燃煤电厂静电除尘器除尘效率降低的原因分析以及解决措施研究

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燃煤电厂静电除尘器除尘效率降低的原因分析以及解决措施研究
5460a摘要:静电除尘器是火力发电厂重要的环保装置,其作用是脱除燃煤锅炉所排放尾气中的烟尘,保证烟尘排放浓度达到排放标准的要求。静电除尘器除尘效率降低可能导致总排口中烟尘排放不达标,对大气环境造成污染。分析了导致静电除尘器效率降低的主要原因,对以上导致静电除尘器效率降低的主要原因提出了相应的解决措施,为静电除尘器的故障分析提供参考。
关键词:火力发电厂;除尘器除尘效率;降低原因
引言
对照物随着我国环境状况总体恶化,环境矛盾日益凸显,环保压力加大,各级政府陆续出台多项政策措施,下大力气治理大气污染,改善空气质量。其中工业烟尘是大气污染的重要因素,而在工业烟尘中,燃煤电厂所产生的烟尘占总共的35%,是各种工业烟尘中之最。因此,加强烟气污染物排放处理,降低对环境的污染,是当前燃煤电厂工作中的重点。
1火力发电厂用静电除尘器的基本结构、工作原理与基本特征管状电机
1.1基本结构与工作原理
电除尘器主要由两部分组成。一部分是电除尘的本体系统,他是实现气体净化的场所,是电除尘的主题设备。另一部扥是电除尘器的电气系统,用于向电除尘提供动力和实施控制,目前,在各种工业中应用最广泛的是板卧式电除尘器。
速记教程
电除尘器的结构形式是多种多样的,其主要部件包括以下几个部分:电晕电极(含电晕线、电晕极框架、电晕极振打、绝缘套管和保温箱)、集尘电极(含收尘极板、收尘极振打)、清灰装置、气流均匀分布装置、壳体(含立柱、横梁、壁板、支座、保温层、梯子和平台)、进出气烟箱、槽形板系统、供电装置及输灰装置。
静电除尘器在含尘烟气通过高压静电场时,与电极间的正、负离子和电子发生碰撞或在离子扩散运动中荷电,带上电子和离子的尘粒在电场力作用下向异性电极运动并吸附在异性电极上,通过振打等方式使电极上的灰尘落入集尘器中,由输送系统将粉尘输送至灰库。
1.2基本特征
目前的部分静电除尘器所采用的是高频电源,相比于之前的工频电源除尘能增加了3倍以上,
其中设备所有零部件都能实现合理布置,电场沿烟气方向采用串联的方式增大除尘面积,有效增加了除尘器除尘能力。另外,除尘器末端安装槽形板进行细灰的收集并防止二次扬尘。
2静电除尘器的实践应用技术要点与缺陷分析
2.1实践应用技术
静电除尘器在实践应用方面效率高、技术要点丰富,下文简单介绍几点。
2.1.1阳极板布置技术要点
对于收尘极板的选用是有一定要求的,包括:(1)有良好的电性能;即板电流密度要均匀。(2)有良好的振打加速度分布性能;极板在下部被振打时,沿极板高度方向板面的振打加速度分布基本上均匀,传递效果好。当极板被振打时,板面具有三个方面的振打加速度,平行板面沿水平方向、平行板面沿竖直方向、垂直板面。使粉尘脱落以切向力为主。(3)有良好的电晕放电性能。极板无锐边毛刺、不易产生局部放电、火花放电电压高。(4)有较好的防止粉尘二次飞扬性能。(5)应具有良好的刚度和抗腐蚀性、热稳定好、钻机导管
不易变形。
2.1.2振打装置技术要点
为清除极板上的粉尘,极板需要进行周期性的振打,使极板产生一定的振打加速度,一般电厂要求极板的振打加速度的最小值为150g,对于粘性较大的粉尘需增加。但振打加速度不是越大越好,会影响其使用寿命,极板需要是最佳的振打加速度值和振打频率。
极板振打是切向振打,这样可保证极板间距在振打时变化不大,又可使粉尘和板面间在振打时,产生一定的惯性切力,使粘附在板面的粉尘更易脱落。
