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论影响火电机组电除尘器除尘效率的因素
作者:管理员    发布于:2016-09-06 14:05:35    文字:【】【】【

  鞍钢矿山附企运工业公司辽宁省鞍山市千山区汤岗子泉东一街8号114048)保持电除尘器长期高效、稳定运行,电除尘器的设计、制造、安装、调试、运行管理和维护都必须正确合理,其中一个或多个环节欠缺,势必对宁波废气处理性能产生影响。运行中的电除尘器少处于良好状态,大多教存在这样或邪样的问铨。今天我们分析从电除尘器总体设计、铜炉运行及电除尘器安装、运行中暴露出来的不足,使之长期高效率、低能耗运行。

  份除尘发展趋势1前亩我国是一个以原煤为主要能源的国家,可采储量为2040亿吨,位居世界第二,我国煤炭具有其它能源无可比似的优势,煤炭约占我国化石能能源的95%,储量的90%.从目前中国能源构成来看,立足煤炭、立足国内,是我国能源工业发展的现实和必然选择,煤炭广泛用到电力、供热等基础性行业。

  我国发电装机容量中火电装机容量占80%以上,火电机组又以燃煤机机组为主,是大气污染物的主要来源之一。而今环保要求曰趋严格,为控制燃煤电厂大气污染物排放,改善我国空气质量和控制酸雨污染,国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局联合发布了新修订的国家污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准对于火力发电锅炉烟尘最高排放浓度将执行50mg/m3的标准。

  由于环保要求的n趋严格,原来电除尘器的总体设汁已不符合现有标准的要求,我国电除尘器的应用和发展正面临这前所未有的挑战,但是,电除尘器仍具有巨大的潜力。

  电除尘器是一种高效除尘器。电除尘器在火电机组中得到广泛应用,使其除尘效率得到显著提高,烟尘排放浓度和排放量大大降低,这对保护环境和火电行业形象起了不可替代的作用。但要保持电除尘器长期篼效、稳定运行,电除尘器的设计、制造、安装、。调试、运行管理和维护都必须正确合理,其中一个或多个环节欠缺,势必对电除尘器性能产生影响。运行中的电除尘器少数处于良好状态,大多数存在这样或那样的问题。影响电除尘器除尘效率的因素很多,迄今为止,人们尚未从理论上充分认识电除尘器诸多环节的相互影响。对于电除尘器的研究,只能在单一因素或单个构成部件上进行。

  电除尘器除尘效率主要因素有二个方面,第一体现在除尘器的总体设计阶段,第二锅炉运行对电除尘器除尘效率的影响,第三是除尘器安装、运行、维护对除尘器的影响。

  2在除尘器的总体设计阶段要考虑以下主要因素2.1设备选型因素现有的电除尘器多在几年甚至十几年前建成投产,由于当时环境保护的投资大而经济效益低,对环境保护的投资是被动的等各种因素的影响和条件的限制,电除尘器选型普遍比较偏小。在此思想指导下,为尽量减少对电除尘器的投资,电除尘器通流面积选得小,集尘面积小,烟气在电场中的流速高,电除尘器电场数少,加之原料变化大。这些都是造成除尘器效果不好的因素。

  2.2烟尘排放标准变化因素执行的火电厂大气污染物排放标准规定:对于火力发电锅炉烟炉烟尘最高允许排放浓度最篼允许为200mg/m3;国家环保总局和国家质量监督检验检疫总局联合发布了新修订的国家污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准对于火力发电锅炉烟尘最篼排放浓度将执行50mg/m3的标准。而且国家标准为最低要求标准,我国大气保护法已规定地方可以制定严于国标的排放标准,对火电厂在烟尘排放要求更加严格,据此,对于在新标准实施期间内需运行的部分现有机组将面临除尘器改造的问题,但经过改造而未达到新排放标准要求的除尘器却将面临二次改造。

  此外还要考虑未来对排放的进一步要求,预留相关设备及工艺设备的安装空间。

  2.3煤种、飞灰特性的影响煤、灰特性对电除尘效率的影响往往被人们忽略,其粒径分布、密度、热值、灰分、硫分、水分、灰中的Si02、Al203、Ca0的含量等等对电除尘器的运行影响是很大的。

  我国煤炭资源丰富,其中动力煤占总储量的70%以上,主要集中在北方内蒙、陕西、山西、新疆、宁夏、河南等占全国煤储量的91.74%.中国动力煤产地众多、煤质千差万别,特别是对电除尘器工作影响很大的特性,如热值、灰分、硫分、灰中的Si02、A1203、CaO的含量等相差悬殊,对电除尘器的运行和设计都产生很大影响。

