能源节能
三种普及除尘器的性状
能源节能 2020-02-01 09:08

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我国是煤炭消费大国,每年消耗原煤约21.5亿t,约70%被燃煤电厂使用。我国能源结构决定了以煤炭为主的火力发电格局。煤炭燃烧会产生大量的粉尘颗粒,其中细微粉尘PM2.5会引起心肺呼吸道疾病,同时也会引起灰霾天气,导致大气能见度下降。

除尘器,是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时,除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。贤集网小编为大家整理了几种常见的除尘器,总结它们的结构及特点。

不同的除尘器它们的原理也不一样,下面小编给大家简单介绍一下几款常见除尘器的工作原理,有兴趣的读者可以进来看看。

国家环保部于2011年发布了GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》,规定火力发电锅炉烟尘排放浓度最高限值为30mg/m3,重点地区最高限值为20mg/m3;2012年发布GB3095—2012《环境空气质量标准》,将PM2.5写入国标,并纳入各省市的强制监测范畴;2013年国务院发布《大气污染防治行动计划》,明确了具体任务,提出了十条具体措施。随着各文件的出台,燃煤锅炉除尘领域面临着前所未有的压力和挑战,仅靠对现有除尘器的常规改造,很难满足新的烟尘排放标准。特别对PM2.5的排放控制,成为燃煤电厂亟待解决的难题。

一、湿式电除尘器

布袋除尘器

1我国烟气除尘技术现状

湿式电除尘器是一种精密处理的技术设备,可以有效控制大气污染,尤其是对于颗粒物和三氧化硫等污染物的排放非常有效。

除尘器的工作原理如下:含尘气体由下部敞开式法兰进入过滤室,较粗颗粒直接落入灰仓,含尘气体经滤袋过滤,粉尘阻留于袋表,净气经袋口到净气室,由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加,程控仪开始工作,逐个开启脉冲阀,使压缩空气通过喷口对滤袋进行喷吹清灰,使滤袋突然膨胀,在反向气流的作用下,赋予袋表的粉尘迅速脱离滤袋落入灰仓,粉尘由卸灰阀排出。

三种普及除尘器的性状。目前我国电除尘器的生产规模和使用数量均居世界首位,电除尘技术接近世界先进水平。布袋除尘器的技术核心在于滤料,随着材料科技的不断进步,袋式除尘技术得到广泛应用。电袋复合除尘技术是基于静电除尘和袋式除尘两种成熟的除尘理论,由我国自行研发提出的新型除尘技术,近几年已在多家电厂成功应用。

湿式电除尘器体系的构造说明:湿式电除尘是一种对烟尘进行精细处理的设备,应用在燃煤的火力发电站中。

脉冲除尘器

1.1静电除尘技术

该系统主要由除尘器件本身、循环水系统、配套的高压整流设备以及智能湿式电除尘控制系统共同组成。

除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘气体从除尘器的进风均流管进入各分室灰斗,并在灰斗导流装置的导流下,大颗粒的粉尘被分离,直接落入灰斗,而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上,干净气体透过滤袋进入上箱体,并经各离线阀和排风管排入大气。随着过滤工况的进行,滤袋上的粉尘越积越多,当设备阻力达到限定的阻力值时,由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后,按设定程序打开电控脉冲阀,进行停风喷吹,利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压力聚增,将滤袋上的粉尘进行抖落至灰斗中,由排灰机构排出。

静电除尘器(ESP)的主要工作原理是在电晕极和收尘极之间通上高压直流电,所产生的强电场使气体电离、粉尘荷电,带有正、负离子的粉尘颗粒分别向电晕极和收尘极运动而沉积在极板上,使积灰通过振打装置落进灰斗。

湿式电除尘器的特点:

旋风除尘器

由于静电除尘器基于荷电收尘机理,静电除尘器对飞灰性质(成分、粒径、密度、比电阻、黏附性等)十分敏感,特别对高比电阻粉尘、细微烟尘捕集困难,运行工况变化对除尘效率也有较大影响。另外其不能捕集有害气体,对制造、安装和操作水平要求较高。

1、它不受粉尘颗粒物和煤灰性质的影响,并且内部没有运动部件也,没有振打清灰引起的二次扬尘颗粒物,

旋风除尘器加设旁路后其工作原理是含尘气体从进口处切向进入,气流在获得旋转运动的同时,气流上、下分开形成双旋蜗运动,粉尘在双旋蜗分界处产生强烈的分离作用,较粗的粉尘颗粒随下旋蜗气流分离至外壁,其中部分粉尘由旁路分离室中部洞口引出,余下的粉尘由向下气流带人灰斗。上旋蜗气流对细颗粒粉尘有聚集作用,从而提高除尘效率。这部分较细的粉尘颗粒,由上旋蜗气流带向上部,在顶盖下形成强烈旋转的上粉尘环,并与上旋蜗气流一起进入旁路分离室上部洞口,经回风口引入锥体内与内部气流汇合,净化后的气体由排气管排出,分离出的粉尘进入料斗。

