歐洲電廠如何除塵？
歐洲電廠如何除塵？
在排(pai)放標準更為嚴格的(de)(de)(de)歐(ou)洲(zhou)，電(dian)(dian)廠究竟(jing)如何選擇除(chu)塵(chen)(chen)設備？他(ta)們又有(you)什么樣的(de)(de)(de)方式(shi)，能夠保證電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)效果呢(ni)？對(dui)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)，來自歐(ou)洲(zhou)的(de)(de)(de)專家做(zuo)出了解釋。KjellPorle曾工作于瑞典Flakt/ABB/Alstom，從1966年就開始電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)研究、生產(chan)和應用工作，第(di)6任國(guo)際電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)學(xue)會主席(xi)；MichaelJ.Frank現(xian)為國(guo)際電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)學(xue)會理事(shi)，德(de)國(guo)E－ON公司Scholven電(dian)(dian)廠主管，此電(dian)(dian)廠總裝機容量2300MW，是(shi)歐(ou)洲(zhou)最大的(de)(de)(de)燃(ran)煤(mei)電(dian)(dian)廠之一；KarstenPoulsen 丹麥F.L.Smith公司全球經理，也是(shi)全世界最著(zhu)名的(de)(de)(de)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)專家之一。
記者:您(nin)認(ren)為(wei)如(ru)何根據燃煤性質(zhi)確定電除塵(chen)器(qi)的選型，以使電除塵(chen)器(qi)的粉塵(chen)出口(kou)排放濃度(du)低于30毫克/立方米？
KjellPorle:目(mu)前，世界上很多在運(yun)行的(de)(de)(de)靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)出口排(pai)放(fang)濃(nong)度都低于(yu)30mg/Nm3。要滿足這一標(biao)準，電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)需要有合(he)適的(de)(de)(de)運(yun)行、高(gao)效的(de)(de)(de)設(she)(she)計并(bing)保證(zheng)足夠大的(de)(de)(de)比集(ji)塵(chen)(chen)面積(ji)。現在排(pai)放(fang)高(gao)的(de)(de)(de)問題主(zhu)要與飛(fei)灰(hui)的(de)(de)(de)性(xing)質(zhi)有關，尤其(qi)是那(nei)些(xie)高(gao)比電阻和(he)難(nan)凝(ning)并(bing)的(de)(de)(de)飛(fei)灰(hui)都比較(jiao)難(nan)被收集(ji)。煤種成分和(he)飛(fei)灰(hui)特(te)性(xing)及鍋爐(lu)燃燒(shao)工(gong)況的(de)(de)(de)不同，均可導致飛(fei)灰(hui)在除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)內的(de)(de)(de)遷移(yi)速(su)度相差5倍之多。電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)的(de)(de)(de)設(she)(she)計必須同鍋爐(lu)及其(qi)他設(she)(she)備(bei)作(zuo)為一個系(xi)統(tong)來考(kao)慮，因為燃煤鍋爐(lu)產生的(de)(de)(de)煙氣和(he)飛(fei)灰(hui)性(xing)質(zhi)會影響電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)器(qi)的(de)(de)(de)運(yun)行和(he)效率。
西歐(ou)目前(qian)正在建(jian)設的幾個大型鍋爐所用的燃煤都是從世(shi)界各地進(jin)口，其粉塵排放濃度需要(yao)保證(zheng)10mg/Nm3左(zuo)右，除(chu)(chu)塵設備均為靜電除(chu)(chu)塵器。
KarstenPoulsen:飛(fei)灰比(bi)電(dian)阻(zu)是影響除塵效(xiao)率的(de)(de)關鍵因素，主要由飛(fei)灰成分和燃煤(mei)的(de)(de)含硫量決定。通(tong)常電(dian)除塵器(qi)選型是以混煤(mei)后得到的(de)(de)最大(da)比(bi)電(dian)阻(zu)作為設計依據，然(ran)后比(bi)較采用Coromax脈沖(chong)(chong)發生(sheng)器(qi)(微脈沖(chong)(chong)放電(dian))和使用傳(chuan)統單相電(dian)源(yuan)(直流放電(dian))并加大(da)集塵面(mian)積的(de)(de)經濟性。
