电场烟气流速过高对电除尘器的影响及其解决办法.docx

1、电场烟气流速过高对电除尘器的影响及其解决办法Theinfluenceanditssolutionsofexcessivehighspeedofelectricfieldflueonelectrostaticprecipitator方辉'，方芬'，埃晓军2(1.兰州电力修造厂，甘市兰州730050；2.兰州石油机械研究所，甘甫兰州730050)摘要：论述了电场烟气流速过高对电除尘器的影响,并从电除尘器电场断面加高或加宽、降低排烟温度、电袋复合式除尘M三个方面分析了改造方案及典型工程的应用实例。阐述了具体工况下选择不同的解决办法来降低电场烟气流速，提高除尘效率。关键词：电场烟气流速

2、；电除尘；降低排烟温度；过滤风速Abstract：Theinfluencesofexcessivehighspeedofelectricfieldflueonelectrostaticprecipitator(ESP)areelaborated.Thesuccessfulapplicationsofthetransformationplanandtypicalprojecthavebeenanalyzedfromthefollowingthreeaspects:lengtheningorwideningESPfieldcrosssection.lowingtemperatureofthedis

3、chargedflue.andcombinedelectrostatic-bagprecipitator.Thedifferentsolutionstoreduceelectricfieldfluespeedundertheconcreteoperationconditionarediscussedinordertoincreasethedustremovalefficiency.Keywords：electricfieldfluespeed；dustremoval；lowingtemperatureofdischargedfluefiltrationspeed中图分类号：X701.2文献标识

4、码：B文章编号：1009-4032(2008)01-034-031概述电场烟气流速是电除尘器设计的主要参数，烟气在电除尘器内流速大小的选取视电除尘器规格大小和处理的烟气特性而定，一般在0.41.5m/so虽然从DeulSch公式来看电场流速与电除尘器的效率无关，但通过试验人们注意到，电场中的烟气流速对驱进速度影响很大，当流速较低时，驱进速度随着流速的增加而提高；但大于某一值时，驱进速度随着流速的增加而降低。粉尘在一定工况条件下具有最大胆进速度的电场流速称为最佳流速，根据最佳流速设计出的电除尘器是比较经济的。对电除尘器而言，过高的风速不仅使电场K度增加，占地面积增大，而旦会引起二次扬尘，降低收尘

5、效率。另一方面，在一定的处理烟气质条件下，过低的风速必然需要较大的处理断面，使得烟气沿断面的分布不均，所以电场风速选择应适当。对于一定的受尘面积，增加处理烟气量，则除尘效率降低。设计时通常对烟气的电场流速取低值，主要是考虑避免沉积在受尘极板上的粉尘再次被气流带走。但最佳流速往往随着工况的变化而提高,这就需要对运行工况进行改善。2 电除尘器自身的改造电除尘器电场断面加高或加宽是电除尘器改造和降低风速的常用方法，也是电除尘器厂家的首选方案，但现场必须要有足够的改造场地。值得注意的是电除尘器每个进风口所对应的断面要接近于正方形或高度略大于宽度（最大取1.5倍），这样容易使气流沿断面分布均匀。3 降低

6、排烟温度降低排烟温度可降低处理烟气段，同时降低烟气流速。3.1高温烟气的喷雾降温技术国内外冶金、建材、垃圾焚烧等行业多采用水雾增湿的方式来降低高温烟气的温度，以适合用电除尘器或布袋除尘器来处理烟气。具有代表性的有水泥行业的高温喷淋降温系统，转炉及高炉烟气喷雾冷却系统，NHP型系列高效节能新型喷雾增湿系统以及电除尘器前置烟道喷雾增湿系统。以兰州第二热电厂电除尘器工业试验为例，在其有限的前置烟道进行喷雾增湿，R保证在烟气进入电除尘器之前的约1.5s内，其中98%以上的水2008年方辉等：电场烟气流速过高对电除尘器的影响及其解决方法雾全部蒸发，使电除尘器在可靠的自动调控装置控制下安全运行且能适应锅炉

