锅炉烟气除尘

燃煤电厂锅炉烟气袋式除尘势在必行，实施条件已具备，原因如下： （1） 受排放总量控制的制约，主要城市和企业的排放标准提高（甚至30mg/Nm3），这是一般电除尘器难以稳定达到的，若电场增至4、5个，则在经济上不合理。 （2） 袋式除尘器能将有效捕集城市大气中PM10粒子。 （3） 我国大型袋式除尘器的设计、制造水平有了长足进步，可用率大于锅炉平均可用率，能保证锅炉长期连续运行，无需停机。 （4） 滤料多样性及缝制能力的提高，能适应烟尘特点选择所需滤袋。 （5） 自动控制的技术进步能有效地保证袋式除尘器的稳定、可*工作。（6） 捕集锅炉烟气的袋式除尘器是某些烟气脱硫工艺的重要组成部分。烟气脱硫后，将影响电除尘器效率的下降，而袋式除尘器不受影响。 （7） 高气布比脉冲袋式除尘器的体积与占地面积均较小，能满足一般电厂除尘器改造的要求。我国在电厂锅炉烟气袋式除尘工作上经历了一段艰难的历程，至今仍未彻底认识和掌握某些技术环节，原因也是多方面的。我们认为，欲解决好电站烟气袋式除尘，不仅仅取决于除尘器本身，还取决于烟气的除尘工艺及控制技术，即如何根据锅炉燃烧特性、运行规律和操作制度，理解和掌握袋式除尘的技术条件，并提出相应的技术措施防患于未然，这便是本文的阐述内容。1 要了解锅炉燃烧及烟气特性 1．1 要了解锅炉的基本结构、性能参数、燃烧方式等工作特性。目前电厂锅炉多为煤粉炉。1．2 要了解锅炉的安全经济技术指标，如事故率、利用率、电耗率等。1．3 应了解煤的成分及特性。如水份、硫份、灰份、发热量等。1．4 必须明确锅炉烟气参数及成分。一般由锅炉制造厂家提供，必要时通过计算或测试获得。这里锅炉烟气参数指：烟气量、烟气温度、含尘浓度、烟气酸露点、烟尘分散度等。烟气成分主要是：CO2、SO2、N2、O2、H2O等含量，过剩空气系数也能反应O2的含量。2 除尘工艺设计 2．1 除尘工艺设计参数确定、设计参数指：（1） 处理风量。考虑到系统漏风，用于除尘设备选型。（2） 系统风量。考虑到漏风和安全程度，用于风机选型和校核。（3） 烟气温度和温降控制。 （4） 管道流速。 （5） 排放浓度。宜30～50mg/Nm3。 2．2 袋式除尘器选型及要求。宜采用长袋低压脉冲除尘器，因为： （1） 清灰能力强，运行阻力较低，排烟量长期保持稳定。（2） 活动部件少，维护工作量小，能长期可*运行（可用率远大于锅炉）。 （3） 能实现单元离线检修，锅炉不停机。（4） 脉冲清灰对系统静压（特别是炉膛负压）影响较小，时间较短。 （5） 喷吹气流不会造成烟气温度显著下降。（6） 占地面积小，老厂就地改造可行。 长袋低压脉冲除尘器净化电厂锅炉烟气可采用高气布比过滤，过滤风速不小于1m/min。设备运行阻力设计值宜控制在900～1500Pa范围。 滤料选择时应考虑到耐温、耐酸碱、耐氧化和耐水解等问题。滤袋应使用在高于酸露点10℃、低于许可温度之范围内。滤料应使用针刺毡，厚度530～550g/m2为宜。选用滤料时应根据用户具体情况综合考虑定夺。国外成功选择使用的滤料有：Dralon、Ryton、Tefom、Nomex，此外，也有P84、玻纤、Atefaire、Dayex等可供参选。 为减小清灰造成的炉膛压力波动、考虑到电厂飞灰的物性，除尘器可以在线清灰。 对除尘器必须进行保温，必要时灰斗应伴热。流经除尘器烟气设计温降不宜超过7℃。保温层必须具有防积水、防风曳的功能。为防止热变形和清除热应力，设备应有加固措施。当处理风量较大时，除一个支座固定外，其余支座应能活动。对于高严密切换阀门，也应注意安装机械应力和热应力而造成阀门变形卡死。除尘器灰斗锥度不小于60°，充满系统应取0.8，排灰口尺寸可选择350或400nm。灰斗应具备：检修口、高低料位、温度计、振动器、内部简易爬梯、内部格栅、检修插板阀、卸灰阀、保温（加热）结构、外部检修平台等部件。振动器灰斗宜采用高频低幅，应安装在灰斗加强板上，防止钢板损伤。振动力可取物料重量的1/10。振动器的安装存在一个最佳位置。在未有卸灰时，不得使用振动器。袋式除尘器进气箱与各单元的风量分配应尽量均匀，同时，还应注意到灰斗量的分配也要基本均匀，这要*必要的措施来保证。