關于循環(huán)流化床鍋爐除塵器選型的討論
在工業(yè)生產(chǎn)中,循環(huán)流化床鍋爐是重要的設備之一。由于鍋爐在燃煤的過程中會產(chǎn)生_的粉塵,所以需要為其配備除塵裝置。目前,循環(huán)流化床鍋爐常用的除塵器有袋式和靜電兩種,它們各具特點。為進一步提升除塵效率,達到_低排放的目標,在循環(huán)流化床鍋爐除塵器的選型時,可對袋式和靜電除塵器進行綜合運用。借此,下面對循環(huán)流化床鍋爐除塵器的選型問題展開討論。
一、循環(huán)流化床鍋爐中常用的除塵器
在循環(huán)流化床鍋爐,常用的除塵器主要有兩種,一種是袋式除塵器,另一種是靜電除塵器。下面分別對這兩種除塵器的結構及特點進行分析。
1.1
袋式除塵器這是一種具有較高除塵效率的干式除塵裝置,能夠對較為細小且干燥的非纖維粉塵進行捕集。大量的實踐表明,袋式除塵器的結構簡單、使用方便、靈活性強、運行穩(wěn)定性高、_。在國外此類除塵器的應用非常廣泛,我國對袋式除塵器的應用始于20 世紀70 年代。經(jīng)過不斷發(fā)展和完善,目前袋式除塵器的相關技術已經(jīng)非常成熟。
1.1.1 除塵原理
袋式除塵器主要是通過濾料對氣體中的粉塵進行分離,其工作原理的基礎為粒子捕獲機理,借助一系列作用的綜合,如慣性碰撞、攔截、重力沉降、擴散等,達到捕集灰塵的目的。濾料本身的網(wǎng)孔相對較大,由此使得新濾袋的除塵效率并不是很高,隨著不斷使用,當表面起絨之后,網(wǎng)孔會降低到5~10μm,除塵效果也會隨之提升。當粉塵大量積聚后,除塵器的運行阻力會有所增大,濾料兩側的壓力差達到_程度時,濾料上附著的細小塵粒_有可能受到擠壓的作用,除塵效率將會有所降低。因此當袋式除塵器的運行阻力達到預先設定好的數(shù)值后,分室便會自行完成離線清灰,以此來確保袋式除塵器的長期、穩(wěn)定運行。
1.1.2 結構特點
在循環(huán)流化床鍋爐中應用的袋式除塵器主要是由以下幾個部分組成:灰斗、進風道、排風道、濾室、濾袋、凈氣室、清灰及控制系統(tǒng)等。可將袋式除塵器的優(yōu)點歸納為以下幾個方面:
一是袋式除塵器的各方面性能都非常穩(wěn)定,只要新濾袋投運一段時間后,便可達到較高的除塵效率,除塵器出口排放濃度比較容易達到10mg/Nmµ;
二是通過對濾料的優(yōu)化處理,能夠進一步提升微細粉塵的濾除效果,可對PM2.5 的粉塵進行有效過濾;
三是袋式除塵器的結構較為簡單,可進行靈活布置,適用于凈化爆炸危險或是帶有火花的含塵氣體過濾;
四是
袋式除塵器不會受到粉塵性質的影響,對于絕大多數(shù)粉塵均可達到有效濾除的目的。不僅如此,還能對二噁英、二氧化硫等有毒有害氣體進行_程度的捕集;
五是只要濾袋不損壞,袋式除塵器始終能夠保持穩(wěn)定運行,并且隨著時間的延長,除塵效率不降反增;
六是操作簡單、便于維護,可實現(xiàn)在線檢修。雖然袋式除塵器的優(yōu)點頗多,但在實際運行中發(fā)現(xiàn),其也存在_的缺陷,如運行阻力大、吸風機運行費用高、_換濾袋的成本和工作量大等。
1.2 靜電除塵器
這是一種利用靜電對氣體中所含的顆粒物( 包括固體和液體顆粒) 進行分離的除塵裝置,在很多行業(yè)中得到廣泛應用,如冶金、化工、火電等。
1.2.1 除塵原理
由于靜電除塵器是借助靜電力對氣體中的顆粒物進行分離,因此,可將其除塵原理細分成4 個步驟。在循環(huán)流化床鍋爐中常用的靜電除塵器由以下幾個部分構成:電暈電_、集塵電_、氣流分布裝置、清灰裝置、殼體、供電裝置等。由于靜電除塵器需要借助靜電力來達到除塵效果,所以供電裝置在整個除塵器中的作用非常重要,若是無法_供電可靠性,將會嚴重影響靜電除塵器的除塵效率。
