除尘器

布袋除尘器在600MW燃煤机组上的运用

作者:六合彩资料歇后语    来源:www.    发布时间:2019-04-03 14:31:46

摘要:对布袋除尘器的技术参数、除尘器的主要配置和功能进行了介绍,并对静电除尘器工程投资和运行成本方面进行了比较,实践证明布袋除尘器在大型燃煤机组上的应用是完全可行的,具有广阔的前景。

关键词:布袋除尘器;环保;节能;燃煤机组

目前燃煤发电仍然是我国发电的主要力量,但是煤燃烧过程会释放大量污染物,包括粉尘、SO2、NOx及Hg在内的痕量元素,其中粉尘与可吸入颗粒物是当前我国城市大气污染的首要污染物。依据《火电厂大气污染物排放标准》(GB1322322003)规定,2004年1月1日起通过建设项目环境影响报告书审批的火电厂项目,其烟尘最高允许排放质量浓度为50mg/m3,1997年1月1日起通过建设项目环境影响报告书审批的火电厂项目,自2010年起其烟尘最高允许排放质量浓度为50mg/m3。一些重要地区所制定的地方环保标准更严于国家标准,如北京要求电站锅炉粉尘排放浓度<30mg/m3。

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严格的烟尘排放标准需要有相应的高效除尘设备来实现,目前大型燃煤电站锅炉主要通过静电除尘和袋式除尘来控制粉尘的排放。而静电除尘器即使设置了5个电场,往往都难以独立达到新的排放标准(通常新建项目可达到50~80mg/m3),一般均需要依赖后面的湿法脱硫设备进一步除尘,实现达标排放,而袋式除尘技术的除尘效率相对更高一些,可以达到出口烟尘排放质量浓度小于30mg/m3。

某电厂二期2×600MW机组,燃用当地烟煤,设计煤种飞灰中SiO2含量为55.92%,Al2O3含量为29.71%,两者之和大于85%,该飞灰成分在120℃时,比电阻为5.95×1012Ω·cm,上述两项主要指标都不利于静电除尘器的正常工作,如选用静电除尘器,烟尘排放质量浓度将严重超标(远远大于50mg/m3),经过多方考察、比选、论证,最终确定选用分室定位反吹袋式除尘技术。该机组为国内首台在600MW燃煤机组上采用布袋除尘,这也为将来大型燃煤机组布袋除尘技术的广泛应用提供了实践基础,本文对该布袋除尘的特点进行了详细介绍。

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1锅炉和布袋除尘器参数

本项目为2台2093t/h亚临界控制循环一次中间再热四角切圆汽包锅炉,配2台600MW直接空冷亚临界凝汽式汽轮发电机组,采用水力除渣和气力输灰系统,布袋除尘,锅炉设计有SCR装置,尾部配湿法脱硫装置,锅炉和布袋除尘器参数见表1、表2。

2布袋除尘器主要配置和功能

当锅炉烟气进入布袋除尘器前首先得经气流分布板的阻挡和分布,较大的尘粒被碰撞阻挡,坠入集灰斗。烟气经合理分布后,以≤2m/s的速度进入滤袋室,再以1m/min左右的速度经过滤袋,粉尘被阻留在滤袋外表面,过滤后气体通过净气室由出口烟道排出。

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2.1滤袋和袋笼

根据电厂燃煤锅炉实际运行工况,布袋除尘器的滤袋采用≥70%的聚苯硫醚(PPS)和≤30%的玻璃纤维(GL)复合滤料,在迎尘面层采用超细聚苯硫醚(PPS)纤维,并用聚四氟乙烯(PTFE)乳液浸渍处理和聚四氟乙烯(PTFE)覆膜处理,以提高耐高温、耐氧化、耐酸碱及粉尘剥落性能。滤袋缝制采用聚四氟乙烯(PTFE)线。滤袋规格为500mm×60mm×9000mm。滤袋运行温度:长期105~160℃,短时190℃(每次不超过10min,每年不超过30min)。滤袋年破损率小于1%。

滤袋的支撑采用独创的高密度扁形袋笼和自动张紧装置,使扁形滤袋的表面处于适度张紧的平直状态。正向过滤时,滤袋表面相对于袋笼不会产生凹陷,这样会降低粉尘的附着摩擦力,当滤袋表面粉尘积聚的重量大于其附着摩擦力时,大部分的粉尘可自然滑落,不必消耗清灰动力。因此,该除尘器只用较小的清灰动力,就可实现良好的清灰效果。每条滤袋的清灰间隔时间可长达2h左右,大大降低了滤袋磨损、疲劳变形和变形次数。由于分室数量可达到256个,每次清灰仅关闭1/128的过滤面积,而且使清灰风量集中使用,仅占引风机总风量的1.5%左右,对机组运行影响小。

