电袋复合除尘技术在燃煤电厂中的应用_李杰

通过除尘负荷的合理分配，进行电布袋复合除尘器工艺优化和结构设计，前级电除尘器去除80%～90%负荷，这样使得后级布袋除尘器的负荷减少，不仅可以保证系统高效稳定除尘，同时降低了滤袋的破损机率。滤袋粉尘负荷量少，还可提高滤袋的过滤风速，节省投资和减少占地面积［3］。2)表面过滤技术。用传统纤维滤料，过滤发生在滤料表面形成“粉尘初层”后，粉尘颗粒在滤料深层积累，“粉尘初层”永远地截留在纤维空隙里。在许多应用中，如果袋式除尘器操作得当，这种“粉尘初层”可以在一段时间内正常过滤。然而，因穿透扩散会造成粒子穿透损失，故深层过滤对亚微米级的粒子过滤效率不高。表面过滤技术是指粉尘不能进入滤料内部，不论粗、细粉尘全部沉积在滤料表面的过滤技术。表面过滤是利用一层致密而又多孔(2μm以下的微孔)的薄膜实现的。该薄膜散布着极多细微孔洞，便于透气，易清灰。表面过滤中所有的颗粒都在过滤介质表面捕集，不需要“粉尘初层”的存在。本设计使用聚四氟乙烯膜(P84．PPS/PTFE)，从一开始过滤效率就很高，不需要“粉尘初层”来提高效率。图1为深层过滤和表面过滤示意图。a—深层过滤;b—表面过滤图1深层过滤与表面过滤采用基于表面过滤原理的新型滤料(P84．PPS/PTFE)克服了常规滤料深层过滤的固有缺点，即滤料清灰后除尘效率降低，并需要时间恢复除尘过滤效率。烟气中含尘浓度可长期稳定在30mg/m3(小于50mg/Nm3国标要求)以下，满足国家新标准要求。3)电除尘和布袋除尘两种技术有机结合。通过前级电除尘器电晕放电产生的大量电子使粉尘荷电，由于同性排斥，滤袋上的粉尘将呈有序排列，可明显降低滤袋的阻力，减少引风机的耗电量。此外，粉尘荷电还强化粉尘在烟气中的气溶胶效应，使粉尘浓度分布均匀，粉尘层疏松、易清灰。静电凝聚还会使小颗粒变成大颗粒从而减少PM2．5粉尘的含量，有利于人们的身体健康。电袋复合式除尘器就是一种把电除尘器和布袋除尘器有机结合的高效新型除尘环保设备，这种新的过滤系统不仅是将电除尘器和布袋除尘器放在不同室内的连续混合过滤器，而且是将两种技术结合即把滤袋平行放在电除尘器电场内。它结合了电除尘器和布袋除尘器二者的优点。电袋复合式除尘器以其独特的设计，充分发挥各自优点的同时，又抑制了各自的缺点，使这种除尘方式大大提高了整机综合性能，是一种高可靠性、高效率的新型除尘器。近年来，无论是对老电厂除尘工艺的改造，还是新建燃煤电厂除尘工艺的选择，电布袋复合式除尘工艺的应用逐渐增多。2工程实例徐州坝山环保热电有限公司装设2×90t/h循环流化床锅炉，2×15MW汽轮机组、配2×18MW发电机组，担负着徐州市东部城区的工业、企事业单位和居民的供热和发电任务。徐州坝山环保热电有限公司与福建龙净环保股份有限公司、中国矿业大学合作研究制造了国内第一台用于电厂锅炉除尘的电袋复合式除尘器，并于2006年安装应用在坝山环保热电有限公司进行工业性试验。2.1电袋复合除尘器的设计参数针对该燃煤电厂烟气，根据合理分配负荷的设计理念，采用基于表面过滤原理的新型滤料，进行电袋复合式除尘器系统设计，具体设计参数如表1所示。表1电袋复合式除尘器的设计参数电除尘部分布袋除尘部分项目技术参数项目技术参数处理烟气量/(m3·h－1)222000气布比/(m·min－1)1．2烟气温度/℃145总过滤面积/m23100电场风速/(m·s－1)1．2滤袋型号/mm160×6500截面积/m253．7滤袋个数/个1120除尘效率/%80滤料材质P84．PPS/PTFE有效驱进速度/(cm·s－1)10清灰周期/min30集尘极面积/m21200滤袋室/个8比集尘/(m2·m－3·s－1)20除尘器宽度/mm7810电场数/个1除尘器总长度/mm12560电场长度/m4．8经过试运行，于2006年投入使用以来运行稳定并维持高效除尘，放电极、收尘极、导流装置、滤袋、净气室和清灰系统运行稳定可靠。27环境工程2011年8月第29卷第4期2.2电袋复合式除尘器运行效果2．2．1电袋复合式除尘器运行阻力测试从电除尘区进入布袋收尘区域的粉尘为绝大部分带负电的粉尘，由于电荷效应的作用，粉尘在滤袋表层颗粒排序有序，缝隙率高，滤袋形成的粉尘层对气流的阻力小，易于清灰。在实际运行过程中，从图2中可看出除尘器可以保持较低运行阻力，为410～450Pa。图2电布袋复合式除尘器压差测试结果2．2．2电袋复合式除尘器的除尘效率2006年12月对徐州坝山热电环保有限公司1号锅炉配置的型号为BELH58－1/6X425电袋除尘器进出口烟气进行了测试，电布袋复合式除尘效果如图3所示。图3电布袋复合式除尘器除尘效果由测试结果可知:电袋复合式除尘器的除尘效率较高，稳定在99．9%以上。烟尘排放浓度为28～29mg/m3远低于国家排放标准50mg