生物质发电锅炉除尘设备比选及实际除尘效果分析

[ 摘要]：介绍了三种生物质锅炉脱硫吸收塔的除尘工艺，通过对管束除尘和除雾一体化设备，高效屋顶除雾器和湿式静电除尘器技术的比较，明确了高效屋顶除雾器的运行。稳定的除尘效果和广泛的应用。根据竣工验收的实测数据，高效屋顶除雾器可以实现除尘后生物质锅炉颗粒的超低排放。

[ 关键词]：生物质锅炉；高效屋脊式除雾器；超低排放

        介绍了三种生物质锅炉脱硫吸收塔的除尘工艺。通过对管束除尘和除雾一体化设备，高效屋顶除雾器和湿式静电除尘器技术的比较，明确了高效屋顶除雾器的运行。稳定的除尘效果和广泛的应用，根据竣工验收的实测数据，高效屋顶除雾器可以实现除尘后生物质锅炉颗粒的超低排放。

一、管束式除尘除雾一体化设备、高效屋脊式除雾器及湿式电除尘器技术原理

       1.1 管束式除尘除雾一体化设备

             脱硫吸收塔内管束式气旋风除尘除雾器设置在吸收塔顶部喷涂层最后一层的上部。脱硫后，净烟气中含有大量的雾滴，液滴由浆液滴，凝结液滴和灰尘颗粒组成。当净烟气的一部分进入多级旋风除雾器时，添加在多级旋风除雾器气缸中的旋风板使气瓶中的脱硫净烟气旋转，在旋风器上方形成气体。液体两相的剧烈旋转和扰动使净烟气中的细颗粒，细尘颗粒和气溶胶碰撞并聚集成大液滴，然后在旋风板外旋结构的作用下脱硫。净烟气离心向外移动，聚合形成的大液滴与气瓶壁碰撞，被气瓶壁液膜捕获吸收，实现有效的除雾除尘。了解已投入运行的项目和环保设备制造商，经过束式除尘除尘一体化设备后，颗粒物浓度可降至5mg/Nm3 以下。

    1.2 高效屋脊式除雾器

          高效屋顶除雾器基于脊式除雾器，广泛使用和成熟。它通过优化波纹板的波形，通道尺寸和钩子数量来优化超细颗粒的去除。当吸收塔入口处的颗粒浓度小于20mg/Nm3 时，高效屋顶除雾器可确保脱硫塔出口处的液滴浓度小于5mg/Nm3。原理是当含有小液滴的气体以一定速度流过除雾器时，由于气体的惯性冲击，小液滴与波纹板碰撞而聚集成大液滴。当液滴增加到由它们自身的力产生的力超过气体的上升力和液体的表面张力的合力时，液滴从波纹板的表面分离。除雾器波纹板的多重结构增加了小液滴被捕获的可能性，并且未被除去的液滴在下一个转弯处被相同的动作捕获，从而重复该动作，从而具有高的除雾效率。雾聚集并形成水流，并由于重力作用落入浆池中，从而实现气液分离，使流过除雾器的烟气达到除雾要求并排出。除雾器的除雾效率随着气流速度的增加而增加。这是因为流速高，作用在液滴上的惯性力大，有利于气体和液体的分离。然而，流速的增加将导致系统阻力的增加和能量消耗的增加。而且，流量的增加存在一定的限制，如果流量过高，则会导致二次水降低除雾效率。通过除雾器最高部分而不引起二次水的烟气流量通常被定义为临界流量，这与诸如除雾器结构，系统水负荷，方向等因素有关。空气流动和除雾器的安排。设计流速通常选择3.5-5．5m/s。

   1.3 湿式电除尘器

         湿式静电除尘器主要由壳体，电场区域，流场分配装置，清洗系统，污水系统，热风系统，电气和控制系统等组成。电场区主要包括集尘杆和放电电极，流场分配装置主要包括均流装置和导流装置；清洗系统主要包括供水系统，喷水系统和管道，污水系统可以收集收集的粉尘污水。在脱硫坑中，热风系统采用蒸汽热交换的形式为绝缘箱和固定装置提供热风吹扫。电气和控制系统主要包括高压电源装置和电除尘器的低压控制装置。工作原理是气体通过高压放电原理电离。通过电场力将灰尘颗粒和烟道气中的液滴颗粒的带电电荷收集在集尘杆的表面上，并且通过水将水喷射到集尘杆的表面上。膜冲洗掉灰尘。通过除尘除去烟道气后，颗粒的浓度可达到5mg/Nm3 或更低。

二、三种除尘器对比分析

       上述三种除尘方案用于发电厂的除尘改造。湿式静电除尘器通常安装在净烟道上。同时，还需要循环水箱，循环水泵，供水箱，补给水泵等辅助设备。设备电阻通常在350Pa 以上，设备成本约300 万（不包括基础设施成本），运行维护成本高，建设周期长（约3 个月）。它不适用于场地限制除尘改造项目。管束式除尘装置不需要对吸收塔进行大规模改造，可以安装在塔体的上部。布置简单轻便，安装调试周期短，运行成本为湿式静电除尘器的20％。湿式静电除尘器的成本为20％ -30％（约600-900，000 元）。但是，管式除雾器具有较大的防烟性，冲洗用水量大，成本高；管束式除雾器冲洗水支管数量多，存在安装强度不足，安装精度高的问题。果安装强度不够，冲洗水的压力直接不足，影响操作的稳定性。高效屋顶除雾器成熟可靠，具有许多实际应用。它具有较低的耐烟性，易于安装，并且消耗的水较少。通过对比分析，高效屋脊式除雾器从各方面都具有优势，本次电厂除尘改造采用高效屋脊式除雾器。

三、高效屋脊式除雾器实际除尘效果分析

        根据电厂除尘改造前后的环境影响评价报告，实际颗粒物排放数据的验收结果，生物质锅炉的颗粒物排放浓度为添加高效屋顶除雾器后达到4．8mg/m3，符合“关于加快燃煤机组（锅炉）超低排放的指导意见”。标准除尘要求小于5mg/m3 是好的。

四、结语

        中国的许多大型燃煤电站已经成功应用了高效的屋顶除雾器，这些除雾器运行良好。虽然该设备之前尚未应用于生物质发电锅炉，但经过这种改造和验收后的测量数据可以看出，高效屋顶式除雾的钠碱法更适合在湿法工艺中应用。工作原理在生物质发电锅炉的湿法脱硫过程中是完全可行的，可以保证除尘后的超低排放。

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