目前,我国电除尘器上采用较多的是侧向传动旋转挠臂锤振打装置,安装于阳极板的下部,从侧面振打。该振打机构由传动装置、振打轴轴承、振打锤和振打轴四部分组成。
2.2实践应用缺陷
静电除尘器的整体除尘效率较高,而且不会伴随粉尘浓度的增加导致工作效率下降,针对5µm以下级别的粉尘捕捉效率非常可观。另外,其除尘过程中可实现对粉尘的回收操作,
不存在二次污染问题,但是其缺陷问题也相当之多。第一,它的危险性高,运行过程中内部缺陷处理不具备条件,这较大程度上降低了设备的可靠性,并有可能因低参数运行而影响除尘效率,对机组负荷造成了威胁,且内部极线等空间大、工作范围窄,工人对设备维护的难度大,积极性低。另外设备的价格相对高昂,最高可达到传统湿式除尘器的5倍以上,对于某些经济水平较低的电场企业而言是负担,无法实现大规模生产应用,而且在后续设备改造过程中改造费用更加高昂。
3除尘效率降低的主要原因及相应解决措施
3.1电晕线肥大
在电除尘器运行过程中,电晕线附近会有少量带有正电荷的粉尘粒子,带有正电荷的粉尘粒子在电荷力的作用下会向带有负电荷的电晕线移动,并在电晕线上逐渐积累。如果粉尘的黏附力很强,在电晕线上积累的粉尘会很难振打清除。粉尘在电晕线上越积越多,会导致电晕线变粗,严重影响电晕放电的效果,除尘器的除尘效率也受到影响。造成电晕线肥大的原因包括:(1)在机组低负荷运行或者停运期间,静电除尘器中烟气的温度低于露点,酸性气体或者水蒸气容易冷凝并吸附于电晕极表面,在机组负荷升高、烟气温度升高
后,部分凝结于电晕极表面的物质会结晶,附着力增强,难于脱落;(2)带有正电荷的粉尘粒子由于静电荷作用产生的与电晕极之间的吸引力;(3)粉尘的性质影响,比如粉尘本身的黏结性较大或者水解导致的黏附;(4)电晕极表面有腐蚀的情况,导致表面粗糙,吸附在其表面的粉尘不容易通过振打而脱落下来。为消除电晕线肥大的现象,通常可采取的措施包括:(1)适当缩短阴极振打周期、增加阴极的振打力;(2)在停机检修期间及时地对电晕电极进行检查、清理,尽量保持电晕电极的洁净,对于已经腐蚀的电晕极进行更换处理;(3)保证机组运行期间静电除尘器内烟气温度控制在合理的范围内,防止烟气温度过低导致酸性气体和水蒸气凝结在电晕极上造成腐蚀。
3.2烟气流场分布不均匀
由于静电除尘器内部各个区域气流分布不均匀,导致脱除粉尘的效率存在差异,在气流速度过高的区域除尘效率较低,粉尘脱除量会减少。在气流速度低的区域除尘效率较高,粉尘脱除量增加。但是由于气流速度低而增加的粉尘脱除量不能弥补由于气流速度高而减少的粉尘脱除量(《除尘器手册(第二版)》);同时静电除尘器内部气流分布不均匀,在气流速度过高的区域由于高速气流的冲刷,会导致已经被收集到收尘极板上或者灰斗内的
粉尘被气流夹带重新回到烟气当中,导致二次扬尘现象的发生,降低除尘效率。流场不均匀可分为除尘器各室流量分配不均匀,以及单个室内部的烟气速度分布不均匀。烟道的结构设计以及烟道内导流板的布置是影响烟气流场均匀性的重要因素。近些年来,数值模拟相关的技术日渐成熟。数值模拟技术可以为除尘器的流场优化改造提供指导。利用数值模拟技术进行建模,分析烟道结构改造、烟道内导流板以及气流分布板布置的最佳方案,并根据模拟得到的方案对除尘器烟道进行相应的优化改造,以提高烟气流场分布的均匀性。

本文发布于:2024-09-21 13:20:04,感谢您对本站的认可!

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