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摘要:近些年,我国开始重视环境保护问题,静电除尘技术就是现代社会中一项较为环保的技术,在工业领域具有广泛的应用。本文针对运行过程中出现的静电除尘器低温腐蚀、振打时烟尘超标及输灰管道堵塞异常情况,分析了相关原因,提出了改进措施及应对策略,为下一步的静电除尘器超低排放技改提供了思路。
关键词:静电除尘器;超低排放;改造方案;运行实践
引言
静电除尘器是一个经典的有着优良效率的除尘设施,这几年来其中大部分使用到了冶金行业,水泥行业,电厂火炉烟尘滤化体系,其和其它除尘设施比起来,能耗不多,除尘效果强,适合于去除烟气里0.01-50的烟尘颗粒,同时能够用到高气温的烟气,高压强的场所。
1静电除尘器概述
随着社会经济的快速发展,越来越多的工业生产及机械使用过程中会产生大量的粉尘,这些粉尘漂浮在空气中,造成空气的严重污染,影响人们的生活健康。因此,国家要求一些工业生产中的废气与烟必须经过净化后才能排放,而静电除尘技术作为这些烟气净化的重要技术,能快速将其中的物质分层吸引和去除,在很大程度上降低了环境污染,也促进了工业生产的可持续发展。
1.1静电除尘技术的原理
现代社会的冶金、轻工、建材、火电、化工等工业化生产中,产生的废气与废烟给环境带来了严重的污染,对其中颗粒层的处理成为降低污染的重要方式。静电除尘技术是通过利用2个曲率半径相差较大的金属阴阳极上流过的高压直流电流,使其形成一个能够电离气体与颗粒的静电场,将气体与颗粒电离后会产生大量的阴阳离子和电子,这些阴阳离子和电子在电场力的作用运动,并于分层处发生碰撞,且吸附于粉尘上;粉尘上的荷电会带着粉尘向相应的电场方向移动,再通过电极反应,将粉尘累积起来;在粉尘累积到一定程度后,采用振打阴阳极电极的方式使粉尘与阴阳极电极分离,从而达到使粉尘和气体分离的目的。
1.2节能原理简介
(1)三相高压硅整流电源供电具有科学合理的电能应用模式,高的电能转换效率。三相高压电源的基本原理决定了其具备功率因数高、电能转换效率高、节能效果好等特点。由于采用完全的三相调压、三相升压、三相整流,三相电源的功率因数可达到≥0.95,电源转换效率可达到≥87%,因此电网损耗小,具有大幅度节能的优势。
(2)有效提高输出电压和电晕效率,显著提高除尘效率。在相同的场强下,三相电源相对于传统的单相高压电源,能有效提高二次平方电压(15%~25%)和有效二次电流,向电场输送更高的有效电晕功率。
(3)三相供电完全平衡,有利于电网的安全运行。单相电源在使用过程中,始终用两相空一相,造成三相不平衡。在采用单相电源供电的大型电除尘器中,不平衡电流可达到500 A以上。而三相电源各相电压、电流、磁通的大小相等,相位上依次相差120°,任何时候电网都是平衡的,是科学合理的用电模式,有利于电网的安全运行。
(4)减小除尘变容量及一次电缆线径,节约成本。对于同等容量高压设备而言,由于三相电源的一次电流值比单相电源一次电流值小50%,所以三相电源的一次电缆的线径显著减小,对用户而言大大节约了投资成本。
2改造后出现的问题及对策
2.1人孔门及除尘器壁板腐蚀问题
低低温省煤器投用后,导致静电除尘器入口烟温由130℃降低至95℃左右。尽管对于锅炉烟气的酸露点数据还缺乏较准确的计算公式,不同的计算方法差别较大,但对同一工况的烟气引用不同的公式计算的酸露点一般在90—120℃,最大误差能达到30℃左右。实践证明,低低温省煤器投运后静电除尘器的某些漏风部位及保温不良处的温度肯定是低于酸露点的。
