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小型锅炉水煤浆燃后电除尘的试验研究
作者:管理员    发布于:2017-08-12 14:14:15    文字:【】【】【

  我国煤炭资源丰富,而石油资源相对短缺,以煤代油是我国能源战略-水煤浆是一种代油、新型煤基清洁燃料且具有优良的流变性、雾化性、燃烧性和低污染排放性-常规水煤浆实现了在大中型锅炉上直接代替重油燃烧,并且正在实现工业化-精细水煤浆是柴油的替代燃料,是代表以煤代油技术的进一步深化。目前,在小容量锅炉上精细水煤浆直接代油燃烧的试验己经获得成功,也终将实现产业化。

  小容量锅炉水煤浆的燃后除尘是关系到小容量锅炉能否实现水煤浆代油的关键一环。在各种除尘设备中,电除尘器具有除尘效率高、阻力小耐高温、维护和运行费用低等优点,对微细粉尘可达到较高的除尘效率,已广泛应用于大中型锅炉,故综合各项指标它确实优于其它类型的除尘设备31.现今用于小型燃煤锅炉的除尘器效果不佳,考虑环保要求,很多燃煤锅炉都以燃油或燃气锅炉代替,如此则燃料费大幅度增加。欲降低燃料费又能符合环保要求,解决的办法是把锅炉改为燃用水煤浆,并加设小型电除尘器。为使用户能接受,这种电除尘器必须是高效结构紧凑和低价位。小型电除尘器与小型燃水煤浆锅炉配套使用,对保护环境、代油节能和促进小型锅炉的普及应用有着特别重要的意义,环境效益和经济效益明显,市场潜力较大41.表1芒刺线与管<89< 1负载阳电晕。

  加水煤浆量:16g/min(常规水煤浆);22g/表2芒刺线与管丰89< 1负载阳电晕;除尘效率随含尘浓度的变化关系曲线,如所示;平均有效驱进速度随各自的工作电压的变化关系曲线,如所示。

  从上面的数据计算表和图可以看出,在其它条件相同的情况下,有旋风分离器的总除尘效率高于无旋风分离器的除尘效率,平均高出0.4%.有旋风分离器的有效驱进速度也高于无旋风的驱进速度。随着工作电压的升高,有效驱进速度在大,除尘效率也在提高。

  进口含尘浓度在一定的范围内大,出口排放浓度变化不大,除尘效率在提高。所以,水煤浆燃后产生烟气的含尘浓度的大,不会对电除尘的除尘效率产生不利的影响。

  提高,除尘效率在降低。电场风速选在0.95~ /s之间较佳。对除尘效率影响因素最大的是工作电压;其次是电场风速。

  在出口排放浓度要求严格的情况下,对于以令89管为集尘极以芒刺线为电晕极的电除尘器(有旋风分离器)的最佳工作电压为17kV,单元处理量为0.340m3/min左右,此时总除尘效率高达99.73%.模拟燃常规水煤浆的出口排放浓度为20mg/m3,模拟燃精细水煤浆的出口排放浓度为5mg/m3,两者大大优于国家的排放标准:<80mg/Nm3.此时,平均有效驱进速度为18.集尘面积为29m2/m3/s左右。

  根据旋风除尘和接触荷电理论,在进风管处设置旋风器,气流高速切向进入旋风器,在离心力的作用下,大颗粒粉尘从气流中分离出来。在旋风器中,部分颗粒与器壁之间以及颗粒与颗粒之间因速度差而产生摩擦和碰撞,通过这一过程,使部分颗粒接触荷电,可以起到部分预荷电的作用。通过预除尘和接触预荷电,降低了高压电场的工作负荷,这将有利于电场对微细粉尘的捕集。旋风分离器即是预除尘器又是摩擦器。

  加旋风分离器的总除尘效率高于不加旋风分离器的除尘效率,是由于旋风分离器对粉尘起到预除尘和接触荷电的作用。即使是不看加旋风分离器的总除尘效率,只看高压电场的电除尘效率,再与不加旋风分离器的除尘效率(电除尘效率)进行比较可以看出,在其它条件相同的条件下,有旋风分离器的电除尘效率仍然高于无旋风分离器的除尘效率。有效驱进速度也自然是前者高于后者。这应该归功于旋风分离器的辅助荷电等作用。

  两个,实验1的旋风分离器的除尘效率为24.3%,电除尘除尘效率为99.6(%.表3中的出口浓度采用全采样称重计算而获得,较为可靠。

  表3除尘效率计算结果入口浓度/出口浓度/总除尘效率/旋风器效率/电除尘效率/从表3计算的数据来看,有旋风器的出口排放浓度大约为无旋风器出口排放浓度的1/2,这和前面可吸颗粒物的采样计算结果相符。对于总除尘效率,有旋风器高出无旋风器0.26%;对于电除尘效率,有旋风器高出无旋风器0. 16%.这验证了如前面分析的那样,旋风分离器具有预除尘和辅助荷电(接触带电)的作用,其性能优于普通的电除尘器。

  4结论有旋风分离器的总除尘效率高于无旋风分离器的除尘效率,平均高出0.4%.随着工作电压的升高,有效驱进速度在大,除尘效率也在提高。

  进口含尘浓度在一定范围内大,出口排放浓度变化不大,除尘效率在提高。水煤浆燃后产生烟气的含尘浓度的大,不会对电除尘的除尘效率产生不利的影响。

  随着电场风速的提高,除尘效率在降低。电场风速选在0.95~1.3m/s之间较佳。对除尘效率影响因素最大的是工作电压;其次是电场风速。

  满足出口排放浓度要求的最佳条件如下:工作电压为17kV,单兀处理量为0.左右,此时总除尘效率高达99. 73%.模拟燃常规水煤浆的出口排放浓度为20mg /m3,模拟燃精细水煤浆的出口排放浓度为5mg/m3,两者大大优于国家的排放标准<在电除尘高压电场的进口加旋风分离器具有预除尘和辅助荷电的作用。烟气在旋风分离器内作高速运动,使一些颗粒接触带电,这对电除尘捕集微细颗粒提供了较大的帮助。气流因旋转进入电场,产生的离心力和电场力的共同作用,提高了粉尘的驱进速度;同时粉尘因旋转使其运动路径加长,加了粉尘被捕集的机会。这些因素都使其除尘效率有一定程度的提高。

  在电除尘高压电场的进口加旋风分离器的组合电除尘器的性能优于普通电除尘器。其出口排放浓度大约为无旋风分离器的1/2左右;排出的全是粒径为25Mm以下的细颗粒物(即PM2.5),而无旋风分离器排出的是粒径为3. 5m以下的微细颗粒。

脚注信息
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