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300MW循环流化床机组锅炉除尘器的应用
发布时间：2013-09-25 09:11 来源：未知
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随着国家对环境�；ひ蟮娜找嫜细�，对火电厂烟尘排放量不仅要进行总量控制，而且还要实施24 h在线不间断监视。一旦发现超标排放，将进行严厉处罚。选用何种除尘器既能满足国家日益严厉的环保要求又能给电厂未来的生产经营带来最大的效益，已成为电厂需要研究的课题。
目前，国内300MW及300MW以上的火力发电机组锅炉使用的除尘器共有3类，即静电除尘器、布袋除尘器和电袋复合式除尘器。新建机组多选用静电除尘器，少部分选用布袋除尘器。电袋复合式除尘器一般出现在老厂改造中，由静电除尘器改成电袋复合式除尘器。
1、300 MW循环流化床锅炉除尘方案分析
1.1静电除尘器
1.1.1工作原理
烟气中含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线（又称电晕极）和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离。此时，带负电的气体离子在电场力的作用下向阳极运动，在运动中与粉尘颗粒相碰，则使尘粒荷电，荷电后的尘粒在电场力的作用下亦向阳极运动。到达阳极后，放出所带的电子，尘粒沉积于阳极板上，而得到净化的气体则排出除尘器外。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料，同时我们还有大量的杨木木屑颗粒燃料和玉米秸秆颗粒燃料出售。
1.1.2静电除尘器的优缺点
静电除尘器的优点：①除尘效率高，一般可达到99.8%及以上；静电除尘器能够捕集0.01um以上的细粒粉尘，在设计中可以通过调整参数来满足所要求的除尘效率。②阻力损失小，一般在300 Pa以下。③允许操作温度高，如SHWB型静电除尘器最高允许操作温度250 ℃，其他类型静电除尘器可达到350℃~ 400℃或更高。④处理气体流量大。⑤主要部件使用寿命长。
静电除尘器的缺点：①设备比较复杂，对设备调试、运行、安装及维护管理水平要求高。②对粉尘比电阻有一定要求；对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都获得很高的除尘效率。③受气体温度、湿度等条件影响较大。④一次投资较大，卧式的电除尘器占地面积较大。⑤需要高压变电及整流控制设备，运行能耗高。
1.2布袋除尘器
1.2.1工作原理
布袋除尘器是一种高效、稳定的干式除尘器，主要由清灰室、滤袋、清灰系统和控制系统组成。其工作原理是：带有粉尘的烟气在通过布袋过滤时，烟气中的粉尘被粘附在滤袋表面，而通过过滤后的烟气则进入布袋内（外滤式）或外（内滤式），当烟尘在滤袋表面粘附到一定程度时，清灰系统开始工作，抖落附在滤袋表面的积灰，灰尘通过自身的重力落人储灰斗，周而复始地运行，达到过滤烟气的目的。
1.2.2布袋除尘器的优缺点
布袋除尘器的优点：①除尘效率高，出口排放的烟气含尘浓度稳定，保证≤30 mg/Nrr13;②结构简单，操作维护方便；③粉尘的特性对除尘效率不敏感，并且不受粉尘比电阻的影响。
布袋除尘器的缺点：①运行阻力较大，一般≤1500 Pa，造成系统阻力大，引风机功耗大，运行费用高；②滤袋寿命有限，目前仅能达到30 000 h，更换滤袋费用高，工作量大；③滤袋不能承受高温烟气，对烟气中的水分、油和含氧量也有较严格的要求。
1.3 电袋复合型除尘器
1.3.1工作原理
电袋复合型除尘器通常是一级为电除尘器，二级为布袋除尘器。电除尘器的除尘效率与电场长度是对数曲线关系，其中第一电场的效率最高可达80%～90%，后面第二、三电场的效率仅在10%—20%之间。布袋除尘器最大的特点在于高效捕集各种成分粉尘的细微粒子，当收集高浓度粉尘时需频繁清灰，除尘器阻力上升率快、清灰周期短，这种运行工况存在缩短滤袋使用寿命等不足之处。将两种技术优势有机结合，充分发挥电除尘和布袋除尘的优点，使前级的电除尘收集80%～90%的粉尘量，后级布袋除尘收集少量的细粒粉尘，克服两者不足，发挥各自优势，形成具有稳定高效的电一袋除尘器复合技术。
