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大型燃煤锅炉脱硫除尘范例同工作原理说明

2021-03-18 10:04:04

  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,这已经成为限制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防治进一步严格要求,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]、大型燃煤锅炉实现脱硫除尘协同治理的成功范例
  进入新世纪,我国大气污染防治进入污染物协同治理的发展阶段,在燃煤电厂逐步推出CFB、NID干法脱气,配袋式除尘综合把关的协同治理模式。在CFB塔选择性加入吸收剂、催化或吸附剂可分别脱除SOx、NOx、二英及重金属等污染物。CFB塔出口颗粒物浓度可达数kg/Nm³,因此采用除尘器进行过滤分离,并做到粉体循环回用,气体达标排放。
  2006年浙江巨宏热电厂9#-135MW机组采用NID脱硫塔,出口粉尘浓度1500g/Nm³,后设行喷脉冲布袋收尘器,配PPS针刺毡滤料。脱硫除尘效果良好,除尘器滤袋正常使用寿命达64个月。2007年内蒙古包头二热电2#-200MW机组脱硫改造工程采用同样的治理技术和流程,将原4电场电除尘改为电袋复合除尘器,实测粉尘排尘排放浓度21mg/Nm³,成为引进NID技术的成功范例。

  邯峰电厂2×660MW机组2026t/h亚临界锅炉,燃无烟煤,2008年实施脱硫改造,采用我国CFBFGD脱硫工艺,出口配低压回转脉冲布袋收尘器。脱硫效率达93.6%,粉尘排放浓度30.6mg/Nm³,是CFB吸收塔与布袋除尘器结合用于大型燃煤锅炉实现脱硫除尘协同治理的成功范例。
  [二]、布袋除尘器工作原理与说明
  布袋除尘器采用涤纶针剌毡滤料作为过滤材料(滤芯),透气性能强,。将其制作成一个个由金属骨架包裹的圆柱状中空的滤气组件(俗称布袋),把数个滤气组件装进一个的箱体内,简称为气箱脉冲袋。而单机脉冲袋式除尘器是由多个这样的气箱脉冲袋组成。
  气箱脉冲布袋除尘器,采用反吹除尘法,不仅能净化一般的含尘硫气体,还能处理入口浓度达1300g/Nm³的含尘气体。烟气中所含的水蒸气由于其温度较高,在100℃左右,初呈气态;从喷雾塔出来后,温度有所降低,冷凝成水滴附在烟气中的尘粒上,呈现雾状;进入气箱脉冲布袋除尘器时尘粒即被捕集下来。
  除尘清灰工作过程为:以一个袋为例,含尘气体由处直接进入气箱的袋室;由于有负压风机的引力驱动作用,含尘气体由外及里,自下而上,克服阻力,穿越滤芯到达上部箱体;粉尘就会被阻挡在滤器组件之外,小的颗粒被吸附在滤芯的表面,大的颗粒直接掉到下面的灰斗中;经过过滤后的含有微尘的气体在脉冲提升阀处汇集,之后从出风口排出,此时便是干净的气体。这个工作过程的过滤状态所示,过滤状态就是对含尘气体进行除尘。当过滤工作达到一定时间(或阻力达到预先设定值),清灰过程开始。其工作过程为:控制器发出信号,使脉冲提升阀关闭,阻断排气;压缩空气脉冲电磁阀开启,以大于0.5MPa的压缩空气经脉冲电磁阀喷入净气室;并膨胀入除尘器滤袋内,并产生振动作用,清洗除尘器滤袋外侧表面上的粉尘,粉尘掉落到灰斗。这个动作完成后(大约6~15s),压缩空气脉冲电磁阀关闭,提升阀重新打开,该箱室的除尘器滤袋重新回到过滤状态。
  喷雾塔的尾气中含有大量的粉尘和SO2等废气,经过旋风除尘和布袋除尘后的烟气的粉尘量可降到40mg/m³以下,比之前的8000mg/m³降低了两个数量级,效果非常明显。除下来的粉尘都是陶泥粉,可以回收利用。
  以某气箱脉冲布袋除尘器为例,布袋除尘器由18个气箱脉冲袋组成。气箱脉冲袋需要定期清洗滤芯表面的粉尘,防止堵塞。清灰时采用分箱(袋)清灰的方式,逐箱隔离、轮流进行,逐一按要求进行清灰直至较后一个箱室清灰完毕,此为一个清灰周期。除尘器的脉冲喷吹宽度和清灰周期,是由清灰程序控制器自动控制连续进行,从而了清灰的效果。

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