  煤中的元素分析成分不同,除了产生的烟气成分和粉尘特性不同外,产生的烟气量也不同。烟气量的大幅度波动会使电场风速增加,除尘效率除低。

  煤的低位发热量不同将导致燃煤量、粉尘特性及含尘浓度发生变化,锅炉在同一工况下产生的烟气量也不同,这些必然导致除尘器的电场风速变化及除尘效率降低,必然影响电除尘器的运行性能。

  煤的水分不同对除尘器的除尘效率影响也是很大的。燃煤水分增加,烟气中水蒸汽含量增加,使电除尘器的火花电压增加,粉尘的比电阻降低,对电除尘器的运行是有利的。但是燃煤水分太大,烟气中水蒸汽含量过多,当电除尘器是烟温低于露点进,会产生结露现象,使电除尘器的极板、极线等粘灰严重,导致清灰不利,引起反电晕等现象,引起除尘效率降低并使除尘器进入恶性循环况态。

  煤的含硫量对除尘器的运行性能影响最大,燃煤中硫量增加,飞灰的比电阻降低,不易发生篼比电阻粉尘的反电晕现象,对电除尘器运行是有利的。但如果烟温低而含硫量又大,则易引起除尘器的腐蚀。

  煤的灰分成分直接影响飞灰比电阻的大小和烟气含尘浓度。飞灰中Si02、Al203、Ca含量篼则比电阻篼,对除尘器运行不利;如果飞灰中Na20、K20和S03等含量高则比电阻低,对除尘器运行有利。另外,如灰分太大,则烟气含尘浓度增加到使除尘器产生电晕封闭的程度,直接影响除尘器的运行。

  煤灰的粒度分布影响电除尘的除尘效率。试验证明,带电粉尘向收尘极板移动的速度与粉尘的半径成正比,对于lum以上的粉尘,粒径越大,除尘效率越篼。当前我国燃煤电厂电除尘器难以达标的主要根源是微细颗粒收集效率低,导致其排人浓度超标。粉尘粒径还影响电气条件、二次扬尘等。这是由于粉尘粒径影响尘粒空间电荷和荷电电场,进而影响粉尘荷电量和导致驱进速度的变化。荷电飞灰细颗粒粉尘较多,由于其表面积大,荷电尘粒迁移率较低,能抑制电晕电流,如飞灰细颗粒粉尘较多,由于其表面积大,荷质比较篼,空间电荷影响增大,电流降低,第一电场尘粒荷电时间延长,空间电荷抑制效应导致伏安特性曲线偏移。对于给定的电流,伏安特性曲线偏向高电压区,这意味维持相同的电流,必须输入更高的电压。如果粉尘浓度高,细颗粒粉尘较多,还容易产生电晕闭塞。另外,粒径还影响粉尘的比电阻,实验数据表明:粒径越细,则堆积密度越小,孔隙率和比表面积越大。从这一点看,细颗粒使粒子的导电性能减弱,但另一方面,飞灰变细又使比表面积提篼,粒子之间的接触面积增大,从而有利于颗粒的表面导电。由此可见,粒径对飞灰比电阻的影响是双向的,很难说随着飞灰颗粒变细,其比电阻会变篼还是变低。

  煤灰密度对电除尘器的除尘效率也有影响。灰的粒径越细,比表面积越大,孔隙率越篼,体积也就越大,因而堆积密度越小。飞灰的堆积密度越小,表明颗粒越细,就越难从烟气中分离出来。另外,如果捕集下来的粉尘越细、堆集密度越小的话,则受烟气紊流扰动或漏风的影响而产生的二次扬尘越严重。换句话说,粉尘的孔隙率越大,则由于二次扬尘对除尘器性能的影响越大,孔隙率的值在。

  9左右时,二次扬尘的影响就很大,在电除尘器的设计和运行中应特别注意。

  3锅炉运行的彩响运行参数偏离设计值的原因是多方面的,如设计时资料提供不准,设备负荷变化,设备运行状况等。

  3.1除尘器入口烟的彩响进人除尘器的烟温高低对电除尘的运行性能有较大影响。一方面,烟温上长,烟气量增加,使电场风速提高,除尘效率降低;另一方面,烟温增加,会使火花电压下降,对除尘不利。另外,烟温的篼低还直接影响到飞灰比电阻的大小,进而影响除尘效率。

  进人除尘器的烟温高低对电除尘器的机械结构也有影响。尤其在锅炉运行初期,运行温度急剧上升,如除尘器在设计时仅按正常运行温度考虑而忽略了锅炉运行超温现象,会引起本体及极板变形而无法修复,直接影响除尘效率。

  3.2漏风的彩响人们往往忽视漏风率这个除尘器基本性能参数,除尘器要求严格的漏风率是因为如果锅炉烟道漏风,则进入除尘器的烟气量增加,电场风速提高,除尘效率下降。炉膛出口过童空气系数控制过篼可锅炉各受热面漏风以及电除尘器前面烟道上的测试孔未盖好,都会使漏风童加大,烟气量上升,除尘效率下降。

