水煤浆工业锅炉除尘的初步研究

问题探讨 煤 炭 工 程 2003年第4期

高,一般在4~15g/m3;烟气温度在145~175 之间,所以燃水煤浆工业锅炉完全可以采用电除尘器作为除尘设备。

由于我们面对的是中小锅炉,烟气量每小时从几千到几万立方米,如要选用电除尘器,一定要考虑设备的投资成本。选用经济可靠型电除尘器的设计应考虑下面几个方面:

1)对于烟气量40000m3/h以上的,可考虑用卧板式电除尘器,同极间距可放宽400~500mm,这可以降低钢耗量;对于放电极,一律采用芒刺线。

2)由于烟气浓度不高,可采用单室二电场,减少供电区,可以减少供电电源套数,同样可以降低投资。

3)尽可能采用顶部电磁振打,这样可以使电除尘器结构紧凑,占地面积小,维修方便,同样降低钢耗量。

4)对于烟气量在30000m3/h以下的,可考虑用立管式组合式电除尘器。比如旋风除尘器与管式电除尘器的组合,增加烟气在器内的处理时间,这样可降低设备的自重,但要注意清灰效果,减少粉尘的二次飞扬。

5)对于立管式电除尘器,在保证烟气和灰尘能顺利排出的条件下,可考虑将除尘器放在锅炉房的顶部,不仅不用风机,而且省去烟囱和管道。

6)对同一锅炉房中多台小锅炉,要考虑采用一台除尘器集中处理。

7)由于水煤浆飞灰的比电阻在3%1010 cm左右,比电阻偏高,所以采用脉冲供电为佳,可以有效地抑制反电晕发生。为降低电源成本,可以用一套电源实现脉冲供电,即在变压器低压端产生脉冲,然后通过升压整流后形成脉冲供电。

2 对燃水煤浆工业锅炉除尘的探讨2 1 燃水煤浆工业锅炉的除尘设备的选用

中小工业锅炉大部分为燃煤型,燃水煤浆是由燃煤或燃油改造的,目前采用的除尘设备大部分为机械力(重力、惯性力、离心力)除尘器和湿式除尘器,采用布袋除尘器和电除尘器占少数。普遍存在的问题是:&设备老化,除尘效率低,不能达到环保排放要求; 由于设计不合理和使用不当,导致设备故障频发;(对于湿法除尘,形成的废液泥浆不采取处理措施,乱排乱放,带来了新的二次污染。

采用机械式除尘装置,具有结构简单、投资少、运行维护费用低、耐高温的优点,但除尘效率低,只适用于捕集粒径大于15 m的尘粒,所以不能满足排放要求,一般可作为粗净化或一级除尘使用。湿式除尘器有水膜除尘器、文氏管除尘器、泡沫除尘器等,它们具有除尘效率高、结构简单、造价低的优点,但存在最大的缺点是:&会带来二次污染,要考虑对废液和泥浆的处理; 飞灰中的金属与非金属的氧化物遇水后,其活化性大大降低,失去所利用的价值。综合评价上面两种类型的除尘设备是不可取的。

中国环境法暂定燃煤电站锅炉的烟气排放粒子浓度不超过80mg/Nm3,而欧洲与美国已经使用的更加严格的粒子排放要求,即每1000MW/h的电能不超过0 15kg粒子,这个数值相当于7~10mg/Nm3。对于这种对环境要求愈加严格的条件下,笔者认为,对于燃水煤浆工业锅炉的除尘,应优先选用布袋除尘器和电除尘器。

2 2 布袋除尘器

布袋除尘器也称为过滤式除尘器,其特点是应用广泛,除尘效率高,一般可达99%以上,可实现近于零排放;可捕集亚微米粒径颗粒;不受粉尘的比电阻影响;处理烟气量的范围大;并可处理高浓度的含尘气体,选择合适的滤料,可处理200 左右的高温气体。在保证相同的除尘效率的前提下,其造价和运行费用低于电除尘器;另外对于燃煤质燃料的锅炉,还具有脱硫作用。

九十年代初,国际流行一种先进低压脉冲反吹式布袋除尘器,喷吹实现了低压力、短脉冲、离线清灰、长滤袋,具有过滤风速大、重量轻、占地少、投资省、高效率低能耗的优点。

对燃水煤浆中小工业锅炉,烟气量小的每小时几千立方米,大到几万立方米,烟气温度一般小于200 ,且粉尘的比电阻偏高,适合选用脉冲反吹式布袋除尘器作为除尘设备,它与电除尘器相比,可降低投资成本和运行费用,同样达到较高的除尘效率。

3 结 语

燃水煤浆工业锅炉的飞灰与燃煤锅炉的飞灰的化学成分相同,由于水煤浆本身的特点及燃烧方式的不同,其粒度分布、比电阻、有效驱进速度有所不同;工况条件下的烟尘浓度、烟气温度、湿度也存在一定的差异,通过定量与定性分析得出:燃水煤浆工业锅炉的飞灰的可收集性要优于燃煤的工业锅炉。

除尘应采用干法方式,并优先选用脉冲布袋除尘器和电除尘器;针对烟气量小的,如用电除尘器,应选用立管组合式电除尘器;为使电除尘器高效率、安全、可靠运行的同时,降低设备的投资成本和运行成本,注意把握设计中的各个环节。参考文献:

[1] 毛健雄,等.煤的清洁燃烧.科学出版社,2000.

[2] 郝吉明,等.大气污染控制工程.高等教育出版社,1999.[3] 岑可法,姚强,等.煤浆燃烧、流动、传热和汽化的理论

与应用技术.浙江大学出版社,1997.

[4] 王锡高.脉冲袋式除尘技术在燃煤锅炉中的应用.锅炉

技术.2002,8.

2 3 电除尘器

电除尘器特点是:除尘效率高,可达99%以上;阻力小,能耗低;处理烟气量大;可处理高温气体;捕集亚微米级的粒子。前面分析了水煤浆飞灰的成分,实测粒度分布在1~100 m之间,在工况条件下,比电阻在1 4~7%1010 cm之间,并推断其驱进速度!>11cm/s;烟气的含尘浓度不是很

(责任编辑 郑燕凌)