除尘设备范文

时间:2023-04-06 14:59:13

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除尘设备

篇1

【关键词】除尘器 工作原理 分级除尘

一、前言

煤炭气化是以煤为原料,以氧气、水蒸气等为气化剂,在高温条件下经过一系列化学反应生成可燃气体的工艺过程[1-2]。粗煤气中含有大量的灰尘粒子,容易阻塞输气管道,磨损仪表管件,增加输送能耗,影响后期脱硫工艺,必须采取措施进行除尘。

二、除尘设备及工作原理

工业上一般使含尘气体通过除尘器来实现气尘分离。粗煤气含尘的粒径范围是0.001~500um。由于煤气温度高,流量大,易燃易爆,限制了除尘器的选择范围。常用的煤气除尘器有:旋风除尘器、陶瓷除尘器、文丘里除尘器,塔式除尘器和静电除尘器等。

(一)旋风除尘器

旋风除尘器又称旋风分离器,是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将尘粒从气流中分离出来的一种气、固分离装置。适用于净化粒径大于5~10um的非粘性非纤维性的干燥粉尘。这类除尘器结构简单,操作方便,价格低廉,除尘效率较高,最高可以达99.99%。

(二)陶瓷除尘器

陶瓷除尘器以陶瓷过滤为除尘方式,滤管为晶体结构的多孔陶瓷,过滤效率高达99.9%。可用于工作压力1.6MPa,温度800~1000℃条件下,每小时处理量最高可达20000m3以上[3]。缺点是滤料结构不稳定,煤气温度过高会导致陶瓷管断裂,压降较大,整体投资高。

(三)文丘里除尘器

常规的文丘里除尘器由引水装置、文丘里管和脱水器组成,其中文丘里管分为渐缩管、喉管和渐扩管三部分。其除尘过程主要分为雾化、凝聚和脱水三个步骤。含尘气体进入渐缩管后气速增大,在喉管达到最大值。洗涤水在收缩段与喉管变径处加入,在高速气流的冲击下,洗涤水发生雾化。雾化效果和喷嘴的结构有关,绝大部分水滴粒径在500um左右。气液两相在喉管内充分混合,尘粒和液滴凝聚成更大颗粒,在渐扩管段气速下降,最终进入脱水器,在重力作用下实现气体与尘粒的分离。

文丘里除尘器的效率较高、一般效率在95%以上,对粒径在1um以下的微细尘粒也有较高的脱除效率。相对于其它除尘设备体积较小、相应地投资也较少,在煤气化工艺中具有广泛的应用。缺点是耗水量较大,压力损失大。

(四)塔式除尘器

塔式除尘器又称水洗塔,按照塔内件的类型分为板式塔和填料塔两类。洗涤水自上而下与煤气错流接触,可以洗去煤气中的尘粒。水洗塔一方面对煤气除尘,另一方面还起到对煤气降温的作用。洗涤塔设备结构简单,维修方便,占地面积小,在煤气化工业中应用广泛。缺点是耗水量大,黑水含灰多,容易堵塞管道。

(五)静电除尘器

静电除尘器由本体和高压静电发生器组成。含尘气体在接有高压直流电的阴极线和接地的阳极板之间所形成的高压电场通过,由于阴极发生电晕放电,气体被电离带负电荷,在电场力的作用下向阳极运动,途中与粉尘颗粒相碰使其带负电。带负电尘粒向阳极运动,沉积在阳极板上失去电荷,净化的气体排出除尘器。

静电除尘器的效率高,阻力小,消耗电能少。一般除尘效率可达90%~98%,能补集0.1um以上的细颗粒粉尘。阻力不超过200Pa,每处理1000m3煤气消耗0.4~0.5kWh,工作电压在35kV以上。适用于煤气流量大,温度不太高,粒径较小的环境。缺点是设备复杂,制造、安装和维护管理水平要求高,整体投资大。

三、分级除尘工艺流程

由于单独应用一种除尘方式难以达到工艺要求,工业上通常采用两种以上除尘设备分级除尘。工艺流程方案为五种不同除尘设备串联操作(如图1)。

除尘方案的设计思路如下:旋风分离器一般紧靠在煤气发生器即气化炉之后设置,此处煤气中含有大量含碳颗粒,需要收集回炉进行二次气化,故旋风分离器处在除尘流程最前。陶瓷除尘器需要定时进行反吹清灰操作,为了防止陶瓷管受热断裂,常使煤气先经过热量回收后再除尘,过滤出的细灰一般不回炉反烧,故布置位置靠后。文丘里除尘器和塔式除尘器耗水量大,工业上常将文丘里管和水洗塔连续布置,文丘里管在前,水洗塔在后,用塔身代替文丘里除尘器的脱水器,既能实现连续除尘,又节省了空间。静电除尘器处理煤气的温度不宜过高,故布置在塔式除尘器之后。

除尘工艺流程常常根据煤气生产工艺和最终用途有所差别。对比各类除尘器的优缺点可以发现,陶瓷除尘器和静电除尘器都属于定型设备,结构比较复杂,后期维护管理水平要求高,整体投资高。前者的除尘能力完全可以通过连续设置旋风分离器进行多级分离来弥补,后者以精除尘为目的,如果出水洗塔后的煤气含尘量满足后继工艺要求可以不设。综合以上论述,实际工业生产中,煤气的除尘工艺方案通常由旋风分离器、文丘里、水洗塔三种即可满足需求。

四、结语

煤气除尘不但可以提高煤气质量,改善后期应用,还有利于对粉尘中的碳收集进行二次气化,从而提高整体的碳砖化率,减少粉尘排放,改善环境卫生。随着国内煤气化技术的发展,煤气除尘技术将越来越受到重视。

参考文献:

[1]陈启文,李聪敏.煤化工工艺[M].北京:化学工业出版社,2009:124.

篇2

关键词:静电;防护等级;粉尘;用电设备

中图分类号:TM205+.2 文献标志码:A

O引言

灰尘是细干而成粉末的土或其它物质的粉粒,被化为微细部分的某物;细的粉末,灰尘颗粒的直径一般在百分之一毫米到几百分之毫米之间。由于空气的流动,随空气流动的颗粒灰尘,进入在户内外安装的电气设备,然后沉淀在设备内部,日积月累,致使越来越多的灰尘沉淀在户内外的设备里面,进入设备内部的粉尘会对电气设备造成诸多危害。如电气设备的短路、电气开关接触不良、影响电气设备的散热等。这些危害会直接导致用电设备的性能和整体质量下降,最终引起配电事故,事故还威胁着设备附近人群的安全。

一、当前行业技术应用情况

目前户内外的用电设备的防护等级一般是IP33,对空气中的颗粒灰尘没有防护作用,很多的户内外配电设备在安装后运行一段时间后,就会在设备的内部积满灰尘,在天气变化出现潮湿天气的时候,设备内部沉淀的灰尘受潮可能出现绝缘电阻下降情况,造成带电导体对地或相问放电,引起配电事故。或者进入设备内部的灰尘颗粒进入机械传动器件,造成设备机械卡滞,或者机械性能改变,影响着整个设备的机械参数。

基于以上情况,一些设备厂家有意识的将户内外壳体的防护等级提高了一两个等级,但是效果并不理想,有些厂家将户内外壳体的内部的产品的防护等级提高了,虽然取得了一定的效果,但是极大的增加了制造成本,并不经济适用。

二、静电除尘装置构成及工作原理

针对上述问题,我们提出一种静电除尘技术,并适用于户内外配电设备的智能除尘。一种用于户内外配电设备的智能除尘的装置,构成部分包含壳体内的绝缘子、阴极板、阳极板、阳极板漏尘孔、带增爬器的绝缘件支撑、收集袋、震动电机、高压直流发生器、中间继电器、定时器等主要器件。其结构装配形式为配电柜的内部顶部通过绝缘子安装有阴极板和阳极板,阴极板和阳极板之间设置有带增爬器的绝缘件支撑,阳极板的两侧设置有阳极板漏尘孔,且阳极板漏尘孔的下方设置有收集袋,震动电机通过震动电机支架固定在阳极板的一侧,高压直流发生器内的高压端子通过导线分别与阴极板和阳极板的接线孔连接。

