我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中以燃煤為主，我國(guó)是世界上zui大的煤炭消費(fèi)國(guó)，每年都有大量的煙塵排放，環(huán)境污染嚴(yán)重。因此環(huán)保要求也日趨嚴(yán)格，國(guó)家已經(jīng)對(duì)煙塵及S02的排放提出更加嚴(yán)格的要求?！痘痣姀S大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)規(guī)定：自2004年1月1日起，通過(guò)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書(shū)審批的新建、擴(kuò)建、改建火電廠建設(shè)項(xiàng)目，煙塵zui高允許排放質(zhì)量濃度為50mg/m3。對(duì)于新標(biāo)準(zhǔn)，目前使用的靜電除塵器即使由四電場(chǎng)改為五電場(chǎng)、六電場(chǎng)也很難滿足上述要求。與此同時(shí)，為減少S02排放，許多電廠將燃用低硫煤或采取相應(yīng)的脫硫設(shè)施，從而導(dǎo)致靜電除塵器的除塵效率下降，尤其是燃用煤中硅、鋁含量超過(guò)85%的電廠，采用靜電除塵器處理的煙塵排放質(zhì)量濃度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國(guó)家環(huán)保要求。根據(jù)當(dāng)前發(fā)展形勢(shì)，燃煤電廠除塵將優(yōu)先選用袋式除塵器，靜電除塵器改造為布袋除塵器已經(jīng)勢(shì)在必行。
1除塵器應(yīng)用現(xiàn)狀
目前建設(shè)的火力發(fā)電廠中，除塵裝置的選擇以靜電除塵器和布袋除塵器為主。靜電除塵器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用較早，20世紀(jì)70年代就已經(jīng)應(yīng)用于火力發(fā)電廠，如吉林熱電廠、保定發(fā)電廠。經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，靜電除塵器技術(shù)成熟，除塵效率較高，目前已被廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工、建材等行業(yè)。國(guó)內(nèi)已建600MW火電機(jī)組全部選用了靜電除塵器。
2袋式除塵器
2.1原理
袋式除塵器也稱為過(guò)濾式除塵器，是一種干式除塵器，它利用有機(jī)纖維或無(wú)機(jī)纖維編織物制作的袋式過(guò)濾元件將含塵氣體中固體顆粒物濾出的除塵設(shè)備，用于捕集非粘結(jié)性、非纖維性的工業(yè)粉塵。其作用原理是塵粒在繞過(guò)濾布纖維時(shí)因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細(xì)微的塵粒(粒徑為1um或更小)則受氣體分子沖擊(布朗運(yùn)動(dòng))不斷改變著運(yùn)動(dòng)方向，由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運(yùn)動(dòng)的自由路徑，塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來(lái)。它的優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高且穩(wěn)定，對(duì)于2um以上的粉塵，其效率可達(dá)99.9%以上，且造價(jià)較低，管理簡(jiǎn)單、維修方便。因此，它在除塵裝置中，是一種除塵性能優(yōu)異、能滿足當(dāng)前《環(huán)境保護(hù)法》嚴(yán)格要求的、值得信賴的除塵設(shè)備。
2.2分類
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《袋式除塵器分類及規(guī)格性能表示方法》(GB6719—97)對(duì)袋式除塵器的分類作了明確的規(guī)定。根據(jù)清灰方法的不同，可分為機(jī)械振動(dòng)類、分室反吹類、噴咀反吹類、脈沖噴吹類、機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹類5種類型。脈沖噴吹式布袋除塵器由于其脈沖噴吹強(qiáng)度和頻率可進(jìn)行調(diào)節(jié)，清灰效果好，是目前世界應(yīng)用的除塵裝置。
2.3性能的改進(jìn)
以往國(guó)內(nèi)燃煤鍋爐應(yīng)用袋式除塵器不成功，分析起來(lái)有以下幾方面的原因：(1)濾料選用不當(dāng)；(2)沒(méi)能針對(duì)燃煤鍋爐煙氣是高溫酸性氣體的特性采取相應(yīng)的技術(shù)保護(hù)措施，照搬袋式除塵器在冶金、建材、化工等行業(yè)成功的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)；(3)除塵器本身制造質(zhì)量不好以及系統(tǒng)運(yùn)行控制保護(hù)措施不當(dāng)?shù)仍颉?/p>
現(xiàn)在這幾方面都已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步：首先袋式除塵器在濾布的強(qiáng)度、耐高溫、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。國(guó)外篩選出了適合于反吹類袋式除塵器的濾料——玻璃纖維，以及適合于脈沖、反吹兩類袋式除塵器的通用型濾料——聚笨硫醚(PPS)、聚酰亞胺(P84)、聚四氟乙烯(PTEE)。其中聚酰亞胺(P84)、聚四氟乙烯(PTFE)由于價(jià)格高昂使用者甚少，玻璃纖維由于只能用于反吹類(微壓清灰)袋式除塵器，使用者也不多。只有聚苯硫醚(PPS)，性能較好，價(jià)格居中，通用性強(qiáng)，得到了廣泛應(yīng)用。
