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除塵器的出口濃度控製技術概述
一、概論
煙塵是造成大氣汙染的主要因素之一(yī),減少大氣汙染的根本措施(shī)就是減少有害(hài)物(wù)質(zhì)向大(dà)氣的排放。目前(qián)國家環保標準趨於(yú)嚴格,對(duì)汙染物排放征收的費用和要(yào)求也越來越高。過去隻要達標就可以免交排汙費(fèi),而且排放標準要求也比較(jiào)低(dī),電廠相對比較容易實現達標排放。現在排放標準提高了,采(cǎi)用靜電除塵器達標就相對比較困(kùn)難,而且即使達(dá)標了,也會對汙染物征收排放費。因此,燃煤電廠在選擇鍋爐煙氣淨化設備時必須考慮這些客觀因素。
在選擇除塵(chén)技術時,應充分考慮經濟性、可靠性、適用性和社(shè)會性等方麵的影響。除塵(chén)技術的確定受到當地條(tiáo)件、現場條件、燃燒煤種(zhǒng)特性、排放標準和需要達到的除塵效率(lǜ)等多種因(yīn)素的影響。針對目前環保要求、汙染物排放費用的征收情況以及靜電除(chú)塵器和布袋除塵器在(zài)性能上的差異和在各行各業應用的(de)實際情況,對兩種(zhǒng)除塵器在實際應用中的基本性能做一個簡單客觀的對比。
二、除塵效率
眾所(suǒ)周知,布(bù)袋除塵器比靜電除塵器有更高的除塵效率,尤其對人體有嚴(yán)重(chóng)影(yǐng)響的重金屬粒子及亞微(wēi)米級塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達99.99%以上,排放煙塵濃度能穩定低於50mg/Nm3,甚(shèn)至可達10 mg/Nm3以下,幾(jǐ)乎(hū)實現零排放。從目(mù)前電力行業(yè)燃煤鍋爐應用的情況(kuàng)來看,布(bù)袋除塵器的(de)排放能保證在30 mg/Nm3以下。呼(hū)和浩特電廠兩台200MW機(jī)組(zǔ)的鍋爐煙氣淨化采用了布袋除塵器,從CEMS係統(tǒng)長期自動監測的結果和權威檢測單位的測試人員人工采樣測試的結果來看,排放濃度均低於27 mg/Nm3。
隨著國家環(huán)保標準的進(jìn)一(yī)步提高(gāo)和越來越多的電廠燃用(yòng)低硫煤(或者經過(guò)了高效脫硫),就電除塵器而言,即使達標也變得越來越困難。而布袋除(chú)塵(chén)器其高(gāo)效(xiào)的過濾機理(lǐ)決定了它不受燃燒煤種物(wù)化性能變化的影響,具有穩定的除塵效率。針對目(mù)前國家環保的排(pái)放(fàng)標準和排放(fàng)費用的征收(shōu)辦法,布袋除塵器所帶來的經(jīng)濟效益是顯而易見的。 三、係統變化對(duì)除塵器的影響 燃煤電廠的煤(méi)種相對穩定,但也不能避免遇到煤種或煤質發生變化的時候;鍋爐係統是一個經常變動和調節的係統,因此從鍋爐中出來的煙氣物化(huà)性能、煙塵濃度、溫度等參數也不能保證不(bú)發生(shēng)變化。這一係列的變化,針對不(bú)同的除塵器(qì)會引起(qǐ)明顯(xiǎn)不同的變化。 下麵從主要的幾個方麵進行對比: 1、送、引風機風量不(bú)變,鍋爐出口(kǒu)煙塵濃度變化對布袋除塵器:煙塵濃度的變化隻引起(qǐ)布袋除塵器(qì)濾(lǜ)袋負荷的變化,從而導致清灰頻率改變(自動調(diào)節)。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快,相應的清灰頻率高,反之清灰頻率低,而對排放濃度不會引起變化。 2、鍋爐(lú)煙塵量不(bú)變(biàn),送、引風機風量變化對布袋除塵器:由於風量的變化直接引起(qǐ)過濾風速的變化,從而引起設備阻力(lì)的變化,而對除塵效率基本沒有影響。風量加大設備阻力加大,引(yǐn)風機出力增加;反之引風機出力減小。 3、溫度的變化對布袋除塵器:煙氣溫度太低,結露可能會引(yǐn)起“糊袋”和殼體(tǐ)腐(fǔ)蝕,煙氣溫度(dù)太高超過濾(lǜ)料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度範圍內,就不會影響除(chú)塵(chén)效率。引起不(bú)良後果的溫度是在極端溫度(事故/不正常(cháng)狀態)下,因此對於布袋除塵器就必須設有對極限溫(wēn)度控製的有效保護措施。 