工作原理为:装置利用高压直流发生器提供出高压直流电源,接通在配电柜内部顶部安装两个平行的阴极板和阳极板上,定时器中间配合继电器控制直流高压发生器和振动电机的工作,在预定设置的时间到达之后,高压直流发生器自动停止对两个极板的供电,然后启动震动电机,震动电机将阴极板上的粉尘振落,振落的粉尘顺坡度流入灰尘收集袋,震动电机工作10秒后停止,高压直流发生器又通直流电源供电系统,以此循环。高压直流发生器上面有自动手动转换开关,当一定时间内,收集袋的灰尘收集到一定重量的时候,工作人员在巡检的时候,将收集袋的灰尘倒掉。安全保护上采用了震动电机工作时极板不通电,极板通电时震动电机不工作,收集袋安装在阳极板上,并处于接地的状态,在阳极板与接地极做等电位联结,保证设备的安全使用。

三、工程应用案例

某城区供电所所辖户外配电设备共86台,防护等级为IP54的共10台,防护等级我IP33的共76台。由于该辖区为高污染环境,户外的空气中弥漫着较大浓度的粉尘,特别是在路面较差的地方,随空气流动的颗粒灰尘,不断的进入到户外配电设备的壳体中去,然后沉淀在设备内部,日积月累,致使配电设备内部的灰尘越积越多。从现场查看的实际情况得出:其中高防护等级的设备里面的粉尘堆积状况明显低于低防护等级的配电设备。为此相关运维人员选择了三种技术方案进行综合对比:

1.方案一:增加户外配电设备壳体的防护等级

将防护等级不高设备的壳体更换掉,选用防护等级更高的外壳,这样做对于新上项目和设备可行,对于现有的已经在运行的设备,改造成本将会大幅增加,综合性价比不高。

2.方案二:采用密封封堵的方案

将设备的散热通风通道封堵,这样避免灰尘的进入,这样会直接影响设备的散热,造成设备过热,引起绝缘器件加速老化,或绝缘击穿放电。

3.方案三:进行设备内部静电自动除尘

在不改变原结构设计的基础上,在内部加装静电除尘装置,由通风孔进入设备内部的灰尘气体经过高压静电场时被电分离,尘粒与负离子结合带上负电后,趋向阳极表面放电而沉积在阳极板上,震动电机定时启停并将沉淀的灰尘振落在坡度边缘的集尘袋中。

通过三个方案对比,案三优势明显。

方案三采用的装置有以下效果:

a.两个极板的大小可根据配电柜或箱变的尺寸定制,或者根据实际的污染程度做较合适的尺寸,方案更改灵活。

b.两个极板的连续通电时间可根据当地空气中的粉尘含量作出适当调整。

c.极板采用15度坡角设计,震动电机震动时阳极板上收集的粉尘可顺坡度注入收集器,便于粉尘的收集和处理。

篇3

【关键词】 冲天炉 烟气除尘 工艺及设备

1 概述

江苏省某公司现有两台10t/h冲天炉,交替开炉,现无除尘系统。为了保护周边环境,达到经济效益、社会效益和环境效益的有机统一,为企业的可持续发展打下良好的基础,决定将原冲天炉烟尘进行治理。

2 生产工艺及气象参数

2.1 冲天炉生产技术指标(如表1)

2.2 气象条件(如表2)

3 工艺设计原则

执行国家关于环境保护的政策,符合或优于国家有关法规、规范及标准。

遵循“安全、可靠、合理、先进”的设计方针,选择技术可行、经济合理的冲天炉烟气治理方案。

采用先进可靠的控制系统,逐步实现科学自动化管理,做到技术可靠、经济合理。

4 总体设计方案确定

4.1 冲天炉工艺及烟气尘源

冲天炉是一种熔化铁水的熔炼设备,他以生铁、焦炭为原料,以石灰石、白云石为溶剂。炉料经过低焦燃烧、热量传递和冶金反应三个重要过程,生铁被熔化成铁水,经铁口排出;石灰石分解成CaO、CO2,CaO与焦炭中的灰分和被侵蚀的炉衬结合成熔渣,经渣口排出。

冲天炉在熔炼过程中,由于焦炭的燃烧,金属炉料的预热、熔化及过热,炉气的运动,炉料的加入及下降,耐火材料的磨损等一系列的化学作用、热作用以及机械作用,产生大量烟气及粉尘。烟气中的气体成分是SO2、CO2、CO、NOx、HF、水蒸气及微量O2等。烟气中粉尘的主要成分是FeO、PbO、ZnO等,呈链球状态存在于烟气中;碳素烟尘是炉料中有机物不完全燃烧的产物和焦炭挥发物、碳氢化合物的分解产物和焦炭挥发物、碳氢化合物的分解产物所组成,呈球状、链球状和不规则颗粒。灰尘主要成分是SiO2、CaO等。烟气温度约为450~500℃,排放的烟气含尘浓度400~4000mg/m3,总之,这种烟气具有成分复杂、工况变化大、高温、可燃爆等特性。

现场烟气尘源成份,烟气和烟尘主要成分及含量见表3,4,5。

4.2 烟气温度

烟气温度:冲天炉的烟气温度是变动的,与铁焦比、鼓风量和熔化带以上的装料高度有关。且与熔化过程中搭棚、空料和打炉有关,总之,与整个熔炼时间有关。根据国内一些工厂测定,冲天炉烟气温度在正常熔炼时为100~200℃左右,仅在开始的极短时间内达500℃左右,在打炉时可达700℃~900℃。

烟气量:冲天炉烟气量常用计算方法有“熔铁量计算法”、“炉膛断面计算法”、“燃料消耗量计算法”和“鼓风量计算法”等,国内通常是根据烟气燃烧时所进行的化学反应来计算的。日本新东工业株式会社提出按图表来计算除尘所需风量。国际铸造技术协会(CAITF)推荐采用下列公式计算烟气发生量:

4.3 冲天炉烟气尘源的特殊性

冲天炉烟气尘源除具有其它冶炼窑炉烟尘的温度、发生量变化大,微粉比例大、成分复杂外,有其独有的特点。

冲天炉烟尘的细颗粒易燃烧,烟尘的粗颗粒磨蚀性较强。而冲天炉烟尘的这些特点在有关设计资料中并未介绍,在设计除尘系统时,应考虑在冷却器前管网设施及冷却器内壁应设耐磨防护层,防止管壁被磨穿。如除尘系统采用布袋除尘器,系统设计应阻止带火颗粒物进入布袋除尘器保护布袋,防止带火颗粒物进入布袋除尘器引燃粉尘而烧毁布袋。

4.4 冲天炉除尘系统的类别分析

以下列举出的各种除尘器和除尘系统均为国内外铸造界近十几年来研究的部分成果并已付诸于生产实践中考验,有的仍然在不断改进提高,使之达到高效、低投入、易管理的目的(如表6)。

以上治理方法之繁多,每一种方法都有它优劣长短。选择一种适合工况的治理方法既要能达到理想的治理效果,便于操作管理,还应考虎合理的初始投资,以及控制比较低的运行费用。

冲天炉烟气净化特别是“湿法”,往往带来二次污染。尽管“湿法”除尘效率高、投资少,但造成的二次污染等于将烟气污染转变成水的污染,得不偿失,故湿法除尘必须配置水处理系统。

4.5 除尘系统的选择

4.5.1 除尘系统的总体方案

本次冲天炉方案拟选用吸尘罩内自调节混风降温+二级水冷却预收尘器+布袋除尘系统,本系统为干法除尘系统,由于冲天炉的烟气温度波动较大,通过吸尘罩内混风降温使高温时烟气的温度降低15%~25%,初步降温后的烟气进入二级水冷预收尘器内降温和预收尘,使其温度控制在120℃范围内后进入袋除尘,本方案的袋收尘器选用高温滤料和高温结构设计,袋收尘允许最高进口温度150℃。系统最高工况时各除尘段烟气温度控制指标拟定如下(按最高温度900℃时)(如表7)。

4.5.2 系统风量的计算

冲天炉的烟气量:冲天炉烟气量常用计算方法有“熔铁量计算法”、“炉膛断面计算法”、“燃料消耗量计算法”和“鼓风量计算法”等,国内通常是根据烟气燃烧时所进行的化学反应来计算的。日本新东工业株式会社提出按图表来计算除尘所需风量。国际铸造技术协会(CAITF)推荐采用下列公式计算烟气发生量。本次按国际铸造技术协会(CAITF)推荐采用下列公式计算并以“炉膛断面计算法”进行验算。

(1)国际铸造技术协会(CAITF)推荐采用下列公式

《冲天炉手册》中按此方式计算10t/h冲天炉的烟气量34625(Nm3/h),但此参数仅为冲天炉的烟气发生量,冲天炉除尘系统实际排风量应包括渗入的空气量以及焦炭的品位补偿,风量补偿系数30%,计算结果为45012Nm3/h。

