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半干法脱硫技术中对布袋除尘器的特殊要求

金工机械厂发布于2015-05-05   查看次数:次  本文来自:http://www.gyjingong.com/news/522.html

  半干法脱硫工艺具有占地省、工艺副产物为干态便于运输处理、无污废水等二次污染物排放等优势,随着半干法脱硫工艺的普及,其后配置的除尘器为了适应烟气特性及排放浓度要求(≤50mg/m3,有的甚至要求≤30mg/m3或更低),宜选用布袋除尘器。

  布袋除尘器主要由箱体(上、中、下箱体)、导流系统、过滤系统、清灰系统、气源系统(采用压缩空气或流化风机)等组成。其有如下特点:

  1)除尘效率高,特别是对细粉也有很高的捕集效率,一般可达到99.9%以上;

  2)适应性强,它能处理不同类型的颗粒污染物(包括电除尘器不易处理的高比电阻粉尘);

  3)操作弹性大,入口气体含尘浓度变化较大时,对除尘效率影响不大;4)除尘效率对气流速度的变化具有一定的稳定性。

  1、半干法脱硫烟气的特殊性

  半干法脱硫工艺现今主流工艺主要是:CFBFGD,RCFB-FGD,NID。不管哪种工艺其脱硫塔出口的粉尘浓度均在800~1000mg/m3;烟气的含湿量大,特别是垃圾焚烧炉烟气,含湿量可达到10%~15%;烟气温度低,高于露点~15℃。

  2、脱硫配套布袋除尘器的特殊要求

  2.1过滤风速的选取

  一般工业配套布袋除尘器过滤风速为1.0m/min,由于半干法脱硫工艺的烟气中含尘量高、粉尘颗粒黏度、湿度较大,使得布袋除尘器的过滤面积需增大,才能达到较好的过滤效果,半干法脱硫后布袋除尘器的除尘效果一般在99.9%以上;维持较合适的布袋除尘器阻力为1500~2000Pa;清灰频率不至于过于频繁而影响设备的使用寿命。故过滤风速要求较低,一般为0.75~0.85m/min。

  2.2滤料的选择

  从耐温性、耐腐蚀性、强度、耐水解性、价格等综合因素比较,PPS是燃煤锅炉和循环流化床垃圾焚烧炉的首选滤料,PPS滤料耐无机酸、有机酸、耐碱、耐有机溶剂强,有很强的耐水解性,稳定性和阻燃性好。抗拉、抗磨、抗折性好。PPS滤料的缺点是抗氧化性能较弱。随氧浓度和烟气温度的升高氧化反应剧增。

  当烟气含氧量为8%时,PPS的连续工作温度小于155℃;当含氧量为10%时连续工作温度小于150℃。而对瞬时高温也有一定要求,温度达180℃时,每次不能超过10min,全年累计不能超过50h。为了优化滤料的性能,一般对PPS滤料进行表面处理:防油防水+PTFE浸渍。其他锅炉要视烟气特性而定,比如炉排炉垃圾焚烧炉由于其温度高(可达250℃),湿度大,一般选用PFTE滤料;对排放浓度要求高的,可采取覆膜滤料,但布袋除尘器将以牺牲阻力为代价。

  2.3沉降室的设置

  由于布袋进口的粉尘浓度高,可达到800~1000mg/m3,为了保证除尘效果,一般在布袋除尘器前设置预除尘设施,主要有:机械除尘、电除尘等,电袋组合除尘器一直存在着争议,有待进一步的论证其优劣。建议通过布袋除尘器的内部结构优化达到预除尘效果,主要是提高了中箱体的高度,使得烟气进入布袋除尘器后上升到滤袋有一定的空间,在此空间里粗粉尘由于流速低、重力及机械作用沉降到灰斗,起到了预除尘的作用,降低了滤袋的负担,延长了滤袋的使用寿命,同样可达到预除尘的效果,且节省占地。

  在布袋除尘器的进风区设置的气流分配系统兼有分离含尘气体中的大颗粒粉尘下降和对含尘气体进行导流、匀流的作用。含尘气体在通过导流系统时,由于风速的突然下降,含尘气体中的大颗粒粉尘发生自然沉降并经导流系统分离后直接落入灰斗、其余粉尘在导流系统的引导下,随气流进入箱体过滤区。在设计布袋除尘器时可充分的利用此段,将其容积扩大,粉尘在此处的停留时间增大;增设多处导流碰撞板,提高预沉降、除尘效率。预除尘效率可达到65%~70%。

  2.4布风的均匀性

  布风对布袋除尘器来说是关键的设置,布袋除尘器分多个室,每室的进风均匀性跟除尘效果有直接的关系,以下是布风装置设置前后的烟气流场模拟见图1、图2。

  未设置布风装置的情况下,靠近尾部的布袋室烟气量大,每个室的布风不均匀;这样必将导致尾部布袋室超负荷运行,室差压过大,清灰过于频繁,尾部灰斗的灰量大。通过采用进风及导流技术,合理的进口风速保证了每个室的滤袋使用寿命。除尘器配置进风分配系统,滤袋间距的合理布置,上升气流速度的有效控制,有效地使进入除尘器的含尘气体均匀地分布到每个滤袋,防止了滤袋间的碰撞和摩擦,有利于滤袋使用寿命的延长。

  2.5灰斗特性

  半干法脱硫工艺由于其对灰的利用的特殊性,布袋灰斗一般设置成船型大灰斗,这样可以保证灰斗出灰的连续性,通常在灰斗底部设置空气斜槽,通过罗茨风机鼓入流化风,在流化风的推动下脱硫灰通过空气斜槽以一定的倾斜角度机械出灰,减少故障点。

  2.6旁路系统

  布袋除尘器一般设置内置式旁路,通过旁通阀的启闭来切换烟气的走向。当锅炉运行中发生水冷壁、过热器、再热器、省煤器发生爆管时,烟气温度通常会下降或空预器出口一侧烟气温度升高,另一侧烟气温度降低的情况,同时烟气中的含水量急剧增加,此时可开启旁路系统,达到保护滤袋、不影响锅炉系统正常运行。布袋除尘器的旁路密封性及其重要,正常运行时,如果密封性不好,原烟气泄露,对净烟气排放浓度造成影响,有可能导致烟尘排放浓度超标。旁路系统可通过以下途径确保旁路系统的可靠性。

  1)阀体结构及密封材料:旁通阀的形式跟旁路泄漏量有很大的关系;旁通阀宜采用双层阀门结构,中间形成隔断,能有效的保证尘气室和净气室的隔绝,实现零泄漏;并且采用耐高温密封条———硅橡胶,其使用寿命长,可有效的降低了漏风率。

  2)控制方式:针对空压机发生故障或者空压机停电以及压缩空气过低时,设置了空气压力监测报警,当储气罐压力低于0.2MPa时进行声光报警。旁通阀设计有专门的储气罐,保证在低压报警后能自动打开旁通阀,专用储气罐能保证0.5h内压力不下降。

  3、结论

  由于半干法脱硫运行后,使烟气的粉尘浓度、温度、湿度等性质发生了改变,对除尘系统提出了一定的特殊性,使得其配套的布袋除尘器构造不同于以往常规的布袋除尘器,半干法脱硫工艺配套的布袋除尘器是半干法脱硫工艺成败的关键,其在过滤风速、滤料选择、沉降室设置、布风均匀性、灰斗特性、旁路系统等的配置有其独特的要求。

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