刘立平
摘 要:江苏新动力沭北热电有限公司在2018年新建设一套为二期130t/h锅炉配套的超净除尘项目,该项目属于沭阳县中部供热片区热电联产项目。江苏亿金环保科技有限公司在投标中以优异的除尘技术方案(改进后的电袋复合除尘器)及经济的价格一举竞标成功,承接此项目的除尘设计施工及调试运行(交钥匙工程)。该文介绍了电袋复合除尘器在沭阳县中部供热片区沭北热电联产项目中的设计及应用情况,对设备的机构组成进行了相关介绍,同时,给出了设计中的一些关键技术。
关键词:电袋复合除尘器 电场风速 滤袋布置 滤袋过滤风速 粉尘排放浓度
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2020)01(b)-0061-02
1 该项目电袋复合除尘器结构及性能描述
电袋除尘器的性能描述,通过电场的作用,对烟气中的粉尘进行了荷电处理,电场收集了烟气中的大部分粉尘并对剩余的微小粉尘颗粒进行了改性处理,使得这些粉尘更易被滤袋捕捉,滤袋外表面的粉尘层更加蓬松,能实现粉尘层与滤料层多梯度过滤,因此,它大大减轻了滤袋本身的过滤负荷,能提高滤袋的过滤速度及过滤精度。
该项目电袋复合除尘器采用一个电场4个布袋区布置。烟气通过进口喇叭极其均流板,均匀流通于各阳极板之间,通过阴极线的荷电及阳极板的捕集,将烟气中大颗粒粉尘捕集,小颗粒粉尘继续前行,通过布袋区的风量分布通道及阀门进入4个滤袋区,进行超细粉尘过滤,最终实现粉尘的超净排放。该除尘器能实现滤袋的在线更换。
2 设备的结构组成
该设备由立柱、灰斗、进口喇叭及均流板、阴极系统及震打装置、阳极系统及震打装置、布袋区烟道、滤袋区、上箱体净气室、离线阀等组成。阳极震打采用侧部震打,阴极震打采用顶部震打方式。具体见图1、图2。
3 关键技术
该设备采用了如下关键技术,这些关键技术使得电袋复合除尘器的性能得到了很大程度的提升,最终实现了超净排放(要求<10mg/Nm3)。
3.1 进口喇叭的均流板设计技术
除尘器进口喇叭采用双层均流板布置,均流板之间距离750mm。均流板采用耐磨损的Q345材料制作,厚度约为3mm。均流板孔隙率控制在50%~60%之间,均流板与喇叭口周围壁板距离小于500mm。烟气通过均流板的作用后,均匀分布于电场阴阳极系统中。
3.2 电场灰斗挡风技术
为防止局部烟气在经过均流板后,直接走捷径,通过灰斗顶部进入后面的滤袋区,该项目在电场区下面的灰斗设置灰斗挡风,这能更好地保证烟气基本上都经过电场的处理,只剩余微量粉尘进入滤袋区。
3.3 阳极板及阴极线布置
阳极板间距采用400mm布置,阴极线在阳极板中间。单排阳极板布置宽度2480mm,高度9000mm。共计24通道。烟气流在通道内的流速约为0.85m/s。阳极板为480CS形式,阴极线为RS新型不锈钢芒刺线。
3.4 阴阳极震打装置设计
阳极震打采用侧部震打结构,阴极震打采用顶部震打。由于该项目,电场区宽度10m,因此,采用一側单一震打轴传动,带动轴上震打锤,以间隔120°的角度循序震打。超过10m宽度的电场,应设置两台震打装置,从两侧向中部震打。该项目振打轴经过计算,选用了比常规电除尘更大的空心轴,这样能增强振打轴的抗扭转刚度,将轴本身的扭转角度控制在合理的范围内。
3.5 滤袋区进风布置
经过电场处理的烟气,汇入进风烟道。烟道流速控制在12~16m/s范围内,保证烟气能分布到除尘器滤袋区的每一个角落,避免烟气分布不均匀导致前部仓室过滤压力增大的现象出现。进入每一个滤袋区的分支烟道上设置有切断阀门,该阀门的作用是可以调节进入该处滤袋区的烟气量,也能关断阀门进行该处滤袋区的检修作业,实现了滤袋的在线检修及更换功能(通过与上箱体仓室内的离线阀共同作用)。
3.6 烟气流在滤袋区的上升气流控制
该项目为0.94m/min。该处描述对滤袋的布置进行了规定,它表明在滤袋长度一定的情况下,滤袋区有一个合理的限定值。超过该限定值,则滤袋布置紧凑,烟气冲刷滤袋剧烈,造成滤袋在很短的时间内失效。反之,若小于该限定值,则滤袋区布置过于庞大,造成投资成本增加。一般来说,滤袋越长,则滤袋之间的间距布置要大一些。
3.7 滤袋过滤风速控制
根据该项目排放指标及将来的预期超净排放要求,确定合理的滤袋过滤风速为0.97m/min。由于烟气经过电场的处理,烟气中大颗粒粉尘基本上已经消失,因此,允许此处过滤速度稍微提高,而不影响除尘排放浓度及电袋复合除尘器的整体运行阻力。
3.8 滤袋区净气室高度控制
该控制主要考虑到过滤后的净烟气在净气室内部能以合理的气流流速通过离线口进入排风通道。流速过高,则造成局部阻力增大,甚至会导致设备运行失效。该设计净气室净高度1m,能满足操作人员更换滤袋、袋笼、检修喷吹管的舒适度要求,能实现局部阻力在规定的范围内。
3.9 超低压喷吹技术
采用独特的亿金专利设计技术,进行超低压清灰喷吹,避免了清灰瞬间滤袋的瞬时微膨胀造成滤料纤维空隙过大,使得微小粉尘从过滤层逃逸,造成粉尘瞬时排放超标的现象。这种技术使得清灰的理念不在是以压缩空气造成滤袋的瞬时膨胀为主,而是通过空气的瞬时体积微增大,造成滤袋内气流产生瞬时抖动,通过瞬时抖动清除滤袋外表面的积灰(类似于空气锤作用)。控制上可以通过脉冲阀喷吹脉宽和调整喷吹压力实现。该项目喷吹压缩空气压力约为0.08~0.15MPa可调,脉冲宽度约为0.125~0.3S可调。
3.10 离线口风速控制
该设备全过滤时,通过离线口的风速约为8.8m/s。该数值小于亿金专利技术规定的9m/s的控制值,经过实际运行检验,获得了很好的阻力控制。
4 运行结果
该项目在2019年1月安装调试完成并开始运行,至今为止,各项数据正常稳定。全负荷运行时,设备整体阻力小于800Pa,粉尘排放浓度<5mg/Nm3(技术协议要求小于10mg/Nm3),实现了超净排放,相关数据见表1。
5 结语
电袋复合除尘器一般适用于燃煤电厂锅炉除尘,由于采用了电场+滤袋的过滤组合方式,它更适合用处理电场CFB烟气中粉尘含量较大的场合,通过电场的粉尘预处理技术,能将大颗粒粉尘收集下来,微量小颗粒粉尘通过滤袋进行过滤,达到排放标准。该工程中,电袋复合除尘器在沭阳县中部供热片区热电联产项目的运行中,完全达到了设计上的要求,并实现了超净排放。实践证明:电袋复合除尘器在燃煤电厂比常规布袋除尘器更能满足使用性能和实现超净排放。
参考文献
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