根据这一数据,计算出120℃工况时的烟气量为64797m3/h。

(2)查阅技术手册中给出的10t/h冲天炉的烟气量45000--50000(Nm3/h),与上述计算基本相符。

(3)本案取标况烟气量45000Nm3/h,120℃工况烟气量为65000m3/h(综合选取)。

4.5.3 除尘工艺流程图(如图1)

4.5.4 布袋除尘器的选型

随着社会公众对环境保护的日益需求,当前冲天炉除尘系统倾向选择高效除尘器。结合国内外近年来的工程实例,在本案中,我们选择布袋除尘器。

袋式除尘器选择我公司开发的LCMYL型窑炉专用布袋除尘器。

通过我公司长期对工业窑炉烟气除尘的技术经验和研究成果,设计开发出新一代LCMYL型窑炉专用布袋除尘器。LCMYL型窑炉专用布袋除尘器采用的滤料等配套件技术均为最近几年发展的新成果,内部气流走向均匀合理,自动化成度高,可实现离线清灰、离线检修。为大风量高浓度的含尘气体处理提供了可靠保证,是一种理想的窑炉气体的除尘设备。由除尘系统风量计算,流经布袋除尘器最高温度120℃,选取布袋除尘器最大处理风量为:67000m3/h(工况)

本工艺选取最大过滤速度选择1.20m/min。需要的净过滤面积为:67000/60/1.20=902m2,总过滤面积约为1050m2

布袋除尘器清灰最大压缩空气耗量为:1.5m3/min(标)

4.6 风机参数确定

根据上述结果,我们选择高温风机,型号为SCZ№11.2D,考虑在低温运行下增加的功耗,风机电机配置为90KW。下表为风机在不同温度下的参数。

(1)SCZ№11.2D风机在140℃下性能参数见表8(如图2,3)。

(2)SCZ№11.2D风机在25℃下性能参数见表9(如图4,5)。

5 本系统的主要特点

(1)二级间接水冷在充分保证进入袋除尘烟气温度的前提下,实时对烟气进行预处理和自调质。

(2)在收尘器前增加预覆灰结构,保证首次处理含油废料的窑炉烟气时,对滤袋的保护。

(3)在冲天炉将军帽设计接受罩型混风式结构,便于系统恶劣状况保护。

(4)袋收尘总过滤面积不小于1050m2,滤袋耐温为150℃(瞬时160℃)。

(5)风机选用时考虑温度的变化要求,配置动力按低温烟气所需功率配置,保证风机在高温和低时都能正常工作。

6 结语

通过本冲天炉烟气除尘系统的实际运行,工艺、设备主要参数选定准确,系统运行稳定可靠。后期推广中,在系统设备平面布置、控制系统的完善、能耗的降低,有待进一步提高完善。

参考文献:

[1]冲天炉技术手册编委会.冲天炉技术手册.北京:机械工业出版社,2010.

[2]金至开.冲天炉熔炼技术及生产应用.北京:化学工业出版社,2009.

[3]刘筑雄.铸造防尘技术规程指南.北京:机械工业出版社,2008.

[4]唐中华.通风除尘与净化.北京:中国建筑工业出版社,2009.

[5]温平.新编铸造技术数据手册.北京:机械工业出版社,2012.

[6]曹瑜强.铸造工艺及设备.北京:机械工业出版社,2003.

[7]马敬仲.铸造技术应用手册.北京:中国电力出版社,2012.

[8]李弘英.铸造工艺设计.北京:机械工业出版社,2005.

篇4

关键词 除尘 印尼自备电厂 除尘风量

中图分类号:TG234.6文献标识码: A

总述

火电厂输煤系统在运输和加工过程会产生大量的粉尘,煤尘不仅严重影响工作人员的身心健康,还严重污染大气环境,为保证给输煤系统的运行人员创造一个符合卫生规定的工作环境,实现输煤系统安全、文明生产,在工艺专业对输煤设备和导料槽采取密封措施的基础上,对煤仓间原煤斗和转运点、转运站、碎煤机室落料点等主要扬尘点设机械通风除尘。

根据《火力发电厂运煤设计技术规程:煤尘防治》DL/T5187.2-2004,煤尘中含有10%及以下游离二氧化硅时,工作地点空气中总含尘浓度为:时间加权平均允许浓度不应大于4mg/m3, 短时间接触允许浓度不应大于6mg/m3,呼吸性煤尘时间加权平均允许浓度不应大于2.5mg/m3,短时间接触允许浓度不应大于3.5mg/m3。除尘系统向室外排放浓度不应大于120mg/m3。

本文以印尼某工厂1x90MW自备电厂为例,比较分析输煤除尘常用的脉冲袋式除尘器、多管冲击式除尘器和高压静电除尘器三种除尘器,并根据该电厂输煤系统工艺流程的特点进行除尘风量计算,在此基础上分析除尘器选型。

输煤系统除尘器方案

本工程作为印尼某工厂自备电厂使用。该厂目前已有3套汽电共生燃煤机组,电力输出20 kV供应到纸厂,并抽汽供给纸厂。本期电厂规划容量为1x90MW发电机组。输煤建筑包括:1#转运站、2#转运站,碎煤机室、煤仓间皮带层等。

针对电厂所处地区的环境特点及目前国内输煤系统情况,除尘常用的袋式除尘器、湿式除尘器和静电除尘器简述如下:

袋式除尘器:袋式除尘器是利用多孔的袋状过滤元件从含尘气体中捕集粉尘的一种除尘设备,由过滤装置和清灰装置两部分组成。前者的作用是捕集粉尘,后者则以定期清除滤袋上的积尘,保持除尘器的处理能力。按清灰方式袋式除尘器的主要类型有:机械振动类;气流反吹类;脉冲喷吹类。清灰方式在很大程度上影响着袋式除尘器的性能,是袋式除尘器分类的主要依据。脉冲喷吹方式的清灰能力最强,效果最好,可允许高的过滤风速,并保持低的压力损失,近年来发展迅速。

袋式除尘器的主要特点如下:

除尘效果好,对微细粉尘其除尘效率可达到99%以上。

适应性强。对各类性质的粉尘都有很高的除尘效率,不受比电阻等性质的影响。在含尘浓度很高或很低的条件下,都能获得令人满意的工作效果。

规格多样,应该用灵活。单台除尘器的处理风量最小不足200m3/h,最大甚至可以超过5x106 m3/h.。

便于回收干物料,没有污泥处理、废水污染以及腐蚀等问题。

随所用滤料耐温性能不同,可用于≤130、200、280、500(℃)等条件下。

在捕集黏性强及吸湿性强的粉尘,或处理露点很高的烟气时,滤袋易被堵塞,需采取保温或加热灯防范措施。

主要缺点是某些类型的袋式除尘器存在着压力损失大、设备庞大、滤袋易损坏、换袋困难等问题。

静电除尘器:静电除尘器是利用静电力将气体中粉尘分离的一种除尘设备,简称电除尘器。除尘器由本体及直流高压电源两部分构成。本体中排列有数量众多的、保持一定间距的金属集尘极(极板)与电晕极(极线),用以产生电晕、捕集粉尘。设有清除电极上沉积的粉尘的清灰装置、气流均布装置、存输灰装置等。

静电除尘器的主要特点:

适用于微粒控制,对粒径1~2μm的尘粒,效率可达98%~99%;对于亚微米范围内的颗粒物也有很高的分离效率;可根据需要设计达到各种要求的除尘效率。

在电除尘器内,尘粒从气流中分离的能量,不是供给气流,而是直接供给尘粒的。因此,和其他的高效除尘器相比,电除尘器的本体阻力较低,仅为200~300Pa。

可以处理温度相对较高(400℃以下)的气体。

适用于大型烟气或含尘气体净化系统。由于整个系统的阻力低,除尘效率高,所以处理的气体量愈大,其经济效果愈明显。

电除尘器的缺点是:一次投资高,钢材消耗多,管理维护相对复杂,并要求较高的制造安装精度。对净化的粉尘比电阻有一定要求,通常最适宜的范围是104~1011Ω・cm。

湿式除尘器:湿式除尘主要利用含尘气流与液滴或液膜的相对高速运动时的相互作用实现气尘分离。其中粗大尘粒与液滴(或雾滴)的惯性碰撞、接触阻留(即拦截效应)得以捕集,细微尘粒则在扩散、凝聚等机理的共同作用下,使尘粒从气流中分离出来得到净化含尘气流的目的。一般来说,湿式除尘器结构简单,投资低,占地面积小,除尘效率较高,并能同时进行有害气体的净化。其缺点主要是不能干法回收物料,且泥浆处理比较困难,有时要设置专门的废水处理系统。

