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火力热电厂锅炉脉冲除尘器原理及生物质锅炉应用

2021-04-25 10:48:10

  【一】、火力发电厂锅炉脉冲除尘器原理
  火力发电厂锅炉脉冲除尘器经历过从干式旋风除尘—多管旋风除尘—麻石水膜除尘—静电除尘的过程。目前,随着对环境保护的重视程度和环境保护要求的日益提高,以及除尘滤袋的国产化和使用寿命的延长,火力发电厂锅炉尾部除尘又有回到袋式除尘的趋势。
  脉冲布袋除尘设备也称为过滤式除尘器,是一种干式良效除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘设备。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1微米或小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是脉冲布袋除尘设备的关键,性能良好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐热性及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维,其耐热度目前已可达到连续温度190℃,瞬间温度200℃。
  脉冲布袋除尘设备按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰脉冲布袋除尘设备由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好,是目前世界上应用较为广泛的除尘设备。
  脉冲反吹脉冲布袋除尘设备原理是含尘气体从脉冲布袋除尘设备入口进入后,通过烟气分配装置均匀分配进入除尘滤袋,当含尘气体穿过除尘滤袋时,粉尘即被吸附在滤料上,而被净化的气体则从除尘滤袋内排除。当吸附在滤料上的粉尘达到厚度时,脉冲电磁阀开启,喷吹空气从除尘滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入除尘滤袋,将吸附在除尘滤袋外表而的粉尘清落至下而的灰斗中。
  我国未来电厂燃煤锅炉除尘必然会向靠拢,采用脉冲布袋除尘设备。目前我国新建的燃煤电厂主要采用布袋除尘,在城市燃煤电厂除尘装置改造以及部分新建、扩建电厂除尘中也占有越来越多的份额。
  【二】、生物质锅炉采用脉冲布袋除尘器的成功案例
  生物质具有低碳高挥发分、低硫高氧、低密度大体积的特点,平均2吨生物质的热值可抵1吨标煤。我国生物质资源丰富,年发生量约占年采煤量的50%,折合为6.56亿吨标煤。生物质燃料宜采用炉排炉或CFB锅炉,低温燃烧。烟气中SO2、NOx浓度低,属绿色能源。生物质燃烧发电在新能源利用中占重要的战略地位。生物质不易燃尽,燃烧产物易积灰结渣,并二次引燃,烟气温度大幅度变化,烟尘质轻粒细,除尘难度较大,宜采用脉冲袋式除尘器,辅以旋风预除、预涂灰、喷雾控温,凝并增重等技术措施。
  生物质电厂采用脉冲布袋除尘器的成功案例有:2007年中节能宿迁生物质电厂2×12MW机组除尘项目设计采用行喷单机脉冲除尘器,配玻纤覆膜滤料;江苏联美电厂75t/h生物质锅炉,燃用小麦、水稻秸秆,设计采用行喷单机脉冲除尘器,配PPS/PTFE复合滤料。2008年山东某生物质电厂2×75t/hCFB锅炉,设计采用行喷单机脉冲除尘器,配PPS滤料。但投运后问题也很多:一是因设计流速过高以及温控失误、糊袋等原因造成除尘器高阻(2200Pa)运行;二是因烟气含氧量高达16%,在160℃~180℃高温条件下,PPS滤料被氧化腐蚀,并有火星烧灼,除尘布袋严重破损。后经除尘器扩容、改用玻纤覆膜滤料、改进气流分布等多项措施,使问题解决。

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