灰量的分配关系到卸灰周期和制度。袋式除尘器宜设置旁路。当锅炉启动、停炉、事故发生时，打开旁路，对除尘器隔离保护。2．3 系统设计设置预除法器还是有必要的。基于两方面考虑： 第一，烟气温度虽在180℃以下，但飞灰温度要高得多，大颗粒飞灰灰衣内部有可能仍在燃烧发热；第二，当袋式除尘器未投入使用时（使用旁路），预除尘器可发挥一定的除尘作用。预除尘器设计效率30%即可，可与袋式除尘器组合成一个整体，便于除尘设置。除尘管道、设备、风机必须保温。设法降低酸露点（如减少烟气中SO2份额）也是防止结露的一项措施。防雨防风。 烟道以矩形为主，应严格控制漏风。烟道应有加固措施，保证强度和刚度。 3 除灰设计 除尘是与排灰除灰联系在一起的，除灰设计也是比较重要的。 3．1 机械除灰。指使用螺旋或埋刮板输送机将除尘器各灰斗排尘集中输送到中间仓（或仓泵）的输灰方式，输送距离很短，不宜超过25m。3．2 空气斜槽除灰。使用空气斜槽将除尘器灰斗排灰集中输送到中间仓（或仓泵）的一种输灰方式，输送距离宜在60m内。灰斗设插板阀和锁气器。斜槽输送方向进气箱烟气方向一致。斜槽排气接至除尘器进口烟道，其间设关断阀。3．3 负压气力除灰系统。利用风机产生系统负压，将分散布置的除尘器各灰斗排灰直接集中输送到灰仓或灰库，即负压气力输送系统。输送长度不超过200m。除尘管道上应设有切换阀、自动进风阀、真空破坏阀、吹灰阀等。风量、风压、管径等必须通过计算确定。3．4 低正压气力除灰系统。利用风机产生0.1～0.14MPa的输送正压将除尘器各灰斗排灰直接集中输送到灰仓（或灰库），即低压正气力除灰系统，输送距离200～450m为宜。应在除尘器灰斗下装设手动插板阀和气锁阀，按程序控制。防止下灰斗间串风是必须注意的，每一个分支管道上气锁阀数量不宜多于10个。回转式鼓风机出口处应装止回阀。当除灰点多而输送压力损失较大时，可采用正负压联和除灰系统。3．5 高正压（仓式）气力输送系统。利用压缩空气将除尘器各灰斗排灰用仓泵输入灰库。输送量在100t/h范围，输送距离450～1000m，已广泛应用。弯头应采用耐磨材料，曲率半径不宜小于管径10倍。沿线应设吹通管。

1 焦炉尾气处理工艺流程　　某焦化厂是一个集炼焦、发电为一体的焦化企业，在运行的过程中不仅会生产出焦炭，而且还能够充分利用炼焦炉烟气的热量，通过余热回收系统进行发电。焦化炉尾气处理的工艺流程如下所示：焦化炉生产出的高温烟气在温度达到600℃的时候，高温烟气会进入到余热回收系统中，经过余热回收系统的汽水分离处理能够将高温蒸汽送入到汽轮机中，带动发单机的发电。焦化炉尾气处理工艺流程具体如图1所示。焦化炉尾气处理操作涉及到的各类参数信息如下所示：①锅炉型号为Q96/750-27-2.5型号的焦炉煤气余热回收系统；②锅炉的额定蒸发量是每小时20吨；③锅炉的烟气量是每小时310000m3；④锅炉的最高温度是300℃；⑤烟气的含尘量是1g/Nm3；⑥锅炉的运行压力是2～-6Kpa之间。59.jpg　　2 电除尘器概述　　2.1 内涵　　电除尘是一种利用强电场使气体电离，即产生电晕放电，进而使粉尘荷电，并在电场力的作用下，将粉尘从气体中分离出来的除尘装置。　　2.2 电除尘器的特点　　烟气大多来自焦化炉，在焦化炉使用的过程中虽然经历了余热回收系统的热交换，进入除尘器的烟气温度达到250～260℃，最高情况下能够达到300℃，因而和一般的煤粉炉烟[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp][color=#3333ff]气相[/color][/url]比，电除尘器的使用效率基本上高出了一倍左右。另外，受焦化炉使用不稳定的影响，在焦炉的烟气温度不超过500℃的时候，焦炉中的烟气焦油含量也会相应增多，对电除尘器的除灰工作带来了难度。