输煤系统除尘设计

本工程输煤系统的主要扬尘点在各转运站和碎煤机室下部以及各煤仓的上部落料口。根据《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》(DL/T5035-2004)计算各除尘点的计算除尘风量,见下表1~表3:

表1印尼某自备电厂输煤系统转运站除尘抽风量

表2印尼某自备电厂输煤系统碎煤机室除尘抽风量

表3印尼某自备电厂输煤系统原煤仓除尘抽风量

表4输煤系统除尘器技术经济对比表

由以上的技术经济对比表可以看出,对于印尼某自备电厂,脉冲袋式除尘器具有一定的优势,原因在于:

根据本工程输煤系统除尘特点,除尘抽风量均较小,脉冲袋式除尘器除尘效率高,便于回收干物料,没有污泥处理、废水污染以及腐蚀等问题,成为该自备电厂的首选除尘器。

干式静电除尘器设备造价高,一次性投资费用高;设备体积较大,布置比较困难;

多管冲击式除尘器配套离心风机功率较大;消耗水量,易造成二次污染,且排煤泥管道容易堵塞;必须配套完善的污水排放和煤泥处理设施,增加相应的配套投资和维护费用。

小结

本文比较了电厂输煤系统除尘常用的脉冲袋式除尘器、干式高压静电除尘器和多管冲击式除尘器,根据皮带机的运行速度、落煤管的截面积、落煤管高度及角度来确定电厂输煤系统机械抽风除尘的风量。本工程中,由于安装空间合适、淡水资源稀缺,脉冲袋式除尘器以其高效的除尘效率、初投资低而成为首选除尘器。

参考文献:

李善化,康慧,孙相军. 火力发电厂及变电所供暖通风空调设计手册【M】.北京:中国电力出版社,2001

中华人民共和国国家经济贸易委员会. 《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程》【Z】2009

DL/T5187.2-2004,《火力发电厂运煤设计技术规程:煤尘防治》【S】.北京:中国电力出版社,2005

GBZ2-2007,工作场所有害因素职业接触限值【S】.北京:人民卫生出版社,2007

篇5

[关键词]收尘设备 热膨胀 基础 影响

中图分类号:TE962 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)07-0344-02

一、膨胀力的生成

收尘设备的组成构件一般是:柱、梁、顶板、侧墙板、进出口以及灰斗等。这些组件构成一个密闭的容器,携带粉尘的烟气经过这个密闭的气流容器,粉尘由灰斗收集起来,被净化的气体被排出,经过这个过程完成对烟气的净化。收尘设备一般坐立在钢支架或者混泥土支架上,离地面有一定的距离。收尘设备由于其特殊的用途,使得内部温度一般高达数百度,像水泥、钢铁、电力以及化工行业的收尘设备都属于热力设备。

收尘设备的外壳有一层敷上去的保温层,来防止壳体内外壁出现温差。在正常状态下,收尘设备内部的温度均匀分布。热烟气通过收尘设备时,由于携带的能量使得壳体各部分发生热膨胀现象,各单元产生的热膨胀通过收尘设备的柱、梁等部分传到收尘设备最下部的混泥土或者钢结构基础架上,在连接面上就会产生一个水平力F,这个力的大小就决定了热膨胀对于收尘设备的影响程度。因而为了保证收尘设备的正常工作,讨论热膨胀对于收尘设备的影响很有必要。为了排除F以外其他的因素影响结果,本文就收尘设备基础受力情况在冷态和热态两种情况下进行分析。

二、基础座的受力分析

对收尘系统基础座的受力进行有限元的受力分析需要三种情况:冷态时设备自身的重力、设备自重+热态温度载荷80摄氏度时的受力、设备自重+热态温度载荷300摄氏度时的受力。分析采用ANSYS软件,条件如下图所示:

该外壳体型体积为17.64*8.315*14.261米,收尘器的本体自重与保温材料重量一共为200吨,钢结构职称框架分别由8根支撑立柱与基础座相连,X方向上的基础座间距为5.88米,Y方向上的基础座为8.13米,具体数据如下表所示:

然后引入商标给出的参数进行计算发现,FX、FY、FZ表示的是基础座支反力,通俗来讲即受力值。其中FX,FY和FZ分别为水平推力与竖直压力,均来自于设备自重。因此,原始条件下,如果设备温度出现变化,将会产生巨大的推力作用,在边界条件下的收尘设备必然无法承受,因此在设计当中我们必须要尽量减少水平推力。

三、基础座活动支座的受力分析

将基础座设定为活动支座能有效的降低热膨胀对于基座的影响与损坏,也是目前消除收尘设备热膨胀力最有效的方法之一。活动支座按照构造不同分为两种:滚动型活动支座和滑动性活动支座两种形式。滚动支座的摩擦系数较小,但由于结构复杂以及建设成本高等,使得人们更倾向于选择滑动型活动支座,滑动支座的形式有很多,但是它们的组成原理都是上下对磨片组成滑动面。如果两边在加上限位结构就可以将万向滑动改造成单向滑动,一般典型的滑动支座的上磨片为不锈钢板,下磨片为铜基合金,摩擦系数为0.05。下面给出了四种较为典型的滑动支座结构:A1;B2;C1;D1。

然后,将上图中的滑块按照编号放置到图1中的相应位置,各个滑动支座上下面都分别于收尘设备立柱、框架基础面连接,在加入滑动制作后边界条件及受力结果如下表所示:

从表2和图3中不难看出,各个基础座的受力值几乎完全相同,这也就说明了膨胀力完全释放,与温度环境并无太大关联。从两组数据的比较上,水平推力FX、FY几乎可以小到忽略不计。但是需要得到注意的是,在实际的工程当中收尘设备却往往由于漏风、温度控制不严密而出现问题,从整体上看,收尘器各部分温度呈不均匀分布,水平推力F略大,接近图3水平。

在表二中,加入滑动支座后设置边界条件为自由活动,证明摩擦系数为0,因此在经过计算后摩擦力并没有列出。但是在收尘器设备的具体运行过程中,滑动支座上的正压力FZ(即收尘器设备的自重)及摩擦面间的摩擦系数决定了滑动支座摩擦面产生的摩擦力大小。因此,在实际工程当中我们应该尽量选用摩擦系数较低的活动支座,以减少摩擦力,防止问题的出现。最后,在上述分析当中,滑动支座的摩擦系数在0.05,但是它所产生的摩擦力却远远小于在风载作用下传递到滑动支座山的水平力,这也就充分的说明了在设计收尘设备的过程当中,不需要对摩擦力作用予以细致的考虑。值得一提的是,在上述内容中,虽然没有对地震荷载李、雪载、风载、动载等负荷力作用,但是这些因素并不会影响到热膨胀力的受力分析。

四、结论

收尘设备由于热膨胀的因素,热膨胀积累的能量转化等效为作用于基础上面的力F。若基础与收尘设备固定起来,当遭遇高温时,基础所受的最大F是常温状态时的很多倍。温度越高,与其直接关联的热膨胀产生的F越大,对基础的影响越大,不仅会照成收尘设备的变形,损坏,减少收尘设备的寿命与功能,重则会导致重大的安全事故。经验表明,在基础上设置活动支座能有效地降低热膨胀对于收尘设备的影响,是行之有效的措施。

参考文献

[1] 高进.热膨胀对收尘设备基础的影响[J].中国水泥,2013,06,01。

[2] 张军.稳定收尘系统高收尘效率的关键因素探讨[J].云南建材,1995,06,15.。

篇6

【关键词】电除尘器;改造方案

中图分类号: TM925.31 文献标识码: A 文章编号:

关于电厂除尘器的介绍

我国电厂除尘设备有两种,一种是电除尘器,另一种是布袋除尘器。因为两种除尘器构造不一样,各有各的优点。电除尘器的原理是高压静电除尘,由于除尘技术的发展,电除尘器因为其好的操作性,使除尘效果和稳定运行得到了推广。烟的排放不仅使空气环境受污染,也损害了人的身体健康,在一定程度上,造成我国经济,社会,环境受损的主要的因素。由于我国燃煤电厂采用的是传统的电除尘器。对一部分电厂烟尘排放达不到标准要求。很多电除尘达不到新形势环境下的环保要求所以对电除尘器改造,保护我们生活的环境,也让电除尘设备随着时间的变化,改善技术,使我国燃煤电厂持续中坚地位。

