除尘器

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型

作者:六合彩资料歇后语    来源:www.    发布时间:2019-04-03 14:59:40

摘要:布袋除尘器效率和使用寿命受滤袋材料、气布比、清灰方式等的影响。与电除尘器、电袋复合除尘器相比,布袋除尘器具有除尘效率高、占地面积小、投资少、耗电量小等优点,但同时又具有烟道系统复杂的缺点。布袋除尘器在设计时应优先选用内置式旁路烟道和配备罗茨风机的压缩空气系统。

关键词:布袋除尘器;烟气系统;气布比;除尘效率;烟道设置方式;压缩空气系统

随着环保要求的提高,火电厂锅炉采用的电除尘器已不能满足要求。而布袋除尘器具有除尘效果显著、不受飞灰比电阻影响、收集亚微米颗粒物的能力比电除尘器强等优点,已被国内大容量机组广泛采用,2002-02呼和浩特热电厂2×200MW机组工程中即应用了布袋除尘器。本文就布袋除尘器应用选型方面应注意的问题进行探讨。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型4.jpg

1布袋除尘器工作原理及特点

1.1工作原理

含尘烟气进入布袋除尘器,经气流分布板均流、降速,颗粒较大的灰尘在重力的作用下直接落入灰斗,其余含尘烟气经过滤袋后,尘粒被阻隔在一侧,净化后的烟气由另一侧排放到大气中。随着滤袋表面粉尘的不断积累,气体流经滤袋时的阻力逐渐增大。当阻力达到设定值时,用压缩空气或烟气进行反吹扫,粉尘脱落在灰斗中,由卸灰阀排出。

在除尘效率要求较高(如大于99.9%)或针对特殊的煤灰(SiO2与Al2O3的质量分数之和大于90%)时,电除尘器不能满足要求,此时可采用布袋除尘器。

1.2特点

1.2.1优点

(1)除尘效率高且稳定,能达到99.99%;对亚微米级的粉尘有较好的收集效果,除尘器出口气体含尘质量浓度能达到30mg/m3。

(2)结构比较简单,操作及维护方便,可实现在线控制;设备占地面积小。

(3)对粉尘的特性不敏感,不受飞灰比电阻的影响。

(4)在采用玻璃纤维和合成纤维做滤袋时,可在160~220℃下运行。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型5.jpg

1.2.2缺点

(1)本体阻力大,一般在1200~1800Pa,使引风机电耗增大。

(2)受温度、烟气含氧量限制,高温会造成烧袋;启动时燃油颗粒可能会造成糊袋。

(3)检修维护费用高,一般3~4a更换所有滤袋,而滤袋费用占布袋除尘器造价的比例较大。

2影响除尘器效率和寿命的因素

影响布袋除尘器效率和寿命的主要因素是:滤料、气布比、清灰方式以及和除尘有关的系统的选择;其次,运行、维护管理也是影响因素之一。

2.1滤袋材料

烟气温度是选择滤袋材质的基本依据。常见滤袋材质及其性能见表1。从表中可以看出聚四氟乙烯各项性能指标优异,使用寿命相对较长;但同时价格较高。应根据机组的运行情况、烟气温度等进行经济技术分析,选择适合机组的滤袋材料。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型1.JPG

2.2气布比

布袋除尘器的重要特征值是滤袋材料的有效利用面积,由滤袋材料的气布比所决定。气布比越低布袋的使用寿命越长,但降低气布比会导致布袋除尘器的效率降低、增加除尘器的体积和投资。采用净化烟气反吹时,气布比为0.4~1.0m3/(m2min-1);采用压缩空气脉冲反吹时,气布比为1.1~2.5m3/(m2min-1)。高气布比的除尘器,结构紧凑,耗料少,投资低。对含尘量较高的烟气,气布比必须小一些。呼和浩特热电厂工程布袋除尘器的气布比为1.13m3/(m2min-1)。郑州新力电力有限公司5号机组(200MW)布袋除尘器气布比为1.07m3/(m2min-1)。综合比较,丰泰电厂工程所选的气布比属较低系列。

2.3清灰方式

布袋除尘器清灰方式主要有3种:烟气反吹、机械振动、脉冲空气反吹。前2种清灰方式用于袋内收灰的布袋除尘器,后1种清灰方式用于滤袋外收灰的布袋除尘器。3种清灰方式相比,烟气反吹和脉冲空气反吹对布袋的机械损伤较小,有利于延长布袋的使用寿命。

呼和浩特热电厂工程采用的就是脉冲空气反吹式布袋除尘器。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型6.jpg

3布袋除尘器的现场应用情况

3.1应用优势

国内大容量机组首次成功采用布袋除尘器的是丰泰电厂2×200MW机组工程。其后,呼和浩特金桥电厂2×300MW机组工程、天津陈塘热电厂2×300MW机组、北京京能山西漳山电厂2×600MW机组也采用了布袋除尘器,烟尘均能达标排放。之后相继有多家电厂由电除尘器改为布袋除尘器或电加袋除尘器。

3.1.1除尘效率高

布袋除尘器效率可达到99.9%,且在除尘器进口烟尘浓度、粉尘粒径、出口烟气量发生变化时烟尘排放质量浓度均小于30mg/m3。布袋除尘器性能稳定,相对于电除尘器可以更好地降低烟气中的粉尘含量。

