H20共同作用才能降低粉尘表面比电阻。

3、 燃用褐煤锅炉的电除尘可以适应 1.3m/s的高风速下运行。

4、 燃用褐煤锅炉的电除尘器,在烟气温度高(通常145170摄氏温)的工况下,仍然有高的二次运行电压值(400mm极间距二次运行电压在53kV68kV,主要还是烟气水分含量高起的作用。

5、 二次运行电压值前电场比后电场更高,这是因为随电场位置后移烟气水分逐渐减弱的缘故。

6、 由于烟气中粉尘粒径较大、烟气流速高,烟道、喇叭的结构设计应特别注意防流措施和气流均匀性的保证,以防结构磨损。

7、 烟气中含湿量高,烟气露点温度高,应注意结构设计气密性,以及预防绝缘子结露和局部结构的腐蚀。



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