电厂除尘器需要存在改进的因素以及改进方案

由于设备老化,设备需要进行维护,对不合理的地方改造创新,使设计达到新的排放要求,提高收尘效率。下文将讲解电厂除尘器存在需要改进的因素,以及对电厂除尘器作出一个改造方案,使电厂烟尘排放达到国家的标准要求。

电除尘器需要存在改进的因素之内部因素

电除尘器内部因素应该从电除尘器本身构造的的设计,包括其控制系统,还有配置是否复合要求,设计容量是否达到标准。

电除尘器需要存在改进的因素之外部因素

电除尘器外部因素应该从锅炉燃烧情况,以及锅炉辅机的完善来改善烟气条件,使电除尘器正常运行,改变电除尘器的除尘效率。

关于电厂除尘器的改进方案

对电除尘器扩容改造,增加电场,突破传统设计思路,对原有电除尘器进行改造。分析好现在当有的电除尘器,是对其进行电除尘器改造的前提。电除尘器可以分为两种改造,完善性改造是一种是设计中存在缺陷和设备老化,维护设备进行改造的方式,另一种是对扩容改造。由于扩容改造只适应局部改造,其目的是使电除尘器提高收尘效率,增大集尘的面积,是电场增大,改善电场布局。为了进一步的优化电除尘器,引跟据其特性,以及处理好电级振动好振幅之间的搭配。电-袋复合除尘器是最常采用的改进方案。

电-袋复合除尘器

电-袋复合除尘器是静电除尘、布袋除尘两种除尘方式的有机结合,从而提出的一种新型除尘技术。它有两种形式,一种是将原来的电除尘器后级电场内部掏空,装上布袋,保留前面两个电场,由于这种简单的组合方式,所以叫电-袋除尘器。它是一种在结构和功能上得到了优化的技术。电-袋除尘器是一种节能,成本低,除尘效率高,符合新排放标准的一种新型高效除尘设备。电除尘器后面采用的是拦截式除尘器,使百分之80~百分之90的烟尘被电除尘中的袋所收集,使袋中承受的负荷降低,延迟清理灰尘的周期,除尘器的寿命得到延长。我国电-袋除尘器有两种形式,一种是串联式,另一种是嵌入式,我国国内主要采用串联式。布袋除尘器对烟尘的使用范围很大,因为布袋除尘器大量的被使用与烟尘浓度较高的水泥等行业的炉窑。所以在煤电厂含烟浓度只有20~30 g/m3,所以得保留几级电场是必要的。

分析电厂除尘器的改造方案

电-袋复合除尘器的优点

电-袋复合除尘器的优点有很多,譬如除尘效率得到了提高,排放的质量达到的标准要求,成本低,性能提高,能够长期达到排放质量浓度。其阻力比布袋除尘器低,节省了除尘器阻力后的引风机的电耗。节约的电耗高于高压电气设备的电耗。对于较难收集的粉尘,电-袋复合式除尘器是最为经济适用可行的。电除尘器起到了粉尘收集和预电荷的特点,充分发挥保护布袋的作用。是一种新型的,高效的处理工艺。

对电厂除尘器的改造方案的建议

对传统的电除尘器不能达到国家的新标准要先检查,看看是否有解决的方案,进行维护处理。如果处理了还是不能改善现状,就要对其进行改造,改造成电-袋复合式除尘器是常用的方法,根据情况的不同在选用合适的方案。在以后的设计中,尽量有报警和安全防护措施,使除尘器长期进行,这样不仅使除尘器的系统得到质的提升,也可以使设备使用周期延长,节约成本,不浪费资源。在滤袋的透气性能再次改善,是滤袋透气性好,清灰性得到提高。运行阻力越来越低,寿命延长。增加占地清灰面积,使设备节能,消耗电量低,运行成本低。培养相关维修人员,定期对设备维修,建立一套系统,使系统得到提升。降低除尘器出口烟尘排放浓度,保留原来的电除尘器,,改为串联式除尘器。不仅保证滤袋寿命,而且费用低。

总结:国家环保总局把发了关于国家污染物排放的新标准,新标准对烟尘排放的浓度比旧标准更严格,对新老电厂都有影响,为了达到排放污染标准,只有通过除尘器来达到排放污染的目的,在原有除尘器的基础上对电除尘器进行改造创新,形成一种新型设备-电袋复合式除尘器,根据自身的优势以及合适的除尘设备及工艺,来解决这以现状,电袋复合式除尘器,即能降低成本又能将技术的到一个提升,使城市污染减少,减少排放空气的烟尘,缩短了工期,减少投资,但是国内使用传统的除尘器较多,在新开发研究的项目上并没有得到什么应用实例,可以先在排放烟尘浓度较高的电厂使用。

参考文献:

[1]原永涛,齐立强,张栾英,刘金荣,刘靖. 电厂除尘器的改造方案[J]. 动力工程. 2008(02)

[2]原永涛,朱宝余,李润琴. 吉林省现有电除尘器改造方案选择[J]. 吉林电力. 2008(01)

[3]雷应奇,高香林. 火电厂电除尘器节能减排的最新进展[J]. 电力科技与环保. 2010(03)

[4] 林祖涵. 燃煤电厂电除尘器的改造[J]. 华电技术. 2010(07)

篇7

关键词微雾除尘,陶瓷行业

1前 言

陶瓷行业的节能排放是政府和老百姓关注的热点问题,更是各企业生存、发展需要解决的首要问题。陶瓷生产过程中产生的粉尘的治理效果的好坏是清洁生产中最直观的一个问题,不少企业也不惜投入了大量的资金,但粉尘治理效果和日常运行费用因选用的除尘技术不同而各有不同。

很多陶瓷企业为了完成政府清洁生产的整治要求,对粉尘治理技术缺乏综合评估就匆匆投入资金进行粉尘治理,高投入效果却不尽人意,以至某些企业在通过清洁生产认证之后,日常生产却停用了除尘设备。

2微雾除尘的技术原理

2.1各种除尘设备的比较

陶瓷生产过程中产生的粉尘主要是粒径极细的粘土原料,坯体原料颗粒研磨得非常的小(一般在150目以上),并且粘土类粉尘具有亲水性。

目前陶瓷生产企业常见的除尘措施有:旋风除尘、布袋除尘和静电除尘。

旋风除尘器的弊端在于:流体的流动路线为沿边壁自上而下再沿轴心自下而上,由于大部分气体要在锥体从边壁区域流向中心部位,会导致已达到锥体壁面附近的细粉尘的二次卷扬;大量流体流入灰仓,会造成灰仓内细粉尘的飞扬,并会被返回气体带回设备内;由于顶盖附近存在高速旋转的灰环(含尘浓度极高的气流),易产生细粉尘向出气口泄漏的情况;气体流量的波动易导致器内流型紊乱,出入口气体短路及灰环泄漏,故流量波动会造成效率的下降;若气体入口的流速低,器内不能保证分离所必须的气体旋转速度,也会导致除尘效率大幅度下降;若入口气体的流速增高,会造成压降的急剧上升,故操作弹性小、操作稳定性差。

布袋除尘器的弊端在于:用于处理相对湿度高的含尘气体时,应采取保温措施(特别是冬天),以免因结露而造成“糊袋”现象。阻力较大,一般压力损失为1200~1800Pa左右,需要功率较大的风机。

静电除尘器的缺点:设备庞大、耗钢材多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电压为70~100kV,故投资费用高;制造、安装和管理的技术水平要求较高;除尘效率受粉尘比电阻影响较大,一般对比电阻小于104~105Ω•cm或大于1012~1015Ω•cm的粉尘,若不采取一定的措施,除尘效率将会受到影响。此外,对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体也需设置预处理装置。

2.2 微雾除尘的设计原理

在微雾除尘器内,水由喷嘴成雾状喷出,当含尘烟气通过雾状空间时,因尘粒与液滴之间的碰撞、拦截和凝聚作用,尘粒随液滴降落下来。

未捕捉的含尘气体由于在运动气流中与气体具有不同的惯性力,当气流方向突然改变时,粉尘粒子由于惯性继续按原来的气流方向前进,碰撞到“水膜过滤板”挡板就会被捕集下来。同时由于喷雾作用不断产生的水雾在“水膜过滤板”上产生的震动作用,使粉尘随水流下来,起到过滤自洁的作用。