电除尘器的设计要点具体表现在以下几个方面：第一，气体流动速度不能较高，受粉尘颗粒直径较小、重量较轻的影响，在风速较高的情况下，进入到电场中粉尘往往会被气流带出电场，达不到收尘的目的，同时，在风速较大的情况下还会将收集到的粉尘重新带入到电场中，出现生产加工的二次粉尘飞扬，因此，在烟气量一定的情况下需要确保除尘器断面的强大；第二，收尘极板的合理选择，收尘极一方面要具备良好的电性能，另一个方面还需要确保振打加速度分布的均匀，从而减少粉尘的二次飞扬，从电除尘器的收尘极板应用来看，这类极板的电流密度分布比较均匀，型号是C480极板，在使用过程中板中间还会出现几个波形，由此在无形中增大了板子的刚度；第三，在出口位置上设置槽板装置，受低比电阻粉尘的跳跃影响，一些重返电磁场的粉尘会被气流带离电场，加上电场振打操作中出现的二次扬尘，如果没有对这些扬尘进行及时收集就会导致空气中的粉尘增多，降低除尘效率，为此，需要在除尘器的出口垂直位置上安排两层槽形板，在槽型板的作用下捕捉额外出现的粉尘，提升粉尘除尘效率。　　2.3 电晕极和收尘极的选择　　电场是静电除尘器的重要零部件，电场的运行在某种程度上决定了电除尘的除尘效果和除尘效率，正确选择收尘极和电晕极是有效利用除尘器的重要关键。在使用静电除尘器的时候，除尘器的阳极板适合应用综合性能良好的C480极板，材质为不锈钢。阴极线应用不锈钢芒刺线，受芒刺线起晕电压低特点的影响可以充分吸收尘埃。　　2.4 低耗水量　　除尘器在使用的过程中配套灰水处理自动循环系统，经过的喷嘴循环水流量不会随着机组的负荷变化而发生变化，电除尘器在应用的过程中用水量基本保持了一种不变的使用状态。循环水的补水量和烟气中的含尘量呈现出一种线性关系。　　2.5 无运动部件　　除尘器在使用的过程中大大降低了运行维护成本费用。除尘器的放电极应用了特殊形状的设计方式和安装方式，在使用过程中不会因为震动、腐蚀而出现损坏的现象。同时，在先进技术的支持下还实现了对喷淋系统喷嘴形式和尘埃汇集板型号的优化，使得除尘器的设计不具备额外的运动部件，在无形中降低了除尘器的工作量。　　3 电除尘在焦化炉烟气净化运行中出现的问题及整改措施　　3.1 振打制度设置不合理问题和整改措施　　电除尘在焦化炉烟气净化运行中应用的时候虽然电流电压数值正常，但是烟囱的使用出现了比较明显的黑色烟气，除尘效果不理想。在经过一段时间的观察发现，烟尘的灰量在一定程度上减少，可以每间隔四到五天排放一次。60.jpg61.jpg　　3.2 阴极吊挂设计　　考虑到烟气温度较高且粉尘比电阻低、容易爬电的特点，在阴极吊挂设计的时候应用了一种耐高温能力强、不容易累积灰尘、爬距大的95瓷制作穿墙套管，具体如图2所示。设计好的阴极吊挂在经过一段时间的试用之后发现效果不理想，几处穿墙套管在电场内部，在受到击打会出现炸裂的现象，炸裂之后的零碎品会掉落到灰斗的内部，使得焦化炉的使用出现了不同程度的损坏。针对这个问题，在改进设计中相关人员替换掉了穿墙套管，将穿墙套管替换为一种耐高温的石英套管，并在大梁上使用的时候在外部额外添加防尘套，改进之后的阴极吊挂绝缘套管如图3所示。改进之后的阴极吊挂绝缘套管能够将粉尘到达瓷套的量有效降低，减少爬电现象的发生。　　3.3 阴极大小框架热膨胀量　　阴极振打轴跟着向下的位移量要比常规的大，在对阳极设计的时候由于振打轴和挡灰板之间的缝隙较小，由此导致振打轴在向下移动的时候会使挡灰板出现挤压变形问题。针对这个问题，可将挡灰板上的孔改变为椭圆形，这样便能够有效防止挡灰板出现挤压变形的问题。　　4 结束语　　综上所述，本文结合焦化炉尾气处理工艺流程和除尘器的工作原理、特点，分析了电除尘在焦化炉烟气净化运行中出现的问题及整改措施，在经过一段时间的應用之后发现，工厂的烟气量被有效控制在每小时289000m?，烟气的流动速度被控制在每秒11.96m，空气的过剩系数为2.3，尘埃的含湿量为253℃，出口含尘的浓度为48.5mg/Nm3，由此证明除尘器在焦化炉尾气处理中的良好应用效果具有广泛的应用前景，需引起相关人员的重视。

请大家帮我算个题：某企业有一台锅炉（位于二类区），2001年6月安装使用，以轻质柴油为燃料。经测试烟气含量为4.2%，修正前烟尘和二氧化硫浓度为24mg/Nm3和22PPm,烟气流量为1600Nm3/h。计算烟尘和二氧化硫的排放浓度和排放速率。