7、负荷变化，通过喷雾增湿将烟温从128Y降至105勾，0故液抵平均约1.98t/h,则收尘效率从增湿前的99.37%增加到99.64%,烟尘排放质最浓度从75.3mg/m3降低到38.9mg/m本文烟气筮均为标准状态值)。增湿后，电除尘器运行电压提高0.60.8万V。通过对烟气进行喷雾增湿，不仅可以改善粉尘比电阻，降低工况烟气量，还可增大细微粉尘的凝并，提高电除尘器的运行电压和电流。这些都可以显著地降低烟气流速，提高电除尘器的收尘效率。因此，对于高比电阻粉尘或现有电除尘器T.况烟气址偏大、或烟温偏高、或粉尘粒径很细等工况，均可采用喷雾增湿来改善粉尘的易收性。对于要求提高现有电除尘器效率等级的，适

8、合采用烟气喷雾增湿技术。特别是对场地十分存限的改造项目，更能体现电除尘器前置烟道喷雾增湿系统的经济性。不仅能达到较低收尘效率基础上大幅度提高效率的要求，更能达到较高收尘效率基础上进一步提高效率等级的要求，具有较为广泛的适用性。该技术利用喷券液体蒸发时相变吸热对烟气的降温效果，对我国干式冷侧先进电除尘技术的应用和发展有十分积极的推动作用。3.2锅炉本体改造降温技术内蒙蒙华泰热电有限责任公司1、2号炉由于设计原因、煤质变化较大和运行工况变差，导致锅炉排烟温度显著高于设计值。额定负荷工况时，锅炉排烟温度平均达到180190龙(单磨运行)，高于同工况设计值(130)5060勾，极大地降低了锅炉及其他设

9、备运行的经济性、安全性和可算性。3.2.1原因分析(1) 热力计算存在问题。锅炉原始热力计算采用前苏联1957年热力计算标准，该标准计算炉膛出口烟温时采用的是相似原理结合试验数据总结出的半经验公式，未考虑炉膛形状参数的影响。经测算，该因素诃导致炉膛出口烟气温度较理论设计计算值高1820弋。(2) 热力计算标准中规定的储式制粉系统漏风系数偏低，致使空预器实际吸热最应比设计计算传热量低20%-25%o(3) 煤种变化较大。现燃用煤种收到基水分11%-15%，收到基灰分34%-38%,分别比设计煤种高5.2%和6%,低位发热量比设计煤种低2860kj/kgo由于煤的灰分增加，致使火焰温度下降，着火稳

10、定性变差、迟延，火焰中心上移，炉膛出口温度升高；水分增加，煤的发热量降低，燃煤址增大,烟气最增大。最终导致排烟温度逐段升高。(4) 漏风。炉膛底部干除渣装置、看火孔、炉膛角部密封、各受热面孔门等处漏风大，由于漏入大址冷风，使煤粉燃烧延迟，火焰中心上移，烟气量增加，排烟温度升高。漏风点越接近炉膛排烟温度升高越多。试验数据表明，漏风系数每增加0.1,排烟温度升高38勾。(5) 传热效果差。由于吹灰系统不能正常投运，燃煤灰分较大，受热面沾污严重，传热热阻增大，各段受热面吸热量减少。采用实测值进行热力计算，结果表明，每级受热面实际吸热最比设计值低209.1251.2kJ/kg°(6) 一次风

11、风速较高。实际燃用煤种干燥无灰基挥发分为36%-38%,由于现场不能准确监测到一次风速，为保证一次M管道不堵煤粉、燃烧器喷口不结焦、不烧损，运行中往往采用较高的一次风压，喷口一次风速实测达3035m/s,比设计值高58m/s,加热煤粉气流所需热量增大，着火迟延，炉膛出口温度增高，排烟温度随之升高。(7) 二次风风速偏差较大。运行调整中，同层四角二次风风速偏差较大，最低和最高风速相差810m/s,偏差率大于20%，造成炉内燃烧动力工况紊乱，使二次风不能快速与煤粉混合、助燃和有效组织燃烧，煤粉着火延迟且不均匀。3.2.2 治理方案3.2.2.1对蒸汽吹灰管路系统进行改造抽汽点由低过出口改到低再进口

12、或低再出口，整体管路布置成“S”形，加粗疏水管路并增加疏水点，增设管道支吊架，解决管道膨胀及系统疏水问题；解体检修炉膛吹灰器，更换密封件及缺损件，消除机械、热工、电气系统缺陷；管道系统进行水压试验和蒸汽吹扫，对单机和系统分别进行冷、热态手动、电动调试，使系统能正常运行。定期对炉膛、过热器、省煤器、空预器等进行吹扫。3.2.2.2 对省煤器进行改造(1) 光管方案。为了使排烟温度降到150丁左右，如采用038x5的光管.省煤器受热面积只有在原有基础上增加-倍才能达到预期的效果，原有光管的管排高度为1695mm,改造后的管排高度为3390mm。受锅炉尾部空间限制，原烟道内无法布置如此多的受热面，光