1.3.2 电袋复合型除尘器的优缺点
电袋复合型除尘器的优点：①科学性和先进性。由于在电一袋复合型除尘器中，烟气先通过前级电除尘后再缓慢进入布袋除尘器，前级电除尘捕集80%以上的烟气粉尘，后级滤袋捕集的粉尘量仅有常规布袋除尘的1/5。使后级滤袋的粉尘负荷量大大降低，清灰周期得以大幅度延长；粉尘经过前级电场电离荷电，荷电效应改善了在滤袋上粉尘的过滤特性，提高了滤袋的透气性能，粉尘易清灰。②高效性和稳定性。电一袋复合型除尘器在性能上完全克服了电除尘器的不足，不受煤种、烟气工况、飞灰特性影响，其微量排放容易实现，而且排放浓度可以长期高效，稳定在50mg/Nm3以下。③过滤风速高，投资和占地面积少。既节省设备投资又减少了除尘器占地面积，具有很高性价比。④运行阻力低、清灰周期和滤袋使用寿命长。
电袋复合型除尘器的缺点：①一体式电袋复合型：旁通烟道复杂；有高温烟气时，布袋仍与烟气接触；布袋不能在线换袋；当点炉、出现高温或爆管时，除尘器不能投入工作，烟囱的排放浓度高，对引风机磨损大。②分体式电袋复合型：占地面积较大；设备重量增加；阻力较高。
2 3种除尘方案综合性能及经济比较
以2008年物价水平为基准，上述3种除尘器要达到99.93%以上的除尘效率，2台300 MW循环流化床锅炉所配布袋除尘器设备费用、土建及安装费用约为3455万元，电袋复合除尘器为3 560万元，静电除尘器为3 530万元。从总体技术性能来看，布袋除尘器明显优于电袋复合除尘器和静电除尘器。
目前．300 MW循环流化床锅炉脱硫方式为炉内喷钙脱硫，飞灰中含有大量Ca0，导致飞灰比电阻高，不利于静电除尘器收尘。为了解决以上问题，静电除尘器在设计上需要进行优化。对于电袋结合技术，国内尚无引进国外技术的厂家。电袋复合式不是电除尘器和布袋除尘器的简单组合，首先需要解决在同一台除尘器内同时满足电除尘和布袋除尘工作条件的问题；其次，2种除尘方式连接后，还要使布袋除尘区各个滤袋流量和粉尘浓度均布，提高布袋过滤风速，有效降低电袋复合式除尘器系统阻力。纯布袋除尘器技术比较成熟，系统工艺简单；电袋结合由于包括静电除尘部分和布袋除尘部分，整个系统方案比较复杂。纯布袋可以在线检修，技术成熟可靠；电袋结合方案从工艺上较难实现在线检修。布袋除尘器控制方式简单成熟；电袋结合方案控制系统既包括高压静电控制又包括布袋清灰控制，需要对原有的控制系统进行整合和修改。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗粒机压制的生物质颗粒燃料是客户们不错的选择。
3、应用效果分析
经过对比分析，江苏徐矿综合利用发电有限公司2×300 MW循环流化床锅炉配套除尘器最终确定为布袋除尘器。经过2a运行，各项运行参数良好，烟尘排放指标平均在30—40mg/Nm3烟气。除尘器阻力在700—900 Pa之间，测试除尘效率高达99.99%．且在烟囱排放口无任何可视粉尘排出。对比周边300 MW电厂除尘器各排放指标、除尘效率及烟囱排放口可视情况，布袋除尘器具有无可比拟的优势。
3.1 安全效益分析
(1)使用布袋除尘器，所需电压均为低压电，比静电除尘所需的高压安全性高；
(2)在线和离线相当容易，检修时人员的安全更能保证；
(3)运行稳定，有利于整套机组安全运行。
3.2经济效益分析
布袋除尘对灰的适应性特别强，特别是对于炉内脱硫的循环流化床锅炉来说，加入石灰石后，电除尘的除尘效率将大为降低，而布袋除尘器则不会受到任何影响。每年因此而减少的烟尘排放费用及�？罱锸偻蛟�。
4、结论
针对目前大型循环流化床锅炉的特点，根据国家节能减排的相关要求，江苏徐矿综合利用发电有限公司2台300 MW循环流化床锅炉最终选用了布袋除尘器。近2a运行实践证明，大型循环流化床锅炉选用布袋除尘器具有投资省、效率高，维护方便、运行成本低等明显优势，有效地解决了脱硫和除尘的矛盾，该项技术目前在国内同类机组尚无应用先例，在同类机组的应用上处于国内领先水平，对今后国内同类机组设备选型具有重要的示范作用。
