循环流化床锅炉配套电除尘器技术方案

山西省晋煤集团长平公司水暖工区技术办 魏 欣

循环流化床锅炉配套电除尘器技术方案

山西省晋煤集团长平公司水暖工区技术办 魏 欣

近20年来，随着我国经济的迅速发展，当前的大气中71%的烟尘来自煤的燃烧，SO2排放量的连年增长，已导致许多地区出现了严重的酸雨，每年造成的经济损失达1 000亿元以上，接近我国国民生产总值的2%。更重要的是，酸雨引发了严重的环境问题。为减少燃烧废气排放量，必须对煤炭企业的锅炉实施技术改造。本文，笔者对循环流化锅炉配套电除尘器技术方案加以研究，以提高除尘效率。

一、循环流化床锅炉配套除尘器改造的必要性

1. 麻石水膜除尘器设计不够合理。水暖工区锅炉原先采用的是麻石水膜除尘器，这种除尘器在设计上不够合理，主要表现为：雾化效果差；塔体内径偏小；烟速上升过高；磨石缝隙漏风及内表面凹凸不平，形成水膜不均匀，发生沟流或片流现象，导致除尘效果下降及烟气严重带水；锅炉燃烧产生的有害气体排放到空气中，其含量超过环境净化能力导致大气质量恶化，使企业员工的工作、生活、健康等遭受恶劣影响。因此，必须对其实施技术改造。

2. 循环流化床锅炉所选用的新型的电除尘器设备的优势。相比较传统的除尘器，循环流化床锅炉所选用的除尘设备在板、线型式和配置，烟气调质，高比电阻烟尘的处理方面有着明显的优势。其除尘效率能达到99.8%以上，满足了煤炭企业要求的高指标除尘效率，达到了国家规定的锅炉燃烧后的烟尘排放浓度标准和要求。同时，与传统水膜除尘器相比，该电除尘器设备的清灰装置结构大大简化，适应范围广，使用寿命长，检修量小，具有创新性和实用性。另外，该电除尘器设备的成功实施实现了高效消烟、除尘、脱硫、除雾一体化，对减轻酸雨、二氧化硫、氮氧化物、氟化物、烟尘等有害物质，改善大气环境质量有着很大的综合效益。

二、循环流化床锅炉配套电除尘器简介

1. 循环流化床锅炉配套电除尘器技术设备构成及工作原理。该项目采用的电除尘器的除尘系统包括电除尘器本体、电源设备、振打设备、清灰设备等。其工作原理是在电除尘器本体的阳极板（收尘板）和阴极线（电晕极）间施加负高压直流电时，阳极板和阴极线间会产生一个高压电场，当施加电压足够高时，阴极线附近产生电晕放电，形成大量的电子、负离子和正离子。当含尘烟气通过电场时，烟尘吸附离子或电子而带电，带电烟尘在电场力的作用下，向异性电极移动，到达收阳极板（尘极板）的烟尘在电场力和烟尘黏附力的作用下沉积其上，并向极板释放电荷；而带正电的烟尘也同时沉积在阴极线上，使烟尘颗粒被分离出来。收尘板及阴极线上到达一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，激水冲击灰尘至废水沟，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。该电除尘器具有分离效率高、除尘效率高、运行可靠、维护方便、耗电低等特点，可以有效地清除微粒子，处理气体量大，大大减少了烟尘排放量，适用于高温和腐蚀性气体。

2. 电除尘器技术要点。

（1）要选择合理的电除尘器极配形式。选择合适的极配形式，是电除尘器高效运行的必备条件之一，极配形式的选择应根据不同的情况而定。针对企业所使用的循环流化床锅炉烟气含尘量高、粉尘的比电阻高等特点，企业电除尘器可以采用电气性能好且电流密度分布均匀的极配形式——改进型的RS线配C480极板。改进型的RS线具有坚固耐用、不断线、起晕电压低、放电强烈、电流密度大等优点；其阳极板选用了有沟槽的板面，易于吸附粉尘；两旁设折边增加了极板的刚性，作为防风沟还能防止粉尘的二次飞扬；振打加速度传递良好，易于清灰；单位集尘面积的重量较轻，在高温和振打作用下，抗变形能力强。

（2）选择合理的均风装置。要在烟气进入除尘器前，留下足够的水平段，并在除尘器进风口处，合理布置挡流板及气流分布板，保证气流分布的均匀性。

3. 电除尘器技术参数。设备型号：MHD25m2，处理烟气量：45 000m3/h，有效断面：25.5m2，设备阻损：≤300Pa，工作负压：-8 000Pa，总收尘面积：1 500.8m2，电场流速：≤0.62m/s，烟气温度：160℃，同极间距：400mm，电场有效高度：6.00m，每排收尘板块数：6块，每个电场收尘板排数：11排，阳极板型式：C480型，阴极线型式：新型RS芒刺线，电场数：3个，架构型式：卧式，整流装置：高压硅整流GGAJO2-0.2A/72kV，除尘效率：≥99.8%，进口浓度：60g/Nm3，出口含尘浓度：＜120mg/Nm3，设备漏风率：≤3%。

三、循环流化床锅炉配套电除尘器的主要技术保证措施

1. 防止阳极板、阴极线粘灰的技术措施。

（1）选用电风强烈，不会产生电晕封闭的阴极线。

（2）适当增加振打力。该电除尘器通过振打结构、重量、振打周期确定最佳振打加速度，既保持在锅炉运行中有效清灰，又不使振打力过大引起粉尘二次飞扬。以最合适的振打加速度使沉积在极线与极板表面的粉尘剥离极板，灰尘以片状下滑。

（3）设计可靠的保温结构，最大限度地减少电除尘器内烟气的温降，以确保烟气温度高于露点温度。

（4）严格控制壳体的漏风率。因为漏入的冷风会使局部区域的温度降低，导致局部结露而粘灰，对设备寿命造成影响。

2. 保证电除尘器安全、可靠运行的措施。电除尘器实际运行中，最常见的事故为阴极线断线和灰斗堵灰。因此，要不断完善电除尘器的设计，提高电除尘器运行的可靠性，具体步骤如下。

（1）选择牢固的阴极线。可采用一种新管型芒刺线，它的支撑主体是Φ20圆管，强度大，刚性好，运行中保证不会断线。同时，在连接二端设置专用保护套，使极线永远不会脱落。

（2）确保灰斗畅通。灰斗倾角要大于55°，且在转角处设置圆弧板，消灭死角；保温良好，保证顺利卸灰，防止堵灰。