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摘 要:本文针对印度拉贾斯坦1×135MW循环流化床项目除尘器方案确定进行了论述,通过对电除尘器、袋式除尘器和“电-袋”一体化除尘器三种方案的除尘原理介绍和性能对比,结合印度当地50mg/Nm?排放要求,最终确定了采用“电-袋”一体化除尘器的方案。
关键词:电除尘器;布袋除尘器“电-袋”一体化除尘器;比集尘面积
山东电建三公司于2006年9月13日与印度业主KSK公司签订了1×135MW循环流化床总承包合同,合同工期25个月,工期自合同签订日期开始计算。2006年12月,山东电建三公司分别与武汉锅炉股份有限公司、东方汽轮机厂有限责任公司和山东济南发电设备厂签订了锅炉、汽轮机和汽轮发电机合同。2007年1月开始对除尘器设备进行招标。
EPC合同中规定,该项目采用双室六电场电除尘,最大流速1.2m/sec,比集尘面积不小于180sq.m/cu.m/sec,最低排放量标准50mg/Nm3。
由于印度当地煤质特殊,设计煤种高位发热量仅为3300Kcal/Kg,灰分较高,除尘较难。山东电力基建总公司在印度BALCO4×135MW项目中,曾与福建龙净环保股份有限公司签订了电除尘供货合同。设备投产发电后,电除尘出口含尘量严重超标,出口含尘量高达200-300mg/Nm3,而BALCO项目EPC合同中规定电除尘出口含尘量≤100mgNm3,因此该电除尘已严重超出合同规定,达到业主拒收指标。该项目虽早已投产,但印度业主却以电除尘出口排放超标等原因拒付工程款,为该公司造成了严重损失。此问题已经引起了山东电建三公司的高度重视,根据印度BALCO项目的经验,该项目如果采用电除尘方案,根本无法满足印度当地50mg/Nm3排放要求。在这种情况下,山东电建三公司组织有关人员对除尘器方案进行了收资、论证并组织了技术研讨,最终确定了采用“电-袋”一体化除尘方案。现将具体过程简要介绍如下:
1 “电-袋”一体化除尘器技术简介
“电-袋”一体化除尘器,前面是一个或二个电场的电除尘器,后面直接接袋式除尘器,见下图。这是为了弥补以上两种单一除尘器对高除尘效率和低运行成本不能兼得的不足,近几年,国内除尘器行业专家开始对复合型除尘设备进行研究,并逐渐在国内市场开始投入运营。该除尘器的最大特点是将静电除尘与布袋过滤的机理有效地结合起来,保留各自的优点,弥补了彼此的不足。电除尘器第一、二电场的收尘量最多,一般能达到92%以上,而后级电场收尘量则很低。布袋除尘器的滤袋破损主要是由于清灰过程的张拉、弯折和磨蚀造成的。所以,只要能减少清灰频率就会延长滤袋使用寿命。烟气含尘量低、滤袋积灰慢,清灰周期必然会延长,磨蚀必然会减轻。因此采用电袋复合型除尘器既可以充分利用前级电除尘器前级電场收尘量多的特点,又能够很好发挥后级布袋捕集效率高的优势,既省去了收尘量少的尾部电场,又延长了滤袋的使用寿命,所以设备总体经济性好,机理贯通,优势互补。它能够使电除尘器收集某些特殊粉尘效率不高的缺陷在后级布袋除尘器中得以弥补,又能够降低袋式除尘器清灰频率,减小设备运行阻力,从而延长滤袋使用寿命。