其次，針對(duì)燃煤鍋爐煙氣是高溫酸性氣體的特性采取了相應(yīng)的技術(shù)保護(hù)措施——煙氣過(guò)濾前處理工藝。通過(guò)大截面結(jié)構(gòu)、氣流均布裝置、格柵形慣性分離器等裝置降低煙氣流速、去除大顆粒及帶火煙塵，用粉塵預(yù)涂工藝處理低溫?zé)煔猓脽煔饩o急噴霧降溫工藝處理高溫?zé)煔狻?/p>
第三，設(shè)備的制造、安裝水平已有明顯進(jìn)步，普遍實(shí)現(xiàn)了工裝、模具化，專業(yè)隊(duì)伍的安裝水平也有較大提高；系統(tǒng)控制已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，采用PLC進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行時(shí)實(shí)監(jiān)控。
3布袋除塵器與靜電除塵器技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
3.1靜電除塵器
(1)優(yōu)點(diǎn)除塵效率較高，可達(dá)99%以上；壓力損失小，本體阻力100～200Pa；用的溫度范圍較廣(從露點(diǎn)到金屬的溫度極限)；如運(yùn)行得當(dāng)，需要的維護(hù)工作量少；技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛。
(2)缺點(diǎn)設(shè)備龐大，占地面積大；需要高壓直流電源系統(tǒng)，一次性投資費(fèi)用高；鍋爐工況和負(fù)荷的變化等能影響其凈化效率，導(dǎo)致排放濃度不穩(wěn)定；對(duì)煤種變化較敏感，除塵效率受飛灰電阻影響大；制造、安裝及運(yùn)行管理水平要求高；在維修時(shí)一般需要設(shè)備停止運(yùn)行
3.2袋式除塵器
(1)優(yōu)點(diǎn)除塵效率很高，可達(dá)99.98%以上，排出的粉塵濃度低，一般可低于50mg/m3，甚至可達(dá)10mg/m3；排出的濃度可不受粉塵的比電阻、濃度、粒度等性質(zhì)的影響，鍋爐負(fù)荷的變化、煙氣量波動(dòng)對(duì)袋式除塵器出口排放濃度的影響不大；適應(yīng)力強(qiáng)，能處理不同類型的顆粒物，特別對(duì)靜電除塵器不易捕集的高比電阻塵粒亦很有效；適應(yīng)的質(zhì)量濃度范大，對(duì)煙氣流速的變化也具有一定的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)和維護(hù)均較簡(jiǎn)單，一般采用分室結(jié)構(gòu)，并在設(shè)計(jì)中留有余地，使除塵器可輪換檢修，而不影響鍋爐的運(yùn)行；袋式除器的投資和運(yùn)行費(fèi)總計(jì)低于靜電除塵器。
(2)缺點(diǎn)壓力損失大，本體阻力800～1500Pa；在國(guó)內(nèi)大型機(jī)組的應(yīng)用依賴進(jìn)口。
4袋式除塵器應(yīng)用前景
雖然我國(guó)在鍋爐上應(yīng)用袋式除塵器還不多，但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，燃煤鍋爐煙氣治理的袋式除塵器產(chǎn)品必將迎來(lái)巨大的發(fā)展機(jī)遇。因?yàn)椋?/p>
(1)對(duì)環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格，促使我國(guó)鍋爐使用袋式除塵器。目前世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在燃煤鍋爐除塵方面應(yīng)用袋式除塵器是相當(dāng)多的。他們解決了袋式除塵器用于鍋爐出現(xiàn)的一些問(wèn)題，鍋爐應(yīng)用袋式除塵器成為一項(xiàng)成熟的技術(shù)而推廣。
(2)通過(guò)工程實(shí)踐，火力發(fā)電廠鍋爐尾部煙氣處理采用布袋除塵器是*可行的，國(guó)外鍋爐上使用鍋爐除塵器已是相當(dāng)普遍了，濾袋使用壽命也很長(zhǎng)，一般都超過(guò)2a，有的甚至達(dá)到6a以上。
(3)它除塵效率高，一次性投資省，設(shè)備占地小(相對(duì)于四電場(chǎng)以上靜電除塵器)，運(yùn)行成本及排污收費(fèi)低。尤其是近年來(lái)，由于制造技術(shù)的發(fā)展，濾袋的腐蝕、磨損等問(wèn)題都得到了有效地解決，為袋式除塵器的應(yīng)用提供了有力保證。
(4)由于除塵器的運(yùn)行、故障及異常診斷均采用自動(dòng)化監(jiān)控管理，使其操作管理較簡(jiǎn)便。
所以，在燃煤鍋爐上應(yīng)用袋式除塵器來(lái)凈化煙氣，在技術(shù)上是成熟的，在經(jīng)濟(jì)上是可行的。我們相信，只要針對(duì)鍋爐煙氣的具體條件采用適應(yīng)的設(shè)備部件、運(yùn)行方法和設(shè)計(jì)，對(duì)除塵器的制造質(zhì)量嚴(yán)格要求，加強(qiáng)日常的維護(hù)管理，鍋爐應(yīng)用袋式除塵器肯定能取得良好效果。
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