含尘烟气再经过涡流锥体及涡流导向筒之间的涡流通道作高速旋转流动,由于离心力的作用,将粉尘与水混合的颗粒甩向通道的外侧,并向下落入集尘排污斗。

含尘气体进行微雾加湿后,尘粒被水雾捕捉,并经重力沉降,再通过“水膜过滤板”的惯性作用进行除尘以及旋风除尘,在一台设备上同时应用了四种除尘方式。

3微雾除尘技术具有的节能降耗、减污增效性

这种微雾除尘技术构造简单、阻力较小、操作方便。所须吸尘风机的功率小、耗电少。

喷雾压力≥0.3MPa, 水泵无须提供很高的水压,即可节省水泵能耗。可使用循环水,不需要干净新鲜水源,耗水非常少(20L/h),不需要干净新鲜水源;可对陶瓷生产企业的废水进行充分利用,最大限度地进行厂内循环。

粉尘和水雾混合后的泥浆与生产用循环水一并进行环保处理,就不再需要重复建设污水处理设施。

微雾除尘设备因其体积小、造价低,在陶瓷企业生产现场可对扬尘点进行就近安装治理,减少其它除尘设备过长的通风管道的建设费用(一般布袋除尘、旋风除尘风管造价占总工程造价的50~60%)。

微雾除尘技术本身带有的自洁功能不会导致设备堵塞,日常维护非常少;设备工作寿命长,日常运行费用仅需很少的电费。

在实验中通过测试进出口温度,发现采用微雾除尘可使空气温度降低5~8℃,不增加降温能量消耗的同时提高工人的舒适度。

4性能的实验研究与分析

经实验测试,在迎面风速为1.5~2.8m/s、喷雾水密度为0.94~2.36kg/m3的变化范围内,该除尘器对1μm粉尘的除尘效率可以达到65~80%、3μm颗粒的除尘效率为79~97%、5μm颗粒的除尘效率为85%~99%,压力损失范围在30~130Pa。

如图所示,分别给出了不同粒径的颗粒在不同迎面风速情况下的除尘效率。由图可以看出,对于1μm颗粒的除尘效率,随迎面风速的增加而减少,对于3μm和5μm颗粒的除尘效率则随迎面风速的增加而增加。这是由于在1μm颗粒的除尘机理中扩散作用占有重要地位,而扩散作用随风速的增大而减弱,使小粒径粉尘的去除效率降低;而对于3μm和5μm以上颗粒的除尘机理,则主要依靠惯性碰撞和接触阻留作用,随风速的增加而增强,进而大粒径粉尘的去除效率随风速增加不断增强。

5微雾除尘技术的应用

佛山某设备公司采用微雾除尘技术开发出喷雾高效除尘机组,集水雾捕捉、洗涤、过滤、旋转离心四种除尘方法于一体。

应用A例:A企业应用该设备在陶瓷辊棒生产环节进行除尘,粉尘扬点集中在筛料车间、混料搅拌车间。粉尘主要成分为氧化铝,粉尘粒度在1~10μm之间;车间扬尘点测量粉尘浓度≥10600mg/m3。该企业原有除尘系统为布袋除尘,使用功率为40kW。在安装使用喷雾除尘后,使用功率为15kW,粉尘混合浆料经过滤后可作为湿料直接用于混料工序(无需污水处理)。再检测,除尘后粉尘浓度≤156mg/m3,优于GB16297-1996《大气污染物排放标准》规定的二级排放要求。

应用B例:B企业为某知名品牌微粉砖生产企业,粉尘扬点集中在原料输送带、布料车间、压机成形车间。粉尘主要成分为粘土等陶瓷原料微粉,粉尘粒度在2~8μm之间。最大扬尘点为布料车间,粉尘浓度≥8600mg/m3。安装使用喷雾除尘设备后,粉尘混合浆料经过车间循环水过滤后收集泥粉再利用(无需另建污水处理)。经检测,除尘后粉尘浓度≤186mg/m3,优于GB16297-1996《大气污染物排放标准》规定的二级排放要求。

从上述两例实际应用情况来看,微雾除尘工艺日常费用低、维护少,为企业带来了明显的经济效益和社会效益。

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关键词:旋转电极式电除尘器;技术经济性;除尘效率;电除尘器改造

中图分类号:C35文献标识码: A

一、旋转电极式电除尘器工作原理、特点

1、工作原理

旋转电极式电除尘器是一种高效电除尘设备,其收尘机理与惯例电除尘器一样,由前级固定电极电场(惯例电场)和后级旋转电极电场组成。旋转电极电场中阳极有些采用反转的阳极板和旋转的清灰刷。附着于反转阳极板上的粉尘在没有到达构成反电晕的厚度时,就被安置在非电场区的旋转清灰刷彻底清除,因此不会发生反电晕表象且无二次扬尘。明显进步电除尘器的除尘功率,下降粉尘排放浓度。

2、特点

保持阳极板持久清洗,防止反电晕,有效地处理高比电阻收尘难的疑问。最大极限地削减二次扬尘,明显降低电除尘器出口粉尘浓度。削减煤、灰成分对电除尘功能影响的敏感性,添加电除尘器对不同煤种的适应性,格外是高比电阻粉尘、黏性粉尘,使用规模比惯例电除尘器更广。可使电除尘器小型化,减小占地面积。格外合适老机组电除尘器改造,改造工作量较小,毋需对引风机等进行改造。

二、火电厂1000 MW机组配套电除尘器改造

1、电除尘器原状

该机组配套烟气除尘设备为2F734-5型电除尘器(一台炉配二台三室五电场,流通面积为2×734m2)、原设计电除尘器出口粉尘浓度≤30 mg/Nm3,通过湿法烟气脱硫和湿式除尘器等设备,烟囱出口粉尘浓度≤20 mg/Nm3。由于某种原因,该燃煤机组需按燃气机组的标准要求进行设计,烟囱出口粉尘浓度需≤5 mg/Nm3,电除尘器出口粉尘浓度需≤15mg/Nm3,原机组各个设备的土建基础已完成,电除尘器上流各设备已基本安装完毕,而电除尘器周围又无可利用场地对电除尘器进行扩容。

2、原电除尘器主要技术参数及煤、飞灰成分分析

改造前电除尘器主要技术参数如表1所示,实际燃煤的煤、飞灰主要成分分析结果如表2所示。

3、改造方案分析

根据煤、飞灰主要成分分析、比电阻分析,结论如下:设计煤种的表观驱进速度ωk=50.25,除尘性能评价为“较容易”;通过Alstom-flakt引进的选型软件计算分析,结合各种除尘技术以及类似工程的成功运行业绩,提出以下3种改造方案。

改造方案一:在原电除尘器的基础上再增加一个有效长度为4.5 m的电场,电场宽度、高度同原电除尘器一致,此方案需在原电除尘器基础上增加6450 mm的长度,由于原电除尘器基础已完成,而根据电厂各设备的布置情况,如再布置一个有效长度为4.5 m电场,需对引风机、脱硫系统等设备进行较大调整移位,同时电负荷增加,改动工作量大,难度大。

改造方案二:保留前二个电场,把后三个电场改造成袋式除尘器,除尘器阻力需增加约900 Pa,原风机裕量不够,需对原引风机进行改造;另外滤袋寿命短,且滤袋处理也是问题,设备的运行维护费用相对较高。

改造方案三:前四个电场保持不变,把第五电场改造成旋转电极电场;此方案只需对电除尘器第五电场进行改造,原电除尘器进出口封头和灰斗接口、标高都保持不变,不影响其它设备(包括原基础,引风机,电负荷等),改造工作量小,而且旋转电极能有效降低高比电阻产生的反电晕,有效降低振打引起的二次扬尘,能大大提高除尘效率,运行维护费用与常规除尘器几乎相当,并且有很多300 MW、600MW机组低排放成功运行的业绩。

4、旋转电极式电除尘器、电袋复合除尘器技术经济性分析

若该机组配套电除尘器改造为电袋复合除尘器,其袋区的过滤速度为1.2 m/min。滤袋为PPS、进口纤维、550 g/m2、PTFE表面处理。旋转电极式电除尘器及电袋复合除尘器均采用节能运行方式。

4.1技术特点比较

二类除尘设备的技术特点比较如表3所示。

4.2经济性比较

除尘设备的经济性应以一次性投资费用即设备费用和全生命周期内即设计寿命30年的年运行费用总和进行比较。年运行费用仅指除尘设备电耗费用(包括引风机、空压机功率消耗)与维护费用之和。二类除尘设备运行1年、10年、20年、30年时的总费用如表4所示。旋转电极式电除尘器与电袋复合除尘器的总费用比例为:当运行1年时1:0.99;当运行10年时1:1.16;当运行20年时1:1.22;当运行30年时1:1.26。即从整机寿命30年来看,旋转电极式电除尘器具有较好的经济性,运行20年时旋转电极式电除尘器的总费用约为电袋复合除尘器的81.7%。