13、管方案被否定。(2) 直鳍片方案。过热器侧和再热器侧省煤器均采用038x5的光管，双面加焊高度为25mm的扁钢(内圈管R57,外圈管H130),均在原有基础上增加8排，总纵向排数增加为24排，高度方向增高820mm,改造后管排总高2515mm。此方案省煤器集箱可I可用，原烟道也可不作改动，省煤器改造后其吊挂管、吊挂集箱以及后竖井吊挂装置经校算合格。改造后预热器出口的烟气温度在B-MCR时可降为155%：,汽水阻力略有增加，烟气阻力增大40Pa,考虑到实际运行中烟气量为原设计值的1.15倍，烟'(阻力与速度成平方关系，所以实际锅炉烟气侧阻力为3150Pa,在引风机选取时应引起重视。(3)

14、 进行漏风治理。按设计要求控制炉底温度，必要时堵塞部分冷却风口，避免大虽冷风由炉底干渣系统漏入炉膛。对炉膛角密封、受热面孔门、空预器等设备的漏风进行治理，清理受热面积灰。(4) 安装一次风速在线监测系统，以便于热态对一次风速实施监测调整，优化燃烧。改造后锅炉排烟温度平均达到150T左右。降低了电场烟气流速。4电袋除尘器应注意的问题及防范措施电一袋复合式除尘器技术是在电除尘器本体改造中不受工况限制、投资少、见效快的一种新技术。它充分发挥电除尘器和布袋除尘器各自的除尘优势，以及两者相结合产生新的性能优点，弥补了电除尘器和布袋除尘器的缺点。在电一袋复合式除尘器中，由于烟气先通过电除尘区，然后再缓慢进

15、入后级布袋除尘区，布袋除尘区捕集的粉尘5H乂为入口的1/4。这样，滤袋的粉尘负荷鼠大大降低，清灰周期得以大幅度延长；粉尘经过电除尘区电离荷电，粉尘的荷电效应提高了粉尘在滤袋上的过滤特性，即滤袋的透气性能、清灰性能得到较大的改善。根据兰州电力修造厂的试验研究，以及在山西灵石电厂的工业应用，证明该技术是一种科学、可靠、先进的技术，但在应用中应注意：(1) 过滤风速(或比负荷)是反映袋式除尘器处理气体能力的重要技术经济指标，工程上通过滤袋总面积来调节过滤风速。(2) 给新滤袋和每次停炉后点火前的滤袋进行预涂灰，利用滤袋表面的灰层在锅炉燃油点火或低温燃烧时保护滤袋，避免滤袋黏上油污或结露。(3) 烟气

16、温度达至180Y时，常规的PPS滤袋寿命会受到较大影响，所以在滤料选择上应慎重。(4) 滤料具有260勾耐温性能，假如锅炉出现尾部燃烧时异常高温达到200X的情况，可以通过脱硫装置的喷水系统作为降温的应急保护系统。5结语随着工业化、城市化进程的加快，国家进一步提高了环保排放标准，加大了环境保护力度，原有老电厂部分由于设计原因、煤质变化较大和运行工况变差，导致锅炉排烟温度显著高于设计值的电除尘器需要改造。但改造方法要因地治宜、因势利导，并根据不同的工况选择不同的改造方法。参考文献：1 黎在时.的他除尘器北京：冶金工业出版社,1993.2 陶国龙.电除尘器烟气喷雪增湿增效技术JJ.电力环境保护.2001.17(2)：28-30.3 孙照.袋式除生技术与疤用M.北京：机械I：业出版社，2004.4 怀特HJ(美).工业电收生M.干成汉译.北京：冶金T.业出版社,1984.5 溢效军.锅炉改造技术M).北京：中国电力出版社,2006.6 晚永涛.火力发电厂电除尘技术M.北京：化学工业出版社，2004.7 陶国龙，李如天.烟气增海改善电除尘器效率的研究及计算【J.电力环境保护,1997,13(3):11-19.8|郭崇涛.煤化学iM.北京：化学工业出版社.1992.9 郭崇涛.现代除生理论与技术：M.北京：化学工业出版社，1992.10 向晓东：燃料与燃烧技术概论iM.北京：冶金匚业