另外,由于烟气经过前级电场处理后,使得进入袋式除尘器的烟气有一定的荷电,从而形成了粉尘的荷电作用:(1)扩散作用。相同电荷的粉尘相互排斥,迅速在后级空间扩散,形成均匀分布的气溶胶悬浮状态,使得后级布袋各室烟气的粉尘浓度均匀,流速均匀。(2)吸附和排斥作用。带异性电荷的粉尘相互吸附,产生电凝聚作用,使细颗粒粉尘凝聚成较大颗粒,粉尘易于捕集。(3)附着有相同电荷的粉尘相互排斥,使得沉积到滤袋表面的粉尘颗粒排列有序,形成的粉尘层透气性好,孔隙率高,剥离性好。因而又提高了除尘器的综合性能。
综合说来,“电-袋”一体化除尘器有如下优点:(1)除尘效率高且稳定;主要利用前置电除尘能适应高粉尘浓度工况、一次性投资小、收尘效率高、压力损耗小和维护成本低的特点,确保收尘效率在90%以上。
(2)受粉尘性质的影响较小,对粉尘比电阻不敏感,能收取比电阻在较大范围内的粉尘;利用后置布袋除尘器受粉尘性质的影响较小,对粉尘比电阻不敏感,能收取比电阻在较大范围内的细粉尘,确保排放控制在50mg/Nm3以下。
(3)由于前置电除尘器收尘,使进入布袋除尘器的粉尘含量低于10g/Nm3,从而大大延长布袋的寿命,可达5年。
(4)设备投资及运行维护费用均大大降低,加之设备的安装、调试费用,可节省基建投资约三分之一。
2 印度拉贾斯坦1×135MW循环流化床项目除尘器方案的最终确定
随着东南亚发电市场的逐年扩大,现在国内除尘设备已进入了印度、泰国、越南、印度尼西亚、马来西亚等市场,并逐年增加。由于国内设备制造单位对其燃用的燃料及灰、烟气特性以及产品进口国对环保标准执行力度认知的有限,使得部分海外工程项目资金回收无望。以印度项目为例,该国发电所使用的燃煤普遍为高灰份、低硫、高比电阻煤种,其灰份一般大于40%、进口的粉尘浓度在80g/Nm3以上,燃料中硫份含量小于0.5%,而比电阻却达到或高于1013Ω.cm以上。如果采用电除尘器方案,需要将电场增加到9个,使得设备占地面积和固定资产投资大大增加,性价比较差,而且还不能保证小于50mg/Nm3的排放要求,该指标是印度业主的拒收指标,因此采用电除尘器的方案不可行。如果采用布袋除尘器,由于印度当地煤质恶劣,灰份较高,采用布袋除尘器后,运行阻力增大,一般为900~1500Pa,除尘器后的引风机功率增大,运行费用较高。由于布袋除尘器前没有预除尘装置,吹扫次数增加,缩短了滤袋寿命,维护费用较高,且滤袋层耐高温烟气能力差,对烟气中的水含量和油性含量也有较严格的要求,因此采用布袋除尘器的方案也不可行。
根据以上分析,我们认为在该项目中,采用“电-袋”一体化除尘器是唯一可行的方案。由于“电-袋”一体化除尘器技术是首次投入印度市场,还需要取得印度业主的认可。山东电建三公司将“电-袋”一体化除尘器方案报印度业主后,经过说服,印度业主同意了采用该方案。2007年3月,山东电建三公司对该项目除尘器设备进行了招标,最终确定浙江某公司为中标单位。
该项目除尘器最终主要性能参数和配置情况如下:
1.电袋除尘器采用2(电除尘场)+3(布袋除尘场)方案;
2.除尘器效率:≥99.94 %(校核、设计煤种);
3.除尘器本体阻力:≤1000 Pa(电+袋);
噪声:≤75分贝;
4.电除尘器有效断面积:230m2
5.除尘器灰斗数量/材质:4+12只/Q235 δ=5mm;
6.外形尺寸:27×20.96×26.95(m);
7.烟气流速:≤1.19m/s(校核煤种BMCR条件下);
8.滤袋使用寿命:32000小时;
9.BMCR工况下,燃用设计煤种及校核煤种,除尘器出口含尘量≤50mg/Nm3;当一个电场停用时,除尘器出口含尘量50mg/Nm3内。
