袋式除塵技術(shù)在集中供熱鍋爐煙氣凈化中的應(yīng)用探討

【摘要】以北方熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的煙氣凈化為主題，在簡述當前煙氣凈化方法以及凈化需求的基礎(chǔ)上介紹一種袋式除塵器，介紹這種袋式除塵器中運用到的新技術(shù)，通過實例論證這種袋式除塵器在熱電聯(lián)產(chǎn)裝置煙氣凈化中的應(yīng)用效果，驗證袋式除塵技術(shù)煙氣凈化效果好、占地面積小等優(yōu)點。

【關(guān)鍵詞】袋式除塵器；熱電聯(lián)產(chǎn)裝置；煙氣凈化

1、概述

發(fā)電廠既生產(chǎn)電能，又利用汽輪發(fā)電機做過功的蒸汽對用戶供熱的生產(chǎn)方式，是指同時生產(chǎn)電、熱能的工藝過程，較之分別生產(chǎn)電、熱能方式節(jié)約燃料。以熱電聯(lián)產(chǎn)方式運行的火電廠稱為熱電廠。對外供熱的蒸汽源是抽汽式汽輪機的調(diào)整抽汽或背式汽輪機的排汽，壓力通常分為0.78～1.28兆帕（MPa）和0.12～0.25MPa兩等。前者供工業(yè)生產(chǎn)，后者供民用采暖。熱電聯(lián)產(chǎn)的蒸汽沒有冷源損失，所以能將熱效率提高到85%，比大型凝汽式機組（熱效率達40%）還要高得多。熱電聯(lián)產(chǎn)裝置在我國已非常常見，而其運行會排放出大量的煙氣，不利于環(huán)境保護。為遵循大氣污染物排放標準，改善空氣質(zhì)量，必須對熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的煙氣進行凈化處理，使其符合標準后再排放出去。袋式除塵器具體不受煤、飛灰成分影響、出口顆粒物濃度低且穩(wěn)定、分室結(jié)構(gòu)能在100%負荷選在線檢修等優(yōu)點，缺點是系統(tǒng)壓力大、使用不當會造成濾袋破損進而導(dǎo)致排放超標。袋式除塵器的設(shè)備費用低、運行費用高，經(jīng)濟性較差。在熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的煙氣凈化上，國產(chǎn)的袋式除塵器的應(yīng)用還較少，大部分都是進口袋式除塵器。傳統(tǒng)的煙氣凈化方法是旋風(fēng)除塵、濕法水膜等，也有許多城市的熱電廠沒有進行煙氣凈化就直接排放出去，嚴重影響了城市環(huán)境質(zhì)量的提高，同時也造成了資源浪費。傳統(tǒng)煙氣凈化方法效率低、水資源浪費嚴重，會產(chǎn)生二次污染，凈化后的煙氣仍然無法滿足環(huán)保排放標準。下面就袋式除塵器中幾項新研發(fā)的技術(shù)在熱電聯(lián)產(chǎn)裝置煙氣凈化中的應(yīng)用進行簡要闡述。

2、袋式除塵技術(shù)在熱電聯(lián)產(chǎn)裝置煙氣凈化中的應(yīng)用

2.1 一種袋式除塵器結(jié)構(gòu)。中鋼天澄環(huán)保公司開發(fā)的直通均流式袋式除塵器是一種新型結(jié)構(gòu)的袋式除塵器，特別適于我國燃煤電廠鍋爐煙氣條件的微細粒子控制的高效袋式除塵技術(shù)與裝備。該成果已形成產(chǎn)品并在國內(nèi)電廠鍋爐煙氣凈化的工程實際中得到成功應(yīng)用，該除塵器可長期、可靠、安全運行，各項技術(shù)指標均優(yōu)良并達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平。如圖1所示為直通均流式袋式除塵器的結(jié)構(gòu)原理圖。該除塵器殼體內(nèi)腔袋室入口處兩側(cè)對稱設(shè)置有一對L型防沖刷板，該對L型防沖刷板的短邊為多孔板結(jié)構(gòu)，沿著氣流方向布置在內(nèi)腔袋室入口處的非濾袋區(qū)域；除塵器殼體內(nèi)腔袋室中間非濾袋區(qū)域還設(shè)置有兩塊多孔阻流板，可有效減少結(jié)構(gòu)阻力和運行阻力，克服內(nèi)腔袋室前后排濾袋流量不均勻的缺陷，增加使用壽命，降低維護成本。這種直通均流式袋式除塵器克服了傳統(tǒng)袋式除塵器的占地面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、閥門數(shù)量多、漏風(fēng)率高、鋼耗量大等特點，非常適合于集中供熱鍋爐的煙氣凈化。

