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1、生物质电厂除尘系统的设计与应用摘要：根据适用于秸秆锅炉烟气特性，对电厂除尘系统本体、滤料、提升阀等工艺参数进行相关设计和优化。1生物质秸秆锅炉烟气特性生物质电厂的主要燃料是秸秆，每2t秸秆热值相当于1t标准煤，其平均含硫量只有3.8，而煤的平均含硫量约1%，且我国的秸秆资源非常丰富，是一种具有开发利用价值的新能源，发展生物质发电，具有良好的经济、生态、社会效益。秸秆燃烧后具有下列特性：燃烧粉尘量大，粉尘堆积密度小、粘性强；粉尘成分复杂。秸秆燃烧后几乎变成灰，所以烟气含尘浓度会很大。粉尘堆积密度很小，堆积密度一般在0.180.5t/m3，因此输灰系统的选择很关键。由于收集过程的特殊性，秸秆中含大
2、量的水分和砂土，锅炉燃烧后变成高温尘粒。燃烧粉尘粒径小、比电阻大；烟气温度高。由于燃烧粉尘粒径小、比电阻大，排放要求30mg/Nm3，因此秸秆锅炉除尘只适合用袋式除尘器，不适合其它除尘方式。烟气温度高，排烟温度会在160190，最高时可达200以上。二次燃烧。由于秸秆不可能在炉内完全燃烧，较大粉尘也由于烟气热交换时间很短会保持着燃烧温度，所以一旦具备氧条件，就会再次自燃。燃烧结焦。燃烧后灰分含有机物等，燃烧设备一旦温度降低，就可能出现结焦现象，造成堵塞；尾气中含有炭黑等粘结性成分，易造成粘袋，对于清灰要求高。2秸秆锅炉除尘系统的工艺流程袋式除尘器前设置旋风除尘器，除去高温粗颗粒，拦截未充分燃烧
3、的秸秆灰，对燃烧沉降和火花熄灭有利，从而保护滤袋，也达到预除尘器效果；由于进口切入风速较大，且高温烟气中含有沙土，所以旋风除尘器内壁需作耐磨处理。工艺流程如图1所示。3袋式除尘系统设计3.1本体设计袋式除尘器必须适应烟气高温、高湿及耐腐蚀的要求。除尘器本体内烟气运行温度为150左右，钢结构设计时，充分考虑了收尘器在高温条件运行的要求，采用压型板箱体结构、风道内板块联接处采用V形连接；上箱间采用升缩缝连接，滑动支座等措施，解决热胀冷缩、防变形、防止裂缝等问题。同时增加滤袋底部沉降空间，优化进风气流均化装置、控制气流上升速度。除尘器配置大灰斗，大倾角设计，灰斗外壁设置加加热装置，防止低温结露；灰斗
4、外设置仓壁振打器或空气炮，防止粉尘结块、搭拱后堵塞。灰斗底部设置掏灰孔，避免除尘器卸灰不顺或者在锅炉启动之初排净灰斗内冷凝水。3.2滤料及涂层滤料及滤袋是袋式除尘器的核心部件，滤袋性能直接决定除尘器的规格大小、运行阻力、排放浓度、使用寿命等指标。滤料必须满足高温、耐折、耐腐蚀和使用稳定性的要求。长期在100150高温条件下运行，适用于生物质燃烧除尘器的过滤材料主要有PPS滤料和PPS+PTFE复合滤料等滤袋，寿命不小于16000h。滤袋在150下长期使用，瞬间温度可达190，一年累计不超过50h。锅炉启动之初或更换新滤袋时，除尘系统投入使用前，应进行预涂层。除尘系统配套了气力喷粉设施，对滤袋进
5、行预敷尘，快速形成过滤尘饼，防止初始时滤袋被油水污染。3.3离线提升阀及脉冲清灰技术设计生物质锅炉袋式除尘器采用了新式的离线提升阀设计，可以实现气缸和阀板的在线检修（不停机检修）。采用先进的气动离线阀，具有开关灵活，密封性能好，开口面积大，占用空间小等特点。采用低压脉冲清灰，根据需求实现在线和离线清灰。采用大尺寸淹没式脉冲阀，加百叶窗文氏管引射喷口，喷吹压力低，压力损失小，引射喷口产生更大的动能，有利于较长滤袋清灰彻底，使除尘器长期稳定运行。3.4差压检测装置当进出口差压超过1400Pa时，喷吹系统开始清灰，根据低压、高压、高高压设定报警采取相关措施保护滤袋，当差压信号低于设定压差极限时，系统
6、停止清灰，即节省压缩空气耗量，又延长滤袋的使用寿命。3.5旁路及烟道设计为防止高温烟气烧坏滤袋，在除尘器进风道和出风道之间安装一个旁路系统。当入口烟气温度超（180）温时，旁路阀门打开，高温烟气直接从进风道到达出风烟道，不经过过滤室，保护了滤袋。为防止旁路系泄漏，在旁路烟道上设置平衡阀和平衡烟道，与系统风机后的正压管网相连，补充净化后的系统热风。采用平衡烟道旁路系统专利技术，保证旁路无粉尘泄漏，恶劣工况条件下，利用PLC控制旁路系统，保护袋式除尘器，确保系统做到与锅炉同步稳定运行。3.6正压稀相连续输灰方式以罗茨风机作为动力，输送动力源的能耗低、运转安稳、维修量少。可实现多点同时进料及多点出料，实现连续输送，输送压力与输送速度、料气比基本保持稳定，运行可靠性高、容易维护。密闭无泄漏，不影响周围环境。4工程实际应用我公司设计制造德普公司的彭泽、临泉等项目，已投入运行2年多，至今除尘系统运行可靠，从未出现滤袋异常破损情况，滤袋达到了预期的使用寿命甚至更长，从而提高袋式除尘器的运行可靠性和经济性，节能减排效果显著。3