如人孔门密封不严及静电除尘器的两侧壁板保温效果不良时,均会导致静电除尘器烟温低于烟气酸露点温度,从而形成酸液滴,造成化学腐蚀或电化学腐蚀。现场发现两侧壁板的腐蚀情况尤其严重。另外,因灰尘中吸附了大量的硫酸酸雾,当输灰不畅引起灰斗存灰时间较长时,也会引起灰斗腐蚀,因此检修期间应对人孔门及灰斗内壁进行重点检查。
针对该异常现象,应采取以下措施:
(1)技改时,应重点考虑低温腐蚀的实际情况并做好相应的技术措施,如整体更换不耐腐蚀的壁板、极板、极线材料等。
(2)工程及检修期间应切实做好漏风点排查工作,减少漏风点,人孔门处一定要密封严密;另外还要对静电除尘器进行良好的保温,保温层应适当加厚。
(3)因烟气酸露点高低主要受烟气中灰分、水分、SO3含量等因素影响,故运行中应高度重视煤场的煤种掺配工作,加强锅炉燃烧调整,并适当调整低低温省煤器的运行工况,保证合理的电除尘器入口烟温。
2.2灰斗下灰不畅及输灰管道堵塞问题
改造后多次出现灰斗下灰不畅及输灰管道堵塞的问题,主要原因有以下2点。
(1)在采用低低温省煤器后,烟温大幅降低,由130℃降低到95℃;尽管采取了灰斗蒸汽加热方式,实际运行中也只是保持灰斗壁温在100℃左右,不能稳定保持在120℃以上。灰斗加热系统的稳定可靠,关系到电除尘系统的安全稳定运行,还将影响到输灰管路的畅通及除尘效率。如果输灰系统运行正常,灰斗持续维持在不积灰状态,一般问题不大;但当输灰系统故障,如更换圆顶阀或管道泄漏时处理时间较长,此时灰斗内积灰无法及时送出,灰斗内灰料温度较改造前下降幅度较大,造成灰料流动情况较差,压实后极易使灰斗篷灰而造成下灰不畅,导致高料位报警,输送过程中也极易出现堵管。
(2)由于仓泵及管道均进行了严密保温,导致在输灰管道堵塞时处理难度增大,无法准确判断管道堵塞部位,更无法采用大锤敲击振打方式进行疏通,处理时间过长,造成管道内粉尘温度进一步降低、水汽析出粘度增加、灰料流动性变差而延误最佳处理时机。
针对该异常现象,应采取以下措施:
(1)振打制度。静电除尘器要想保障较好的工作,就应当对除尘设备实行敲打,这样既能够提升去尘效率,还可以提升除尘器的工作期限。对于除尘设备实行振打关键是由于静电除尘器工作一个阶段之后,将在电晕端与集尘端累积相当数量的粉尘,假如不迅速清理,将可能致使电晕极的健康运行,同时还可能让电晕极无法工作,甚至将致使电晕极发生相反的电晕现象。
(2)供电设施的控制措施。监管、测量、养护与通信被主控设备实现,控制器根据单电流、双电流、单电压、双电压和花火率等通讯指令对整体实行调节。
(3)灰斗卸灰的方式选择。袋式除尘器的效果是回收灰尘,转移至去灰设备里。灰斗想要保障应用过程里的可靠性,应当装置低高位预警监察与约束位构件。倒灰的环节里应当利用定时的措施。对于袋式除尘器的预期灰尘是保障相对低的灰位,如此能够保障完成灰斗的健康功能,还能够延展静电除尘器的使用期限。
结语
综上所述,水泥、冶金、火电、建材等工业生产产生的废气与废烟中的大量粉尘给我们的生活环境造成了严重的污染,为了促进工业生产的可持续发展,必须对这些废烟、废气进行科学有效的处理。为了解决这一问题,科学家们研发了静电除尘技术。静电除尘具有除尘效率高、能量耗用少、阻力小等优势,在工业生产中得到了广泛的应用,国家对该技术的发展与进步也给予了高度的重视。
参考文献:
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