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脉冲袋式除尘器生物质锅炉应用案例与对锅炉系统运行变化影响

2021-11-18 12:28:51

  【一】、生物质锅炉采用袋式除尘器的成功案例
  生物质具有低碳高挥发分、低硫高氧、大体积的特点,平均2吨生物质的热值可抵1吨标煤。我国生物质资源丰富,年发生量约占年采煤量的50%,折合为6.56亿吨标煤。生物质燃料宜采用炉排炉或CFB锅炉,低温燃烧。烟气中SO2、NOx浓度低,属绿色可能源。生物质燃烧发电在新能源利用中占重要的战略地位。生物质不易燃尽,燃烧产物易积灰结渣,并二次引燃,烟气温度大幅度变化,烟尘质轻粒细,除尘难度较大,宜采用袋式除尘器,辅以旋风预除、预涂灰、喷雾控温,凝并增重等技术措施。
  生物质电厂采用袋式除尘器的成功案例有:2007年中节能宿迁生物质电厂2×12MW机组除尘项目设计采用行喷脉冲袋式除尘器,配玻纤覆膜滤料;江苏联美电厂75t/h生物质锅炉,燃用小麦、水稻秸秆,设计采用行喷脉冲袋式除尘器,配PPS/PTFE复合滤料。2008年山东某生物质电厂2×75t/hCFB锅炉,设计采用行喷脉冲袋式除尘器,配PPS滤料。但投运后问题也很多:一是因设计流速过高以及温控失误、糊袋等原因造成除尘器高阻(2200Pa)运行;二是因烟气含氧量高达16%,在160℃~180℃高温条件下,PPS滤料被氧化腐蚀,并有火星烧灼,滤袋严重破损。后经除尘器扩容、改用玻纤覆膜滤料、改进气流分布等多项措施,使问题了解决。
  脉冲喷吹清灰装置以压缩空气作为清灰气源,由脉冲阀、气包、喷吹管组成。每排滤袋上方设有喷吹管,每根喷吹管上设有若十个喷吹孔,每个喷吹孔对准下部滤袋,喷吹管的一端与气包相连,气包进入压缩空气,气包上安装一个淹没式脉冲阀(带电磁阀)。电磁阀动作带动脉冲阀的膜片作短暂动作,气包内的压缩空气经脉冲阀瞬间通过喷吹管从小孔喷入滤袋内,使滤袋向外膨胀,当袋壁膨胀到位置时,很大的张力使其受到强烈的冲击振动,并获得较大反向加速度从而开始向内收;但附着在滤袋表面的粉尘层不受张力作用,由于惯性力的作用而从滤袋上脱落,实现滤袋的清灰。脉冲喷吹清灰装置的电气执行机构为电磁脉冲阀,通过控制电磁脉冲阀,来达到控制脉冲清灰井然有序进行的目的。脉冲清灰系统以电磁脉冲阀为控制对象,采用可编程逻辑控制(PLC)作为核心控制,配有压力/压差变送器、铂热电阻等检测仪表进行信号采集,在现场设有就地操作箱用于现场调试、操作,并设有上位机监控系统供用户进行运行监控,整套系统功能。
  【二】、锅炉系统运行变化对两种除尘器的影响比较
  ①锅炉产生的烟气量变化
  锅炉布袋除尘器:与滤袋有关,只要滤袋不损坏,烟气的出口排放浓度可以实现稳定排放,即小于50mg加3,根据系统运行情况自动调节出灰方式。
  静电除尘器:除尘效率波动较大,烟尘排放浓度会随着电网电压的波动,出现波动,排放不稳定。
  ②锅炉烟气的温度变化
  锅炉布袋除尘器:烟气温度太低了会结露,同时可能会引起糊袋和本体钢结构腐蚀;烟气温度太过滤料允许温度,容易烧袋,设计了旁路烟气系统。
  静电除尘器:烟气温度太低了也会结露,不但会引起本体钢结构腐蚀,电场内部还会产生高压爬电;烟气温度太高了板会受热变型,同时粉尘的比电阻升高,不容易合电,从而影响除尘效率,而且影响很明显。
  ③锅炉系统漏风
  锅炉布袋除尘器:对于耐氧性差的滤袋会影响滤袋寿命,比如PPS滤料,所以烟气含氧量控制在10%以内,但除尘效率不受影响。
  静电除尘器:漏风风量增加就等于增加了电场风速,电场风速增加了对除尘效率有影响。