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2.2净化烟气微压反吹系统

与脉冲布袋除尘器采用压缩空气作为清灰气源不同,本除尘器采用净化后的烟气作为清灰气源,与除尘器内的烟气等温,氧含量也不会增加,对PPS滤料的使用寿命更为有利。清灰压力越低,越有利于延长滤袋使用寿命。由于滤袋表面处于平直状态,烟尘附着力小,因此采用较小的清灰压力即可实现良好的反吹清灰效果。在引风机出口与除尘器净气室之间,净化烟气可达到3kPa压差,气源稳定可靠。滤袋清灰气流吹入时间也可按最佳时间选择。而且清灰气流与烟尘坠落方向一致,有利于烟尘的沉降。14s的气流吹入时间足以将滤袋上部区域形成的二次飞扬烟尘送入灰斗,较为彻底地解决了烟尘二次吸附的现象。相比脉冲布袋除尘器70~700kPa的清灰压力,本专利技术的布袋除尘器3kPa的清灰压力对滤袋的冲击损伤更小。

该除尘器的清灰系统仅有回转反吹机构一种大部件,清灰系统的结构得到极大简化。回转机构采用蜗轮、蜗杆传动方式,圆周回转运动,定位反吹清灰。分室定位回转反吹机构,直接以引风机出口的净化烟气为气源,进行滤袋反吹清灰。备用的反吹风机平时不用,仅在除尘器阻力异常升高时使用,清灰系统的平均功耗近似为0。相比脉冲布袋除尘器的清灰系统,不用设置空气压缩机(或罗茨风机)、干燥器、储气罐和大量的脉冲阀等部件,除尘器基本没有故障点和维护工作量,节省可观的脉冲阀膜片及电磁阀更换维护费。

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2.3检修和安全方面的设置

2.3.1设有粉尘预喷涂装置

滤袋上预喷涂的粉尘层可防止锅炉启动过程中燃油或油煤混烧时低温烟气中的油烟通过除尘器引起的结露糊袋等问题。

2.3.2设有烟气置换装置

烟气置换装置可在单台除尘器切换检修时给设备通风,换入新鲜空气,自动降温。另外,还可实现烟气置换功能,避免停炉后烟气滞留在除尘器中引起降温后的结露问题。

2.3.3设有高可靠性的滤袋检漏装置

分室定位回转反吹布袋除尘器由于分室数量多(256个),滤袋数量少(每个分室28条布袋),滤袋检漏更加方便。在除尘器进口喇叭上、检修平台处的净气室墙体上均设置了观察镜,借助净气室内的灯光照明,对过滤系统的滤袋破损情况可进行目测检查。由于每个分室都有独立出气口,如出现漏袋,该出气口即会有黑色烟气出现,因此滤袋检漏方便直观,结果可靠,可做到及时发现及时处理,避免漏袋现象的蔓延。该观察镜与烟尘在线监测仪配合,可更加准确地掌握排放情况。

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2.3.4设有确保在线切换检修功能的蝶形截止阀

采用单板柔性蝶形截止阀,利用弹性弧形门框和弹性阀板能紧密配合的方法,形成弹性变形接触密封,能保证泄漏率<1%,开闭可靠,确保除尘器的在线切换检修,实现“影响机组运行的故障率为0”。

2.3.5采用高空净气室结构

除尘器采用3.3m高空间净气室结构,除尘器内每单台(通道)均设有1.6m×0.6m的大型检修门,为除尘器在线切换检修创造了便利条件。

2.3.6设置可靠的烟气喷水降温装置

为了保护滤袋,设置可靠的烟气喷水降温装置,在烟气温度过高时(≥165℃),进行喷水降温,防止滤袋过早损坏。

3与静电除尘器的工程造价和运行成本比较

3.1工程造价比较

整个项目布袋除尘器的总造价为5200万,静电除尘器价格为4000万,但由于布袋除尘器占地面积小(约为2×485m2),只用原来五电场除尘器(约为2×1212.5m2)的2个电场空间就可以布置,节省了大量的钢材和混凝土。600MW机组反吹布袋除尘器钢材用量仅为1479t/台,比静电除尘器节省钢材2121t/台。

3.2运行成本比较

运行成本比较见表3。

考虑布袋除尘器会引起烟道阻力增大,引风机电耗增加等因素,机组满负荷运行时,静电除尘和布袋除尘的电耗分别如下。

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3.2.1电除尘

电除尘器负荷+引风机功率=3325+2500×2=8325kW

3.2.2布袋除尘

布袋除尘负荷+引风机功率=335+3300×2=6935kW

按照电厂年满负荷运行5000h计,每台炉布袋除尘器年综合节电=(8325-6935)×5000=695万kWh,2台炉合计年节电1390万kWh,电耗合计可以减少347.5kWh。

4结论

通过对该电厂布袋除尘器的技术特点的描述以及和静电除尘器的比较,可以得出如下结论:

(1)和传统的静电除尘器相比,采用布袋除尘器可以大大减少粉尘的排放,更能满足日益严格的环保要求,尤其对于煤种的适应性要强。另外,布袋除尘器具有占地小,节约钢材和混凝土,电耗低等优点。

(2)布袋除尘器在大型电站燃煤锅炉上的运用是可行的,布袋除尘器本身的特点和配置完全可以满足锅炉的运行,发展高效的布袋除尘器是大势所驱。

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