目前,该项目除尘器设备已经顺利投产,各项指标完全符合合同要求。
“电-袋”一体化除尘技术进入印度市场,不仅成功解决了印度煤种难以除尘的问题,而且还为我国除尘器设备出口带来良好的契机。
关键词:电除尘器;布袋除尘器“电-袋”一体化除尘器;比集尘面积
山东电建三公司于2006年9月13日与印度业主KSK公司签订了1×135MW循环流化床总承包合同,合同工期25个月,工期自合同签订日期开始计算。2006年12月,山东电建三公司分别与武汉锅炉股份有限公司、东方汽轮机厂有限责任公司和山东济南发电设备厂签订了锅炉、汽轮机和汽轮发电机合同。2007年1月开始对除尘器设备进行招标。
EPC合同中规定,该项目采用双室六电场电除尘,最大流速1.2m/sec,比集尘面积不小于180sq.m/cu.m/sec,最低排放量标准50mg/Nm3。
由于印度当地煤质特殊,设计煤种高位发热量仅为3300Kcal/Kg,灰分较高,除尘较难。山东电力基建总公司在印度BALCO4×135MW项目中,曾与福建龙净环保股份有限公司签订了电除尘供货合同。设备投产发电后,电除尘出口含尘量严重超标,出口含尘量高达200-300mg/Nm3,而BALCO项目EPC合同中规定电除尘出口含尘量≤100mgNm3,因此该电除尘已严重超出合同规定,达到业主拒收指标。该项目虽早已投产,但印度业主却以电除尘出口排放超标等原因拒付工程款,为该公司造成了严重损失。此问题已经引起了山东电建三公司的高度重视,根据印度BALCO项目的经验,该项目如果采用电除尘方案,根本无法满足印度当地50mg/Nm3排放要求。在这种情况下,山东电建三公司组织有关人员对除尘器方案进行了收资、论证并组织了技术研讨,最终确定了采用“电-袋”一体化除尘方案。现将具体过程简要介绍如下:
1 “电-袋”一体化除尘器技术简介
“电-袋”一体化除尘器,前面是一个或二个电场的电除尘器,后面直接接袋式除尘器,见下图。这是为了弥补以上两种单一除尘器对高除尘效率和低运行成本不能兼得的不足,近几年,国内除尘器行业专家开始对复合型除尘设备进行研究,并逐渐在国内市场开始投入运营。该除尘器的最大特点是将静电除尘与布袋过滤的机理有效地结合起来,保留各自的优点,弥补了彼此的不足。电除尘器第一、二电场的收尘量最多,一般能达到92%以上,而后级电场收尘量则很低。布袋除尘器的滤袋破损主要是由于清灰过程的张拉、弯折和磨蚀造成的。所以,只要能减少清灰频率就会延长滤袋使用寿命。烟气含尘量低、滤袋积灰慢,清灰周期必然会延长,磨蚀必然会减轻。因此采用电袋复合型除尘器既可以充分利用前级电除尘器前级電场收尘量多的特点,又能够很好发挥后级布袋捕集效率高的优势,既省去了收尘量少的尾部电场,又延长了滤袋的使用寿命,所以设备总体经济性好,机理贯通,优势互补。它能够使电除尘器收集某些特殊粉尘效率不高的缺陷在后级布袋除尘器中得以弥补,又能够降低袋式除尘器清灰频率,减小设备运行阻力,从而延长滤袋使用寿命。
另外,由于烟气经过前级电场处理后,使得进入袋式除尘器的烟气有一定的荷电,从而形成了粉尘的荷电作用:(1)扩散作用。相同电荷的粉尘相互排斥,迅速在后级空间扩散,形成均匀分布的气溶胶悬浮状态,使得后级布袋各室烟气的粉尘浓度均匀,流速均匀。(2)吸附和排斥作用。带异性电荷的粉尘相互吸附,产生电凝聚作用,使细颗粒粉尘凝聚成较大颗粒,粉尘易于捕集。(3)附着有相同电荷的粉尘相互排斥,使得沉积到滤袋表面的粉尘颗粒排列有序,形成的粉尘层透气性好,孔隙率高,剥离性好。因而又提高了除尘器的综合性能。
