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我国除尘设备的性能特点同锅炉系统运行变化影响

2024-07-26 17:05:45

  我国是煤炭能源消耗大国,常规能源结构呈现多煤少油缺气的现状,我国的一大能源是煤炭,其在我国的能源生产中达到70%以上,而在在消费总量上也占了大的比重。2009年后,我国是成为了世界上较大的煤炭国。煤炭燃烧会产生大量的污染物,这已经成为我国经济和社会可持续发展的重要原因之一。随着我国对大气污染进一步严格要求,燃煤锅炉烟气的脱硫除尘若再使用传统技术已无法满足要求,寻找加合适的技术势在必行。

  【一】、我国除尘设备的性能特点

  目前我国煤炭占整个能源消耗的75%左右。锅炉是燃煤的主要设备,中小型燃煤供热锅炉在我国北方占相当大的比例。到2002年,东北某大城市的供热用锅炉中,4.2MW和4.2MW以下的锅炉占锅炉总数的72.0%,7MW以上锅炉仅占10000容量小的锅炉大部分设备陈旧,使用年限长,效率大多在55%以下,煤耗量高,产生大量的烟尘。为了减少烟尘对环境的污染,供热锅炉应安装除尘器。

  目前,用于中小型供热锅炉的除尘器一般可分为普通除尘器、多管除尘器和湿式除尘器。

  普通旋风除尘器是利用离心力从烟气中除去烟尘粒子的设备。具有运行操作管理方便、负荷适应性较强、耐较高温度等特点,是供热锅炉除尘的重要设备。由于对5μm以下粒径的粉尘捕捉效率在60%以下,同时又不能除去烟气中的气体SO2和NOx,普通旋风除尘器已逐渐被淘汰。

  多管除尘器又称多管式旋风除尘器,由若干个并联的旋风除尘器单元组成的,一般为干式。在多管除尘器的基础上,应用脱硫、除尘技术,将多管除尘器制成分体式的两级除尘,为干式旋风除尘,二级为干式或湿式脱硫,除尘效率可达90%以上。多管除尘器兼有除尘和脱硫的功能,但阻力较大。

  湿式除尘器的除尘原理是利用粉尘的惯性和亲水性来捕捉粉尘粒子。当含有尘粒的气体与水接触时,水滴或湿润的器壁将尘粒粘附,水滴在尘粒质点上凝聚而加大质量,继而降落,或随着湿润器壁流动的水膜一起落到灰浆池中。湿式除尘器具有能脱硫、捕集尘粒小,操作时灰尘不飞扬等优点。目前,用于供热锅炉的湿式除尘器主要有麻石水膜除尘器、文丘里除尘器、冲激式除尘器等。

  湿式除尘器存在的问题是:含尘废水需要处理,增加运行和管理费用,含酸废水对设备和土建基础有腐蚀。

  【二】、锅炉系统运行变化对两种除尘器的影响比较

  ①锅炉产生的烟气量变化

  除尘布袋:与脉冲单机除尘器有关,只要除尘布袋不损坏,烟气的出口排放浓度可以实现稳定排放,即小于50mg/m³,根据系统运行情况自动调节出灰方式。

  静电除尘器:除尘效率波动较大,烟尘排放浓度会随着电网电压的波动,出现波动,排放不稳定。

  ②锅炉烟气的温度变化

  布袋除尘器:烟气温度太低了会结露,同时可能会引起糊袋和本体钢结构腐蚀;烟气温度太过滤料允许温度,容易烧袋,设计了旁路烟气系统。

  静电除尘器:烟气温度太低了也会结露,不但会引起本体钢结构腐蚀,电场内部还会产生高压爬电;烟气温度太高了板会受热变型,同时粉尘的比电阻升高,不容易合电,从而影响除尘效率,而且影响很明显。

  ③锅炉系统漏风

  布袋除尘器:对于耐氧性差的除尘布袋会影响除尘布袋寿命,比如PPS滤料,所以烟气含氧量控制在10%以内,但除尘效率不受影响。

  静电除尘器:漏风风量增加就等于增加了电场风速,电场风速增加了对除尘效率有影响。


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