2.2 超長濾袋脈沖清灰技術(shù)。噴吹裝置是脈沖袋式除塵器的核心裝置之一，超長濾袋噴灰試驗裝置是英語測驗除塵器清灰效果的重要裝置，是清灰技術(shù)研發(fā)成功與否的關(guān)鍵指標之一。首先應(yīng)搭建噴吹試驗臺，對噴吹裝置的各個性能進行試驗，然后對6m長的濾袋進行噴吹試驗，由此開發(fā)出能滿足8m長濾袋清灰需求的噴吹裝置。試驗結(jié)果表明：在噴吹效果相同時，離線狀態(tài)下的6m濾袋噴吹裝置承擔的濾袋數(shù)量多于在線狀態(tài)。改變噴吹尺寸和數(shù)量，噴吹裝置的噴吹能力和均勻性也發(fā)生了一定的影響，同時；噴吹均勻性與噴嘴的孔徑、噴吹氣量等因素有關(guān)。提高噴吹壓力后，不同長度濾袋的清灰效果相當。

2.3 長距離機械輸灰技術(shù)。該除塵器采用超長距離的埋刮板輸送機輸灰，這在國內(nèi)還沒有先例，刮板的提升和爬坡都面臨諸多技術(shù)困難，采用何種結(jié)構(gòu)形式的刮板才能解決“鏈條爬坡、粉料下滑”問題，還有如何解決長距離輸送的動力問題，技術(shù)人員提出了以下幾點解決措施：第一，采用分段運輸方式解決長距離運輸?shù)膭恿栴}，促使長距離機械輸灰有足夠的動力。第二，采用防浮鏈結(jié)構(gòu)解決鏈條爬坡問題。使刮板鏈條與刮板機底部的襯板緊密相連，相互動作。刮板與刮板底板成70°-75°的角，這樣能使刮板在動作時有較大的接觸面積來承受物料的重力，同時，又將一部分的物料重力分解出來產(chǎn)生一個向下的壓力，促使刮板鏈條與刮板底部貼緊，這樣既能防止鏈條爬坡問題，也能避免物料的下滑現(xiàn)象。第三，由于是長距離運輸，故而可能會出現(xiàn)鏈條跑偏現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)就可能出現(xiàn)嚴重的機器運行故障，故而在刮板機殼體的兩側(cè)設(shè)置導(dǎo)向板，它能有效防止鏈條跑偏。第四，密封結(jié)構(gòu)。針對集中供熱鍋爐煙氣凈化需求和特點，采用油浸石棉盤根可調(diào)式密封結(jié)構(gòu)。

2.4 耐高溫材料。集中供熱鍋爐中心的煙氣排放標準是質(zhì)量濃度低于10mg/m3，但當前市場上還沒有耐高溫地租、高標準排放的過濾材料，對此，采用“二梯度高密面層”濾料結(jié)構(gòu)，面層采用超細纖維。對PPS超細高密面層濾料和覆膜濾料進行試驗，發(fā)現(xiàn)這兩種濾料的凈化效果和粉塵剝離率差不多，而前者的透氣性更好，阻力較小，在袋式除塵器中的合理應(yīng)用能使袋式除塵器適合于熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的煙氣除塵。

2.5 實例分析。2007-2008年，對蘭州市及其轄區(qū)的燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)裝置進行顆粒物排放檢測，發(fā)現(xiàn)其中的煤灰分含量在18%左右，初始排放濃度在2000mg/m3左右，采用袋式除塵器對其進行煙氣凈化，結(jié)果如表1所示?？梢钥闯?，袋式除塵器的煙氣凈化效果在85%以上，平均濃度在250mg/m3左右，有70%的滿足200mg/m3的標準，達到80mg/m3的在30%左右。袋式除塵器具有優(yōu)良的煙氣凈化效果，值得大力推廣使用。

結(jié)束語

隨著城市進程的加快，集中供熱鍋爐廠越來越多，供熱鍋爐逐漸增多，為滿足城市污染物的排放標準，煙氣凈化需求逐漸增大，而袋式除塵技術(shù)以其除塵效果好、鋼耗量少、運行穩(wěn)定、自動控制等優(yōu)點將被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和集中供熱鍋爐廠的煙氣凈化中。同時，袋式除塵器也會伴隨著社會實踐而不斷更新、升級，為環(huán)保事業(yè)奉獻力量，推動我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。