5、改造方案选择

5.1选择原则

电除尘器出口粉尘浓度必须≤15 mg/Nm3,在满足排放要求的前提下需充分考虑经济性。

5.2方案确定

对3个改造方案进行分析,采用方案一改造涉及改动设备太多,工作量太大,基本可排除采用此方案的可能性;采用方案二改造虽然能保证出口排放,但经济性较差,而且滤袋的处理易引起二次污染;采用方案三改造经济性较好,国内还没有1000 MW机组的成功运行业绩,但国内已有大量300 MW、600 MW机组低排放成功运行的业绩。经综合分析,最终确定采用方案三进行改造是比较经济有效的改造方法。

6、改造后电除尘器主要技术参数

改造后电除尘器主要技术参数如表5所示。

三、规划电除尘器运行维护及管理的措施

1、强化电除尘器的基础管理

电厂为降低电除尘器运行维护的难度,规划基础的管理措施,以此来提高电除尘器的工作水平。电厂强化电除尘器的基础管理,主要途径为:(1)维护电除尘器需要管理制度约束,提供可靠的检修周期及方式,电厂人员制定维护计划,针对电除尘器采取合理的检修方式,确保电除尘器的基础稳定,如电除尘器需要大修处理,电厂人员先进行维护试验,再实行性能维护;(2)电厂安排相关人员值班管理,按照基本条例管理电除尘器的运行,电除尘器基础运行实际面临不稳定的威胁,受到外界各种因素影响。

2、检测电除尘器的运行性能

电除尘器的运行性能是维护管理的重要内容,电厂通过检测的手段,得出最优质的运行性能。电厂主要在电阻和频率方面进行检测,满足电除尘器运行维护与管理的需求。第一,电厂人员在管理电除尘器的过程中制定电阻维护方案,准确调整电阻配比,明确电除尘器粉尘的电阻比值,改善运行状态,粉尘比对电除尘器的性能起到决定性作用,最佳粉尘比的区间为104-1010(单位:Ω.m),电厂人员还可适当调节烟气,提高电除尘器的导电性,例如:某电厂在烟气中喷洒定量水蒸气,一方面提高导电性能,另一方面干预电除尘器内部的温度,促使其处于最优状态,发挥电除尘器的高效率特性。第二,电厂利用检测的手段规划电除尘器的频率,主要以火花闪络频率为主,电除尘器的火花闪络分为三个部分,控制每个部分的火花闪络,检测频率设置为:入口:70±10次/分;中间:50±10次/分;出口:30±10次/分,利用此范围的频率设置,确保电除尘器的工作能力达到最高状态,稳定电除尘器的运行。

结束语

根据方案选择原则,通过多个方案分析比较,最终确定采用旋转电极式电除尘器进行改造是比较经济有效的方法,该项目正在安装,将于2014年6月投运。(2)旋转电极式电除尘器在大型火电机组的应用,为电除尘器的提效改造提供较好的借鉴作用。旋转电极式电除尘器基于其技术特点,能达到较低的出口粉尘浓度特别适合于老机组电除尘器改造,改造工作量较小,毋需对引风机等进行改造,且无二次污染。从整个生命周期看,旋转电极式电除尘器具有较好的经济性。

参考文献

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[2]周益辉,曾毅夫,刘彰,胡永锋,胡雍巍,薛茗月.湿式电除尘器对PM_(2.5)的治理效果及应用前景[J].中国环保产业,2014,03:6-9.

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关键词:水浴式 除尘器 电厂输煤系统 除尘效率 本体 除尘抽风量 空气量 净化箱

一、设备概况

我公司使用水浴式多管除尘器为江苏特菱空调净化设备有限责任公司生产

设备型号: TDCC-11-II

数 量: 4台

处理风量: 10800m3/h

设备阻力: 1600~2000Pa

除尘效率: >99%

外形尺寸及设备基础:以设计院施工图为准

电源: 3P、380V、50Hz

机组工作环境: 5℃~45℃

配套电机功率 15KW

排风机安装在机组本体上

1.运行原理:当含尘气体由进风口进入除尘器后,大面粗颗粒的粉尘被挡灰板阻挡下落,较小的粉尘则随着气流一同进体箱。此时,含尘气流经送风管经较高的速度从喷口处喷出,因而冲击液面撞击激起大量的泡沫和水滴。从而达到净化除尘的目的。净化后的空气在负压作用下,通过第一挡水板与第二挡水板除去气体中所含水滴,由风机口排出。

含尘气体的整个除尘过程都处于负压情况下,而水面的高度是由水位控制系统通过溢流管控制的。设备中净化气体所用的水在使用一段时间后,水中含有大量的粉尘,此时必须更换新水,这个任务由电动推杆来完成。排水口处装有一活塞,它和电动推杆连接。电动推杆将活塞提起时,含尘污水则经排水口排出。污水排完后,水位控制系统控制设在进水处的电磁阀开启,水通过进水管和设于除尘器箱体下部的冲洗喷嘴喷出,将其底部冲洗干净。随后,电动推杆将活塞放下,关闭排污口。此后,箱体水位开始上升直到除尘器所需高度时电磁阀关闭。箱内多余的水由洋流口溢出。

2.总体结构

该除尘器分为上、下箱体两大部分:

上箱体包括:进出风管、分配送风管、两道挡水板、喷头、离心风机等。(Ⅰ型不包括离心风机)

下箱体包括:泥浆斗、喷水管等。

该除尘器另外装有:电动推杆、液体控制仪、电磁阀和U型压差计等。

改进前

3.存在缺陷:粉尘的定义为:粉尘(Dust)是指悬浮在空气中的固体微粒。习惯上对粉尘有许多名称,如灰尘、尘埃、烟尘、矿尘、砂尘、粉末等,这些名词没有明显的界限。国际标准化组织规定,粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在通风除尘技术中,一般将1~200μm乃至更大粒径的固体悬浮物均视为粉尘。火力发电厂输煤系统粉尘主要是煤尘,煤在筛、破碎、储存输送等过程中,都会有粉尘散发出来,如不采取措施,将会对输煤现场环境及大气产生污染,煤尘含有游离二氧化硅吸入人体后,在肺内沉积,能引起纤维性病变,使肺部组织逐渐硬化,造成矽肺病。粉尘落在机械转动部位,加速了机械磨损,落在电气设备上,会造成电气设备接触不良,使电气设备控制失灵,现场积粉过多,还会造成粉尘自燃等严重后果。目前除尘设备运行中吸风量10800m3/h,除尘效率:>99% 。实际工况在原煤水分大时,煤种为无烟煤时,设备降尘效果良好。但在倒运褐煤时粉尘污染更是严重,因为褐煤的特点是燃点低、易自燃;颗粒轻、扬尘大、发热量低,因此每当启动皮带存储煤时,整个输煤转运站煤和皮带系统就会黑粉飘扬。无孔不入的细微粉尘,钻入各个缝隙,尤其是电缆槽盒等处积粉极易造成自燃,成为典型的重大危险。同时,输煤系统的卫生需要投入大量的人力物力。

二、优化分析

目前一路皮带对应一台多管除尘器煤种为无烟煤时,设备降尘效果良好。但在倒运褐煤时粉尘污染更是严重,因为褐煤的特点是燃点低、易自燃;颗粒轻、扬尘大、发热量低,除尘器无法抑制飞扬粉尘。多管除尘器不能达到设计使用效果,为解决次现象专业技术人员实地观察研究解决方案,针对薄弱点重点消除设备运行中风量问题。整体更换除尘设备不现实,针对现实情况只有在原设备上想办法。首先考虑加大除尘器风机功率,其次考虑再增加旁路设备这样也可以增加吸风量。但这样费用高场地占用大,不适用电力系统资金现实情况没起到扭亏增盈的大方向。最后启用串联系统分路控制的方案,由于两台除尘器相距较近,在两台除尘器吸入管处加装相同直径风道,把两台除尘器工作端连接起来,并在风道下侧分别安装两台手动风门调整除尘器运行工况。达到所需要工况。

改进后除尘器除尘效率达到99%以上,吸风量21600m3/h向室外排放粉尘浓度23mg/m3,将车间内输煤转运站点平均粉尘浓度由11.22mg/m3降至3.83mg/m3。该设备操作简便,能耗低,故障率低,是输煤系统高效除尘技术的一项创新。系统采用了车间粉尘浓度在线监测并控制输煤皮带水喷淋装置的降尘系统,它与输煤系统的运行联动,提高了自动化水平,改善了作业环境,降低了能耗,社会效益和经济效益较为明显。

三、总结

通过以上改进,一方面,大大提高了多管除尘器的经济性,提高了工作效率,检修工作量相应减少;另一方面,减少了维护成本,改善设备运行环境,解决了输煤系统长期以来因脏乱差而成为影响公司文明生产的老大难问题。

参考文献

[1]高效陶瓷多管除尘器的飞灰回燃——消烟除尘、节能降耗的有效途径《节能与环保》 2001年 第2期 作者:许彦雷 赵同斌.