  如果电除器本身漏风不仅使漏风处电场风速增加,更严重的是产生粉尘的二次飞扬,使电除尘器的除尘效率下降。

  如设备气密性不好,漏风严重,保温及加热不利。另外烟气含硫童大,会因为系统多处漏风,局部烟温急剧下降,烟气湿度加大,使除尘器漏风处附近壁板腐蚀严重,存在极线结球挂灰现象。如温差大则附近极板也可出现变形、灰斗仓壁粘料现象,影响除尘系统正常运行。

  3.3烟气最烟气量除尘器选型设计的重要参数。在总体设计的烟气量要考虑因锅炉运行一段时间后排烟温度的提篼和漏风的增加引进烟气量增加的变化。这就要求对用户提供的烟气量进行总体平衡,考虑烟温变化修正系数和漏风修正系数。

  锅炉负荷的影响也烟气量。锅炉负荷增加,燃煤量增加,烟气量增加,电场风速增加,除尘效率降低。

  3.4其它影响气流分布的影响对除尘器运行的影响是众所周知的,电除器设计厂家在设计阶段会根据烟气量、人口各截面尺寸进行有效的折流、均布试验以保证含尘气流均布的、均速的分布到电场的各个通道内,充分发挥除尘器的性能。

  在除尘器的选型设计阶段要注意在不同截面选取不的烟速,如出、入口风速高或气流分布不均会导致除尘器中部风速篼,粉尘未及荷电或荷电粉尘未驱进到极板就被高速气流带出电场面逃逸出电除尘器,如初始设计为100平的电除尘如气流分布不均或系统风。233.速高则只能发挥相当于60平电除尘器的效率,除尘效率大大下降并且引起风机的磨损。

  对双室电除尘器,若两室引风机风不均,则风量大的一侧除尘效率降低,而风量小的一侧除尘效率增加,但风量小的一侧除尘效率增加,但风量小的一侧除尘效率的增加值不能弥补风量大的一侧除尘效率的减小值,使总的除尘效率下降。

  另外如锅炉若发生爆管或燃烧的不充分,则烟气中水蒸汽含量增加或烟气中未燃尽煤粉太多,则出口烟气呈白色或黑色,这些对电除尘器的运行和安全刚都是不利的,应及进处理。

  4除尘器安装、运行、维护对除尘器的影响4.1安装调试对除尘效率的彩响电除尘器讲究“三分制作、七分安装”,电除尘器安装调试是十分重要的环节。只有具备相当经验的队伍才能承担电除尘器的安装和调试,使极线平面和极板平面平整,极板与极板框架的连接可靠、振打力传递良好,同极距和异极距满足要求。

  电除尘器的验收目前是薄弱环节。往往对此部分验收较差。电除尘器投产前,很少有进行分布试验和振打试验,只进行了冷态伏安特性试验。

  4.2振打清灰制度的合理选择电除尘器普遍采用振打方式清灰。在振打力度和均匀性都满足要求时,振打制度是否合理,对电除尘器除尘效率影响极大。振打过频,收集在阳极板上的粉尘不能成块状落人灰斗,二次飞扬严重,尤其末级电场的二次飞扬,将大大降低除尘效率。反之,振打间隔时间过长,阳极板上积灰太厚,使空间电场电压下降,二次电流降低,电晕功率减小,除尘效率下降;阳极板严重积灰甚至形成反电晕,使已经被收集在阳极板上的粉尘再次进人气流。

  大多数用户沿用电除尘器制造厂所推荐的振打制度,个别电除尘器作了小调整。而事实上建立正确的振打制度,要遵从现场的实际运行情况,采用恰当的试验方法才能完成。同时,设备在运行一段时间后,用户应根据系统物料等状况,电除尘器实际运行情况,而相应调整运行参数。

  4.3加强运行监督、管理,提离除尘效率尽管电除尘器做为辅机,已是主要设备之一,但出于电除尘器性能、运行水平与并不直接威胁系统运行,加之有些地方环保部门对环保设施的运行监督不力,电除尘器在生产过程中往往被忽视。

  各厂都有各自的电除尘器运行监督制度,但监督仪表配备不完善,只有最基本的配置,一些仪表同时用于运行控制,因而对其适用性及可靠性的要求则更高。加强运行监督管理,合理调整运行参数,充分发挥除器面临不同工况时的除尘效率。

  5结论综上所述,影响火力发电机组的因素主要除了除尘器的设计选型外,与煤种、飞灰特性的影响及锅炉的运行,设备的安装、运行、‘管理是分不开的。

  由于影响除尘器总体运行的因素很多,各因素之间又存在着相互影响,在设计时要根据实际工况综合考虑,又要考虑经济效益,使方案达到最优。此外还要考虑未来对排放的进一步要求,预留相关设备及工艺设备的安装空间。

脚注信息
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