对现有静电除尘器提效改造技术有三种可行方向:改进静电除尘器(包括静电除尘器扩容、采用电除尘新技术及多种新技术的集成)、电袋复合除尘技术、湿式电除尘技术。

2、运行的性能非常安全稳定和高效可靠,对各种PM2.5 和三氧化硫有很高的脱除效率,是湿法脱硫后zui终环保把关的最佳设备。

静电除尘器

1.2袋式除尘技术

3、采用独特的喷淋系统,不仅配置和参数科学合理,水膜分布均匀,而且可实现连续、高效清灰和节约用水。

含尘气体从设备顶部进风口进入设备后,以高速经过旋风分离器,使含尘气体沿轴线调整螺旋向下旋转,利用离心力,除掉较粗颗粒的粉尘,有效地控制了进入电场的初始含尘浓度。然后,气体经下灰斗进入电场工作,由于下灰斗截面积大于内管截积数倍,根据旋转矩不变原理,径向风速和轴向风速急剧降低产生零速界面而使内管中的重颗粒粉尘沉降于下灰斗内,降低了进入电场的粉尘浓度,低浓度含尘气体经电收尘而凝聚在阴阳极板上,经清灰振打而将收集的粉尘由锁风排灰装置输送走。为了防止内管旋风和电场极板振打后在下灰斗内形成的二次扬尘,特在下灰斗中设置了隔离锥。

袋式除尘器的主要工作原理包含过滤和清灰两部分。过滤是指含尘气体中粉尘的惯性碰撞、重力沉降、扩散、拦截和静电效应等作用结果。布袋过滤捕集粉尘是利用滤料进行表面过滤和内部深层过滤。清灰是指当滤袋表面的粉尘积聚达到阻力设定值时,清灰机构将清除滤袋表面烟尘,使除尘器保持过滤与清灰连续工作。

比如采用福建龙净环保公司自主研发的废水处理循环利用系统,可以将废水中和除酸,并通过高效分离去除悬浮物,使其满足喷淋水质要求,实现循环使用。系统只需排出少量废水,这部分水作为湿法脱硫工艺补水进行再利用,系统再补充等量新水即可维持平衡,相当于零水耗。湿式电除尘器在发达国家的电力发电等工程领域得到了应用,作为控制燃煤烟尘PM2.5非常有效的设备更加广泛。

使用范围水泥、化肥、等行业各种磨机,破碎点下料口,包装机及烘干机和各种相类似的分散源处理。

袋式除尘器最大缺点是受滤袋材料的限制,在高温、高湿度、高腐蚀性气体环境中,除尘时适应性较差。运行阻力较大,平均运行阻力在1500Pa左右,有的袋式除尘器运行不久阻力便超过2500Pa。另外,滤袋易破损、脱落,旧袋难以有效回收利用。

二、砂石场除尘器

滤筒除尘器

美国环保署的环境技术认证(EnvironmentalTechnologyVerification,ETV)项目对ePTFE覆膜滤料做过的性能检测发现滤料覆膜可一定程的地控制PM2.5和消除有害气体,此项目对袋式除尘技术的发展有较好的引导作用。改进袋式除尘器可从三个方面进一步研究:滤料覆膜,滤料的改进创新,旧袋的有效回收利用。

砂石场除尘器属清灰外滤型袋式除尘器,它的除尘布袋采用扁袋,将除尘滤袋的横截面形状作成梯形或楔形。与圆形滤袋相比,在滤布单位面积的过滤负荷相同的条件下,其占地面积小,结构紧凑,即单位体积内可布置较多的过滤面积,这是它的一大特点。目前它已逐步在破碎筛分行业等地推广使用。制反吹清灰节约能源延长布袋使用,严寒地区室内安装其它地区都能在室外安装,可广泛用于各矿山选矿厂的除尘。

设备在系统主风机的作用下,含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内进行含尘气体的预处理,然后从底部进入到上箱体的各除尘室内;粉尘吸附在滤筒的外表面上,过滤后的干净气体透过滤筒进入上箱体的净气腔并汇集至出风口排出。

1.3电袋复合除尘技术

砂石场除尘器由以下四部分组成:

随着过滤工况持续,积聚在滤筒外表面上的粉尘将越积越多,相应就会增加设备的运行阻力,为了保证系统的正常运行,除尘器阻力的上限应维持在1400~1600Pa范围内,当超过此限定范围,应由PLC脉冲自动控制器通过定阻或定时发出指令,进行三状态清灰。

电袋复合式除尘器的工作过程是,含尘烟气进入除尘器后,70%~80%的烟尘在电场内荷电被收集下来,剩余20%~30%的细烟尘被滤袋过滤收集。电袋复合式除尘器兼容了静电除尘器和袋式除尘器的优点,较好的弥补了两者的不足,除尘机理科学合理。

1、上箱体:包括除尘器盖,旋转揭盖装置、清洁室、换袋入孔、观察孔、出气口。

该滤筒式除尘器的清灰过程是先切断某一室的净气出口通道,使该室处于气流静止状态,然后进行压缩空气脉冲反吹清灰,清灰后再经若干秒钟时间的自然沉降后,再打开该室的净气出口通道,不但清灰彻底、还避免了喷吹清灰产生的粉尘二次吸附,如此逐室循环清灰。

电袋复合式除尘器主要有臭氧腐蚀、运行阻力较高、投资大、占地面积大等缺点,滤袋寿命短及换袋成本高仍是其重要问题。