3.1.2设备占地面积小

东方希望包头热电二期电除尘器的占地面积为1080m2。而同是330MW机组的内蒙古华润金能热电有限公司工程用布袋除尘器占地面积仅为764m2;呼和浩特金桥热电厂300MW机组布袋除尘器占地面积为672m2。燃用相同煤种时,采用布袋除尘器占用的场地面积小于电除尘器。可缩短A列至烟囱中心的距离,使电厂的布置更加合理,同时减少了厂区土地的投资费用。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型7.jpg

3.1.3本体设备投资费用少

相同的除灰效果下,布袋除尘器价格明显低于电除尘器。与布袋除尘器相比,电袋复合除尘器多了2个电场静电除尘,由于增加了极板、极线、振打装置等部件,钢材耗量要高于布袋除尘器。从近期工程的招标价来看,电袋复合除尘器要比布袋除尘器投资高10%~15%[1]。同时,电袋复合除尘器有复杂的高低压控制柜系统,需要单独设置电除尘控制室,同时高低压电缆也会增加投资。

由于布袋除尘器阻力要略大于电袋复合除尘器(约大300Pa),因此引风机的投资会有所增加。由于引风机压头增大,加上脱硫增压风机与引风机串联布置,当锅炉事故工况全部一次风机与送风机跳闸时,脱硫增压风机与引风机瞬态的抽吸值通常要比锅炉本体的常规设计瞬态承压值大得多,如果控制保护系统同时出现故障,导致炉膛瞬态负压值过大,则设计时锅炉本体的瞬态承压值应增大,这样就增加了锅炉本体设备的造价。

3.1.4制造技术低

与电袋复合除尘器相比,布袋除尘器的制造技术比较低,这也是目前国内布袋除尘器的生产厂家很多,但能生产出优秀的电袋复合除尘器的厂家却很少的原因。

3.1.5本体耗电量小

与电除尘器相比,布袋除尘器本体电气系统简单,用电设备大大减少,本体耗电量一般仅为电除尘器的1/5,减少了厂用电的损耗。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型8.jpg

3.1.6检修维护费用合理

从运行、检修维护、人力资源成本的综合比较可以看出,布袋除尘器的年综合运行成本要比电除尘器低,主要是电除尘器有较大的电负荷消耗,而布袋除尘器经实际运行证明,破损率并不高。目前大容量机组锅炉排烟温度都在120℃左右,对滤袋的寿命更加有利。随着国产滤布材料制造技术的发展,布袋除尘器在滤布的强度、耐高温、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高,滤袋的成本也在不断降低。

3.2存在的弊端

采用布袋除尘器时,在布袋除尘器的每个进口上均设置了电动风门,以控制投入使用的滤袋数量及方便检修维护和除尘器与机组负荷的匹配。由于滤袋无法在高温烟气中长期运行,还必须在烟道系统中设置旁路烟道挡板门和用于控制烟气温度的喷水减温系统。旁路烟道同时还需保证在锅炉投油启动或低负荷助燃时,烟气全部流过旁路而不进入布袋除尘器,以防止烟气中的油分污染滤袋,影响除尘效果(也可以通过设置预涂灰系统,采取预涂灰的措施对滤袋进行安全防护)。这些都使得采用布袋除尘器的烟道系统比采用电除尘器的略微复杂,增加了相应的安装和检修费用。

4不同旁路烟道设置方式和压缩空气系统的经济性比较

国内能够生产制造且用于电厂运行的布袋除尘器的旁路烟道有2种结构形式:外置式旁路烟道和内置式旁路烟道;用于清灰的压缩空气系统设备通常也只有2种设备配置方式:1种为采用罗茨风机,1种为采用空气压缩机。

4.1烟道设置方式

采用外置式旁路烟道的布袋除尘器安装占用场地空间大,布置复杂,导致烟道材料用量庞大,施工量增多,大大增加了电厂的投资费用,而采用内置式旁路烟道的布袋除尘器具有同样的除尘效果,却大幅减少了施工量和投资费用(见表2)。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型2.JPG

通过比较可见,采用外置式旁路烟道的布袋除尘器比采用内置式旁路烟道的布袋除尘器增加烟道工艺部分投资132万元,占地面积增加550m2。

4.2压缩空气系统配置方式

配备罗茨风机的压缩空气系统设备数量少,可直接与除灰设备共同安装于除尘器下方,无需设置单独的安装场地;系统灵活简单,便于操作,运行维护工作量小。而配备空气压缩机的压缩空气系统设备数量相对大大增加,需要设置单独的安装场地、检修设备和空间,系统复杂,运行维护和安装工作量大。采用空气压缩机压缩空气系统的布袋除尘器比采用罗茨风机压缩空气系统的布袋除尘器增加投资约150万元,占地面积约增加216m2(见表3)。

布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型3.JPG

因此,采用内置式旁路烟道结构、配备罗茨风机压缩空气系统的布袋除尘器,可大大节约投资费用,减少土建施工量,缩短施工周期。

5结束语

和电袋复合除尘器相比,布袋除尘器具有除尘效率高、本体耗电量低、适应煤种广、电气系统简单、检修维护费用合理等优点,但同时又具有烟道系统复杂的缺点。随着制造水平的提高,布袋除尘器在火力发电厂中将有更广阔的应用前景。

有关更多布袋除尘器在大型电厂中的应用与选型信息,或采购布袋除尘器,请联系六合彩资料歇后语的工程师13322814846。