4、煙氣物化成分(或燃燒煤種)變化對布袋除塵器(qì):煙氣的物化成份對布袋除塵器的除塵(chén)效率沒有影響。但是如果煙氣中含有對所有濾(lǜ)料都有腐蝕破壞的成分時就會(huì)直接影響濾料的使用壽命(mìng)。 5、氣流分(fèn)布對布袋除塵器:除塵效率與氣流分布沒有直接關係,即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內部局部氣流分布應盡量(liàng)均勻,不(bú)能偏差太大,否則會由於局部負荷不均或射(shè)流磨損造成局部破袋,影響除(chú)塵器濾袋的正(zhèng)常使用壽(shòu)命。 6、空氣預熱器及係統(tǒng)管道漏風對布袋除塵(chén)器:對於耐氧性能差的濾料會影響布袋壽命,比如:RYTON濾料,但是除塵效率不受影響。由於混入冷風係統(tǒng)風量增加導致係(xì)統阻力增加。 四、運行與管理 布袋除塵器與靜電除塵器(qì)是兩種完全不同的除塵設(shè)備,在運行和管理上也有很大的不同之處,下麵就(jiù)針對一些基本問題做一(yī)些對比: 1、運行與管理對布袋(dài)除塵器:運行穩定,控製簡單,沒有高電壓設備,安全(quán)性好,對除塵效率的(de)幹擾因(yīn)素少,排放穩定。由於濾袋是(shì)布袋除塵器的核心部件,是布袋(dài)除塵器的心髒,且相對比較脆弱、易損,因此設備管(guǎn)理要求嚴格。 2、停機和啟動對布袋除塵器:方便,但長期停運時需要做好濾袋的保護工作。 3、檢修(xiū)與(yǔ)維護對布袋除塵器:可實現不停機(jī)檢修,即在(zài)線維修。 五(wǔ)、設備投資 作為用戶,最為關心的是除塵器的投資問題,下麵(miàn)就針對兩種除(chú)塵器在(zài)不同條件(jiàn)下的投資情況(kuàng)做(zuò)一個對比: 1、對於常規的煙氣條件和粉塵(主要(yào)是指(zhǐ)比較適合靜電除塵器的煙氣),兩種除塵器排放濃度要達到目前較低的環保要求(如150mg/m3)初期投資布袋除塵器比靜電除塵器約高20-35%左右 2、對於低(dī)硫高比電阻粉塵、高SIO2、AL2O3類不適合靜電除(chú)塵器捕集的粉塵,兩種除塵器要達(dá)到(dào)目前較低的環保要求(如150mg/m3)初期投(tóu)資靜電除塵器和(hé)布袋除塵器相當或靜電除塵器投資高些。 3、通常條件下達到(dào)相同的除塵(chén)效率或者說達到相同的排放(fàng)濃度,靜電除塵器的投資通常要比布袋除塵器的投資高。以呼和(hé)浩特電廠200MW機級為例:布袋(dài)除塵器:每台機組的除塵器投資<2000萬元,保證排放濃度<50mg/Nm3以下。 六、運行維護費(fèi)用(yòng) 設備運行維(wéi)護費用是對除塵器經濟性分析的重要依據,下麵就針對兩種除塵器的運行(háng)費用做(zuò)一個對(duì)比: 1、運行能耗對布袋除塵器:風機能耗大,清(qīng)灰能耗小。但是,總體來講兩種除塵器的電耗(hào)相當。對於靜電除塵器難以捕集的粉塵,或者說當靜(jìng)電除塵器的電場數量超過4電(diàn)場時,靜電除塵器的能耗比(bǐ)布(bù)袋(dài)除塵器的要高,也就是說此(cǐ)時的靜電除塵器運行費用要比(bǐ)布袋除塵器(qì)高。如果按(àn)照即將出台的新環保標準(zhǔn),靜電除塵器(qì)要是做到達標話,必定是采用4電(diàn)場以上的靜電除塵器,其電耗也就一(yī)定比布袋除塵器高。 2、維護費用布袋除塵器的維(wéi)護檢修費(fèi)用主要(yào)是濾袋更換費(fèi),從目前實際(jì)運行(háng)情況來看,一次濾袋的更(gèng)換費用隻需要1.5-2年排汙費比靜電除塵器的少繳部分就可以(yǐ)抵償。 3、經濟效益分析實際運行中布袋除塵器的排(pái)放濃度約是(shì)靜電除(chú)塵器的10%,因此,電廠采用布袋除(chú)塵器實際交繳的排汙費也(yě)為靜電除塵器排(pái)汙費的1/10左右。如(rú)果按(àn)照目前國家征收排汙費的(de)情況來看,采用布袋除塵器後每爐/每年的排汙費(fèi)少繳部分(fèn)是相當可(kě)觀的,至少上百萬到幾百萬元。按照以前達標即不需(xū)要交納排汙費的(de)話,采用布袋除塵器就可以免交排汙費。另外,布(bù)袋除塵器有約5%左右(yòu)的脫硫效率;這同樣可以減少電廠二氧化硫的排汙費。

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