综合说来,“电-袋”一体化除尘器有如下优点:(1)除尘效率高且稳定;主要利用前置电除尘能适应高粉尘浓度工况、一次性投资小、收尘效率高、压力损耗小和维护成本低的特点,确保收尘效率在90%以上。
(2)受粉尘性质的影响较小,对粉尘比电阻不敏感,能收取比电阻在较大范围内的粉尘;利用后置布袋除尘器受粉尘性质的影响较小,对粉尘比电阻不敏感,能收取比电阻在较大范围内的细粉尘,确保排放控制在50mg/Nm3以下。
(3)由于前置电除尘器收尘,使进入布袋除尘器的粉尘含量低于10g/Nm3,从而大大延长布袋的寿命,可达5年。
(4)设备投资及运行维护费用均大大降低,加之设备的安装、调试费用,可节省基建投资约三分之一。
2 印度拉贾斯坦1×135MW循环流化床项目除尘器方案的最终确定
随着东南亚发电市场的逐年扩大,现在国内除尘设备已进入了印度、泰国、越南、印度尼西亚、马来西亚等市场,并逐年增加。由于国内设备制造单位对其燃用的燃料及灰、烟气特性以及产品进口国对环保标准执行力度认知的有限,使得部分海外工程项目资金回收无望。以印度项目为例,该国发电所使用的燃煤普遍为高灰份、低硫、高比电阻煤种,其灰份一般大于40%、进口的粉尘浓度在80g/Nm3以上,燃料中硫份含量小于0.5%,而比电阻却达到或高于1013Ω.cm以上。如果采用电除尘器方案,需要将电场增加到9个,使得设备占地面积和固定资产投资大大增加,性价比较差,而且还不能保证小于50mg/Nm3的排放要求,该指标是印度业主的拒收指标,因此采用电除尘器的方案不可行。如果采用布袋除尘器,由于印度当地煤质恶劣,灰份较高,采用布袋除尘器后,运行阻力增大,一般为900~1500Pa,除尘器后的引风机功率增大,运行费用较高。由于布袋除尘器前没有预除尘装置,吹扫次数增加,缩短了滤袋寿命,维护费用较高,且滤袋层耐高温烟气能力差,对烟气中的水含量和油性含量也有较严格的要求,因此采用布袋除尘器的方案也不可行。
根据以上分析,我们认为在该项目中,采用“电-袋”一体化除尘器是唯一可行的方案。由于“电-袋”一体化除尘器技术是首次投入印度市场,还需要取得印度业主的认可。山东电建三公司将“电-袋”一体化除尘器方案报印度业主后,经过说服,印度业主同意了采用该方案。2007年3月,山东电建三公司对该项目除尘器设备进行了招标,最终确定浙江某公司为中标单位。
该项目除尘器最终主要性能参数和配置情况如下:
1.电袋除尘器采用2(电除尘场)+3(布袋除尘场)方案;
2.除尘器效率:≥99.94 %(校核、设计煤种);
3.除尘器本体阻力:≤1000 Pa(电+袋);
噪声:≤75分贝;
4.电除尘器有效断面积:230m2
5.除尘器灰斗数量/材质:4+12只/Q235 δ=5mm;
6.外形尺寸:27×20.96×26.95(m);
7.烟气流速:≤1.19m/s(校核煤种BMCR条件下);
8.滤袋使用寿命:32000小时;
9.BMCR工况下,燃用设计煤种及校核煤种,除尘器出口含尘量≤50mg/Nm3;当一个电场停用时,除尘器出口含尘量50mg/Nm3内。
目前,该项目除尘器设备已经顺利投产,各项指标完全符合合同要求。
“电-袋”一体化除尘技术进入印度市场,不仅成功解决了印度煤种难以除尘的问题,而且还为我国除尘器设备出口带来良好的契机。