王清
榆林经济开发区汇通热电有限公司 719000 陕西省榆林市
摘要:半干法脱硫配套布袋除尘器在使用的过程中具有一些特殊需求,配套的布袋除尘结构与以往的布袋除尘器之间存在差异。在本文研究中针对半干法脱硫配套布袋除尘器的使用特殊性进行详细论述,为相关企业和人员提供使用参考。
关键词:半干法脱硫;布袋除尘器;过滤风速;滤料;灰斗;旁路
半干法脱硫工艺在使用的过程中占地面积较小,工艺实施产生的消耗物处理较为简单,且不会产生废水、污染物等,在工业生产中的使用效果十分理想。随着半干法脱硫工艺的使用和普及,与之相配合的除尘装置也需要加以完善,适应烟尘的分布和排出。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。布袋除尘器的特点有除尘效率较高,尤其是对细小粉尘的收集和过滤,能够将除尘效率控制在99.9%以上。且除尘效果实施的适应性较强,能够处理不同的粉尘,即便是入口位置的烟尘浓度较大,也不会影响最后的除尘效果。
1.半干法脱硫烟气的特殊性
半干法脱硫工艺的主要形式是:CFB-FGD,RCFB-FGD,NID。以上众多脱硫形式下出口的粉尘浓度均是800—1000mg/m3,烟气中的湿度极高。尤其是垃圾焚烧炉烟气中含湿量为10%—15%,烟气的温度较低,基本在15℃左右。
2.脱硫配套布袋除尘器的特殊要求
2.1过滤风速的选取
在我国工业生产中,布袋除尘器的过滤风速为1.0s/min。使用半干法脱硫工艺进行除烟效果一般,烟尘中存在的粉尘颗粒较大,且浓度较高,湿度较大,布袋除尘器中的过滤面积较大,过滤之后的效果良好。半干法脱硫之后的布袋除尘器除尘几率高达99.9%。但是,在使用的过程中应当加强对除尘器的清洁工作,避免清洁过于频繁造成设备使用时间延长,亦或是设备清洁频率较小,影响设备正常机能。鉴于此,在使用的过程中过滤风速应当控制在一定程度内,基本上为0.75—0.85m/min。
2.2滤料的选择
PPS在燃煤锅炉中使用,具有良好的耐高温、耐腐蚀性质,且其强度、水解性等在同类产品中具有良好优势,是锅炉燃烧、垃圾焚烧中经常使用的原材料之一。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滤料最为显著的缺点是抗氧化能力较差,在氧气含量增加的环境中极易出现氧化反应,影响最后的工艺效果。
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,主要工艺为防油防水+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
布袋进口的粉尘浓度较高,基本上都能够达到800—1000mg/m3,为了保证良好的除尘效果,技术人员一般会在布袋除尘器中设置除尘设置,其主要设备有机械除尘、电除尘等。将机械设备与布袋除尘器相结合的形式在目前行业使用的过程中存在较大争议,其有效性、可行性等均有待商议。鉴于此,在设备使用的过程中可以优化布袋除尘器的内部结构,即便是未能够进行联合使用,也能够提升设备的除尘效果。优化设施主要是提升箱体的高度,保证烟气进入布袋除尘器中之后能够有一定的活动空间。
在设定的烟气存在空间中,粉尘的流动速度较低,且自身的重量较大,一部分烟气能够沉降到灰斗底部,具有除尘效果,降低了布袋除尘器的使用压力,延长设备的使用时间。在保证除尘效果的基础上节约除尘用地。
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。待净化气体通过导流装置的时,流入的风速会出现下降现象,烟尘中含有较大的颗粒物,其自身的重量也会造成烟尘出现沉降,随气流进入箱体过滤区。布袋除尘器设计的过程中需要充分利用以上装置,扩大其中的容积,提升粉尘沉降的剂量,提升除尘效率。
2.4布风的均匀性
布袋除尘器中的布袋是十分关键的位置和,布袋除尘器设备中被划分成为多个小室。每一个小室的进风速度直接影响除尘效果的稳定性和均匀性。在未设置补风装置的情况下,布袋除尘器中尾部的烟尘较大,每一个内室的风流不均匀,这样一来会直接影响布袋除尘器的工作强度,造成室内压力过大,尾部工作强度过大等现象,不利于设备稳定使用。
使用进风及导流技术,能够将设备使用过程中每一个过滤袋的使用时长,除尘器在使用的过程中需要保证进风稳定,过滤袋放置的位置科学合理,上升气流的速度呈匀速,继而能够保证进入除尘器中的含尘气体能够平均分布到每一个过滤袋中,避免在使用过程中过滤袋出现碰撞和摩擦,影响其使用寿命。
2.5灰斗特性
半干法脱硫工艺再在湿湿的过程中具有自身的特殊性,布袋灰斗的体积较大,能够保证设备出灰的稳定性和流畅性。一般情况下,灰斗的底部均会设施空气斜槽,通过鼓风机吹入流化风,在风的推动力下,脱硫灰尘会通过空气斜槽进行机械出灰,降低设备故障发生的几率。
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。在锅炉运行的过程中会出现水冷壁、过热器、再热器、省煤器等不同设备的爆管现象,继而设备中烟尘的温度会出现短时间急剧下降,而未出现故障的另一侧的温度则会快速上升,管道内的含水量也会随着锅炉的运行呈现上升趋势。此时技术人员便可以开启旁路系统,能够最大限度保护过滤袋,保证锅炉正常运行。布袋除尘器的密封性极其重要,尤其是旁路密封。当设备的密封性出现问题的时候会造成烟气泄露,影响烟气过滤的整体效果,导致过滤之后的烟尘含量难以符合国家的相关标准。
旁路系统的密封性可以通过以下几种形式保证。
(1)阀体结构及密封材料:阀门的材料与密封材料是影响设备密封性的主要因素,设备经常使用的阀门结构是双层结构,中间设置隔断组织,能够降低粉尘溢出设备的几率,保证烟尘室与净化室各自独立。与此同时,设备中使用能够承担较大热量的耐高温硅橡胶密封材料,其使用时间与使用效果均十分理想。
(2)控制方式:在设备中安装了空气报警装置,一旦设备出现问题和故障,需要及时有效进行报警,避免设备故障时间延长,造成不必要的影响。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
基于半干法脱硫运行之后,烟气中的粉尘浓度、烟气温度、烟气湿度等都会出现变化。鉴于此,应当全面、深化研究布袋除尘器与半干法脱硫之间的配合关系与特殊性,进而能够掌握良好的使用效果,发挥二者配合的有效性和稳定性。
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