岳金代
摘 要:从国内煤炭资源的状况分析,电除尘器的运行面临着极其复杂的工况条件,不同类型的燃煤锅炉和不同的燃烧煤种所产生的烟气量、含尘浓度、烟气温度、烟气成分变化,以及粉尘的比电阻、气流的均匀性、运行操作条件变化等等均会严重影响除尘效率。环境保护在企业生存发展中越来越受到重视。为了控制烟尘排放浓度,必须使除尘设备保持较高的除尘效率。电除尘器作为火力发电厂必备的配套设备之一,通过对其除尘效率影响因素分析,指出了相应的对策,以降低烟尘排放浓度,达到环保的目的。
关键词:电除尘器 除尘效率 绿色环保
中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)02(b)-0118-01
对于很多工业生产过程中的安全生产环节而言,必须要将粉尘污染降低到一定的水平。随着环保的要求不断提高,国家对排放的粉尘浓度提出了更高的要求。环保以电除尘指数理论为基础的电除尘提效方案,具有燃机节煤、脱硫节水、风机节电荷除尘提效等优点,在未采用湿式电除尘和电袋除尘的情况下,实现了PM2.5排放低于2.5mg/m3的趋零排放。目前电力行业常用的电袋改造方案节省投资约50%。在国家的大力开展大气污染治理,国内现役煤机机组需要大规模技术升级的大背景下,环保低成本高效率的电除尘技术方案具有很高的显示意义和实践价值。因此,搞好烟气粉尘治理工作,有效提高除尘效率是我们亟待做好的工作。
1 高频开关电源有效提高除尘效率的因素分析
静电除尘器的性能受粉尘性质、设备构造和烟气流速等三个因素的影响。粉尘的比电阻是评价导电性的指标,它对除尘效率有直接的影响。比电阻过低,尘粒难以保持在集尘电极上,致使其重返气流。比电阻过高,到达集尘电极的尘粒电荷不易放出,在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象。这些情况都会造成除尘效率下降。
1.1 高频开关电源工况适应性强,有效对付高浓度和高比电阻粉尘
粉尘的比电阻是衡量粉尘导电性能的指标。粉尘的比电阻对电除尘器的运行具有显著的影响。一般认为最适宜电除尘器工作的比电阻范围为104-5×104Ω·cm,粉尘的比电阻过大或过小都会降低电除尘器的除尘效率。
工业部所遇到的粉尘,许多是处于高比电阻的范围,一般来说,不宜直接采用常规电除尘器来捕集,而应采取一些技术措施来解决高比电阻粉尘的捕集问题,目前已经提出的措施:(1)对粉尘进行调节,降低比电阻,以适应电除尘器工作。降低粉尘比电阻的途径有:选择适当的操作温度和喷雾的增湿、在气体中加入的各种化学调剂等。(2)改变供电的方式,采用新型的电除尘器结构,提高除尘器效率。举例为:采用高温电除尘器来解决比较高的电阻粉尘捕集问题“只有在高温下粉尘的比电阻有所降低”,对电站锅炉可以采用电除尘器设在空气预热之前,温度可以达到350~400℃。
1.2 高频开关电源是解决电晕封闭最有效的手段
当电除尘器入口粉尘浓度高于35g/Nm3,或者电除尘器高电场风速(大于1.1m/s)时,这时即使入口浓度低于35g/Nm3,在高电场下仍然意味着高浓度,即在单位时间内,除尘器单位断面上通过的粉尘量也将相应增加。含尘浓度太大时,提高电流十分困难,这种现象称为电晕闭塞。高浓度区域离子迁移率很低,电场要求有较高的电场强度,供电电源的二次电压必须相应提高并且得到保持。工频电源常常采用强行供电和高火花工作方式,但是效果仍然不佳。在这种情况下,选择高频开关电源,可以跟轻松将电晕电流提高一倍,有效地解决电晕闭塞的问题。高频开关电源有良好的串并联混合谐振逆变器有很好的恒流特性,可以有效抑制电流的大幅波动和电场火花的电流冲击,可以迅速熄灭火花并且快速恢复电场能量,因此,电场的电晕功率达到最大值,有效地解决电晕封闭的问题。
2 影响电除尘效率的因素分析
2.1 气体的温度和湿度的影响
含尘气体的温度对除尘效率的影响主要表现为粉尘比电阻的影响。在低温区,粉尘表面的吸附物和水蒸气的影响,粉尘的比电阻较小,随着温度的升高,作用减弱,使粉尘的比电阻增加。在高温区,主要是粉尘本身的电阻起作用,因而随着温度的升高,粉尘的比电阻降低。烟气温度对除尘器性能的影响,气体的黏滞性随着温度的上升而增加,气体的温度愈高,烟气的黏滞性愈大,则驱进速度愈低。由上可知,电除尘器的运行温度以较低为好。
2.2 除尘器进口的含尘浓度对除尘效率的影响
对于电除尘器,含尘浓度高时会使集尘极清灰次数增加,易产生粉尘的二次夹带等问题,导致实际除尘效率下降。我厂燃用的褐煤煤质不稳定,加大了电除尘器收尘的负担,很大程度的影响了电除尘器的除尘效率。电除尘器入口含尘量设计在22~37g/cm3。按照我厂入炉煤灰份升高20~25,可使锅炉的飞灰浓度升高20左右。由于煤的发热量降低就使得锅炉的燃料量增加,由于一、二次风增加,造成锅炉烟气量增加,而烟气量的增加又提高了烟气流速,又加重了尾部受热面的磨损。由于电除尘入口含尘量增高,不但造成电除尘器烟气处理量超负荷运行其磨损也加重。因此,为了减少电除尘器的入口的含尘量,保证省煤器和空气预热器灰斗排灰系统的安全稳定运行很重要。
3 结语
电除尘器是一种适应性强、用途广泛、处理能力大,可靠性好,效率高的除尘设备。(1)它可以捕集到1μm以下的粉尘,是机械式除尘器望尘莫及的。(2)可以处理400℃及高于400℃温度的烟气,这又是目前为止过滤式除尘器难以胜任的。(3)经广泛应用于火力发电站、黑色及有色金属冶炼、水泥、化工、造纸等工业行业。同时,每小时可以处理上百万立方米烟气。(4)一般的大修为10年。(5)它的除尘效率均在98%以上。由于它有以上这样明显的优势,且具有阻力损耗小,维护量小、运行费用低,所以尽管它的耗钢量较大,一次投资较大。从长远的观点看电除尘器仍然是一种防止大气污染的理想设备。随着对收尘机理的进一步研究,电场配置更加合理,设计手段的现代化以及高郊钢材的推广使用。特别是供电装置技术上的突破将使电除尘器技术具有更加广阔的前景,高压静电除尘器具有更加强大的生命力。以达到绿色环保的要求。
参考文献
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