篇10

【关键词】:粉尘;危害;控制办法

中图分类号:S888.74+7 文献标识码:A 文章编号:

在选矿车间内粉尘的主要是由破碎阶段造成的,给车间工人的身体健康带来严重的危害。因此必须对破碎尘源进行有效的控制并加以治理,既能减少工人职业病的发生,又改善了工作环境,提高了工作效率,促进了企业的发展。

一、粉尘产生的主要途径

在选矿车间,从矿石卸入破碎机到粒度合格然后进入选厂磨矿槽的整个过程中,由于粉尘与空气混合物的扩散作用、机械运动部分传给粉尘微粒的动能作用以及空气同物料一起流动而在罩内造成压力等原因,使粉尘向工作区逸散;由于生产的特点,在破碎矿石加工过程由于机械设备运转造成粉尘的产生;矿石在运输的时候,在装卸过程中和运输过程中造成的粉尘扩散挥发;矿石在进行贮矿槽、矿仓装矿时造成的粉尘扩散;矿石进入筛分设备在进行分筛的过程中造成的粉尘扩散。通过对粉尘产生的原因来分析,按照上述尘源分类的方法,绝大部分的粉尘都是来自矿石装卸过程中,其次是由机械设备和容器贮存造成的粉尘最少。

除以上粉尘来源以外,在破碎流程中为数较多的胶带运输机也是不容忽视的粉尘来源。胶带机中段由于胶带左右摆动和上下振动,物料受到间断的瞬时挤压,使物料间孔隙中的空气排出而带走粉尘,当胶带接头经过托辊时,由于剧烈振动而扬尘;粘附在胶带上的物料在返程中,沿途撒落而扬尘,而且扬起粉尘分散度较高,已降落到设备上,皮带通廊,厂房地面的粉尘,在设备运转、人员走动等原因产生二次扬尘。

破碎厂房的矿物性粉尘颗粒一般为不规则的,粒度分布不均匀,不同作业地点产生粉尘分散度不同,在控制过程中应当采取不同的方式进行治理。

二、选矿车间破碎尘源的控制

1、高压静电除尘

高压静电除尘是一种效率比较高的除尘设备,并且这种装置可以除去非常细小的粉尘颗粒。高压静电除尘主要有高压硅整流和控制器组成,其中高压硅整流主要是由硅整流和高压变压器组成,这种除尘设备的电路原理图,在铁矿选厂车间破碎尘源的控制中,采用高压静电除尘主要是高压电场的作用下,阴极连续不断的发出电子,在电极之间产生电晕,从而使电极间通过的气体产生电离的现象,与空气中粉尘颗粒碰撞使尘粒荷电,这些带有电离的粉尘在电场的作用下不断趋向于电极的阳极,并与电极接触后尘粒以及粉尘失去电荷,形成中性粘附在电网上,最后供助于抖落。

2、超声雾化抑尘技术

超声雾化抑尘技术的原理主要是应用于压缩空气冲击共振腔产生的超声波,有超声波把装置中的税务转化为直径小于10μm以及浓密性的水雾滴,通过这些雾滴在产生粉尘的装置点上直接使粉尘凝聚、捕获,从而使粉尘迅速沉降实现就地抑尘,这种技术主要是依靠云物理学原理和空气动力学原理实现的。超声雾化抑尘系统的组成主要包括两大部分:电控系统和喷雾系统。其中电控系统的功能主要是由调节喷雾系统的水量以及控制箱控制喷雾系统的启闭,从而达到除尘、节水、节电的效果。超声雾化器技术参数设置:在超声雾化除尘器工作时的水压力为0.1MPa~0.2MPa,空气压力在0.3MPa~0.4MPa,并且系统中雾化器的耗水量0.3~0.5L/min,耗气量在0.08~10.1m3/min。在铁矿选厂车间破碎尘源控制中,采用超声雾化抑尘系统后,使车间内的空气有很大的改善,并且在胶带机转运站中空气比较好。在粉仓顶部移动料车工作时,由于没有办法进行封闭,没有除尘装置,粉尘污染是非常严重的。在安装超声雾化抑尘系统后,通过经过筛分以及皮带转载落料的过程中设置喷雾捕尘,从而使车间内比较细小的粉尘粘接在矿石上,在移动料车经过时,将矿石放入到仓中,即使落差很大也不会产生粉尘,从而达到除尘效果,为移动料车的除尘工作提供极大的方便。

3、尘源密闭

尘源的密闭是通风除尘的前提,密闭的好坏直接影响到系统风量的有效利用率、风压损失以及能耗等问题,同时密闭的行与否也直接关系到密闭措施能否长期发挥其有效性。目前破碎、筛分密闭地点通常为皮带受料点、皮带头部转运点、振动筛面等,因此设计时要综合兼顾好两者的关系,充分了解所要密闭设备的特点、检维修的频次及方式方法,做到既保证密封的效果、坚固耐用,又方便设备的操作和维修。

4、充分利用湿式除尘

湿式除尘是一种简单、经济、有效的除尘措施。它包括水力除尘、喷雾降尘、水冲洗等,在工艺条件许可的情况下,最大限度地加湿物料,降低作业区粉尘浓度。一般在工艺流程的前部分加一些喷雾降尘,随矿石粒度变细,未被水湿润的表面再不断加水喷雾湿润,厂房内设备喷雾,以前多采用武安-4型喷雾器,在使用过程中发现,易于堵塞,后改用角型喷嘴,解决喷嘴的堵塞问题。为了防止二次扬尘,厂房内的地坪、墙壁、设备表面等经常用水冲洗,形成规章制度,有效地减少二次扬尘。

5、设置有效的除尘系统

矿选矿厂除尘系统基本上是机旁集中式,主要有粗碎、中碎、细碎、筛分等系统,除尘设备较集中,便于维修管理。选择除尘设备为CCJ/A型冲激除尘设备,细碎系统选用XCS型双旋流除尘器,除尘污水集中排入选矿厂工艺污水系统中。但是中碎系统冲激除尘器的污泥清理刮板腐锈,水位控制失控,除尘系统效果下降,需要整改,其他除尘设备效果尚好。

6、机械通风除尘

设置喷雾之后,多数产尘点将不需要设置吸风点,缩小了机械通风除尘系统的规模,除尘系统的划分以分散式除尘系统为主,吸风点控制在2~6个,便于系统风量的平衡,保证除尘系统的效果,

7、采取全自动红外喷雾装置除尘

红外传感器摄入的行人信号转换成特定的电信号,经功率放大直接控制固体继电器,继电器发出指令控制电磁阀,做到有行人时喷雾装置关闭,行人经过后自动开启,从而达到连续降尘的效果。通过在井下主要产尘点(煤巷掘进工作面回风巷等地点)的使用,大大降低了井下各采掘地点回风巷的煤尘,改善了职工的作业环境。

在选矿车间中粉尘的特点主要是粉尘浓度高,并且破碎阶段的产生的粉尘的粒径和粒度分布不同,因此在防尘控制工作中采用单一的防尘方式不能取得良好的效果,针对选厂破碎阶段的尘源的特点,在控制的过程中应该采用多种方式或者多种工艺进行治理控制。从而达到最佳的防尘工作。

三、结语

对选矿车间破碎尘源的控制是改善工人工作环境,提高劳动生产率实现清洁生产的重要工作。除尘设计最终达到预期效果是给工人创造一个良好的工作环境,减少职业病的发病率,控制粉尘的外排要符合国家环保排放标准的要求。因此,在尘源控制工作中,必须采用多种控制方式和手段,采用新型技术,不断减少粉尘,提高生产效率,并且在治理尘源时本着社会效益、经济效益、环境效益相统一原则,坚持全面规划、综合利用、化害为利、持之以恒,实现污染物达标排放,逐步实现清洁无公害的生产,为社会的可持续发展做出贡献。

参考文献

[1]曹玉龙,丁伯埙,李刚等.矿山选厂破碎筛分的粉尘控制方法研究[J].现代矿业,2011(10)