1.2.1 靜電除塵器特點
靜電除塵器的優(yōu)點體現(xiàn)在如下幾個方面:
一是靜電除塵器的除塵效率較高,通常情況下,捕集效率能夠達到99% 以上;
二是運行阻力小、能耗低,氣流阻力約為袋式除塵器的1/5;
三是適用范圍廣,不但能夠捕集粒徑在0.1μm 以下的顆粒物,而且還能對煙氣溫度_過300℃的含塵氣體進行處理。
靜電除塵器也存在_的不足之處,如對細粉塵的捕集效率偏低;無法適應高比電阻的粉塵;清灰過程引起的粉塵飛揚會導致除塵器的性能下降。
二、循環(huán)流化床鍋爐除塵器的選型方法
2.1 復合除塵器
由上文分析可知,循環(huán)流化床鍋爐常用的兩種除塵器各具優(yōu)缺點,這給除塵器的選型提出了難題,如果單獨選用其中_一種除塵器,可能都無法獨立達到預期中的除塵效果。如果能夠將兩種除塵器進行融合,充分發(fā)揮出二者的優(yōu)點,彌補缺陷和不足,便可以有效解決鍋爐的除塵問題。電袋復合除塵器的出現(xiàn),為這一問題的解決提供了方案,這種除塵器兼具袋式和靜電除塵器的全部優(yōu)點,不僅除塵效率高,而且運行_加穩(wěn)定,對于微細粉塵的分級去除效率可以達到99.9% 以上。隨著壓降的減小,清灰周期隨之延長,濾袋的使用壽命大幅度提升。不僅如此,從結構上,復合除塵器去除了效率較低的電場,保留了效率高的電場,結構變得_加緊湊,占地面積顯著減少,濾袋間距的增大,避免了清灰時的揚塵問題。
2.2 應用要點
選擇電袋復合除塵器作為循環(huán)流化床鍋爐的除塵裝置后,為確保其作用得以大限度地發(fā)揮,除了應當對布袋的類型進行合理選擇之外,還應對運行參數(shù)進行優(yōu)化設置。在復合除塵器中,布袋除塵單元與除塵效果密切相關,為達到預期中的目標,并進一步降低復合除塵器的運行阻力,應當對該單元進行優(yōu)化設計。
2.2.1 氣布比
氣布比是布袋除塵單元的重要指標之一,如果過高,雖然可以降低造價,但卻會增大運行阻力,導致頻繁清灰,不利于布袋使用壽命的延長;若是過低,則會導致初期投資增加,后續(xù)產(chǎn)生的效益也會隨之下降。因此,需確保氣布比的合理性??梢园凑詹煌那寤曳绞?,選用與之相應的氣布比。
2.2.2 濾料
對于布袋除塵單元而言,濾料的選擇至關重要,若是選擇不當,不僅會影響除塵效率之外,還會導致布袋的使用壽命縮短。需確保所選的濾料具有良好的抗腐蝕性和耐磨性,并且能夠_,還要有_的強度,容易清灰、拒水防油。
2.2.3 氣流上升速度
在對袋間氣流上升速度進行計算設計,如風速過高,則會對濾袋壽命及除塵效果造成影響。
2.3 應用效果
在循環(huán)流化床鍋爐中,對電袋復合除塵器進行應用,靜電除塵單元的面積比單獨采用靜電除塵器的面積縮小了6 倍,氣體在電場中的停留時間隨之縮短。當氣流上升速度和清灰周期_時,電袋復合除塵器的能耗會大幅度下降。由此可見,電袋復合除塵器不但運行優(yōu)勢明顯,而且節(jié)能效果也非常顯著,它融合了兩種除塵器的全部優(yōu)點,使除塵效率得到進一步提升,為_低排放目標的實現(xiàn)提供了強有力的支撐。
綜上所述,循環(huán)流化床鍋爐除塵器的選型是一項較為復雜且系統(tǒng)的工作,雖然常用的袋式除塵器和靜電除塵器都能滿足鍋爐除塵的需要。但是為進一步提升除塵效率,可將這兩種除塵器進行綜合運用,形成電袋復合除塵器,通過合理的參數(shù)設計,滿足循環(huán)流化床鍋爐除塵的使用要求。