除了使用(yong)良好的(de)(de)放(fang)電(dian)裝置(zhi)，我們也特別注重氣(qi)流的(de)(de)分布和避免氣(qi)體泄漏到收(shou)(shou)塵區(即放(fang)電(dian)極(ji)和收(shou)(shou)塵極(ji)之間(jian)的(de)(de)區域)以外。同時，高(gao)效的(de)(de)振打系統(tong)和合(he)理(li)的(de)(de)操控也相當(dang)重要。
記(ji)者:綜(zong)合考慮成本和(he)排放標準，您認(ren)為(wei)電廠該(gai)如何(he)選擇除塵(chen)器？歐洲(zhou)哪種除塵(chen)方(fang)式使用較多？
KjellPorle:這個(ge)問(wen)題很(hen)難回答，除(chu)塵(chen)設(she)(she)(she)備的(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)除(chu)了建設(she)(she)(she)成(cheng)本(ben)(ben)外，在很(hen)大程度上也取決(jue)于(yu)其運營(ying)和維護(hu)成(cheng)本(ben)(ben)，而這個(ge)成(cheng)本(ben)(ben)對于(yu)每(mei)個(ge)國家甚至(zhi)每(mei)個(ge)具體(ti)的(de)(de)電廠都(dou)是(shi)不同的(de)(de)。一般而言，布袋(dai)除(chu)塵(chen)器的(de)(de)投建成(cheng)本(ben)(ben)低(di)于(yu)電除(chu)塵(chen)器，但(dan)其運營(ying)維護(hu)成(cheng)本(ben)(ben)較高。所以(yi)，要(yao)根據每(mei)個(ge)電廠的(de)(de)具體(ti)情況(kuang)來(lai)選(xuan)擇(ze)除(chu)塵(chen)設(she)(she)(she)備。
KarstenPoulsen:關鍵因素還是飛(fei)灰的(de)比電(dian)阻(zu)和運行(xing)成本(主要是耗電(dian)量)。我們幾(ji)年前(qian)的(de)一(yi)項(xiang)研究(jiu)表明，在不考慮運行(xing)成本的(de)條件(jian)下，運用我們的(de)Coromax脈(mo)沖供(gong)電(dian)系統時，布袋(dai)除塵主要應用于飛(fei)灰比電(dian)阻(zu)大(da)于1012Ω·cm的(de)工況。但如(ru)果考慮電(dian)耗，此臨界(jie)比電(dian)阻(zu)值是1012Ω·cm的(de)4～5倍(bei)。
MichaelJ.Frank:在歐洲，電除塵器有最廣泛的應用。在德國，電除塵器仍然是最常見的選擇，煙氣脫硫設備已安裝了80多套，這也進一步提高了系統的除塵效率，盡管這不是煙氣脫硫的目的。這樣，德國電廠可以滿足10mg/Nm3
的排放(fang)標準(zhun)。德國電(dian)廠沒有(you)使用大型(xing)袋式除塵(chen)器，在其他歐盟國家，如意大利(li)近來趨向于安(an)裝(zhuang)袋式除塵(chen)器，因為那里有(you)更多實際原因，比如場地不夠、一些老機(ji)組上沒有(you)煙氣(qi)脫(tuo)硫系統(tong)等，所以將電(dian)除塵(chen)器改(gai)造為袋式除塵(chen)器。
除(chu)塵器(qi)的(de)選擇(ze)依賴于現場的(de)具體要求。袋式(shi)除(chu)塵器(qi)也(ye)(ye)會(hui)排放一定(ding)量的(de)微細顆粒，并(bing)也(ye)(ye)有阻力大，維護成本高，對(dui)運行條(tiao)件有一定(ding)限制等缺點(dian)，但(dan)在(zai)使用燃(ran)料的(de)靈活性和場地要求方面，相(xiang)對(dui)來說(shuo)優(you)于電除(chu)塵器(qi)。電除(chu)塵器(qi)也(ye)(ye)有其固有的(de)優(you)勢(shi)。因此，除(chu)塵設(she)備的(de)選擇(ze)應根據(ju)整個煙氣凈化系統而定(ding)。
記(ji)者:為了滿足排(pai)放標準，電除塵器需(xu)(xu)要多大的比集塵面積？如(ru)果灰(hui)塵的比電阻很高，需(xu)(xu)要采取怎樣的特殊措施？
MichaelJ.Frank:在近期(qi)的絕(jue)大部分(fen)情況下，我(wo)們正在安裝的電(dian)除塵器比集塵面積(ji)在120～150m2/(m3/s)之間，同極間距(ju)為400mm。這適用于低含硫量(liang)的煤(mei)，粉塵排放為10～20mg/Nm3。
如(ru)果灰(hui)塵(chen)的(de)(de)(de)比(bi)電阻很高，最常見的(de)(de)(de)方法是采用SO3煙氣調質(zhi)系(xi)統，但是，這需(xu)要燃料質(zhi)量相(xiang)對穩定(ding)，即硫(liu)的(de)(de)(de)產生(sheng)量相(xiang)對恒定(ding)。否則，為了(le)達到合適的(de)(de)(de)SO3濃度來(lai)保證(zheng)除塵(chen)的(de)(de)(de)有效(xiao)性，SO3需(xu)要經(jing)常進行調節。
作為一般建議，我(wo)們將安裝具有(you)間歇供(gong)電(dian)(dian)和自動反電(dian)(dian)暈(yun)檢測及處理功能的電(dian)(dian)除塵器控(kong)制器。
記者:中國(guo)和世界(jie)的電除塵(chen)市(shi)場都(dou)需要繼續著(zhu)眼于(yu)實現降低能耗(hao)的同時提高收塵(chen)效(xiao)率(lv)，關于(yu)電除塵(chen)器(qi)的節能問(wen)題您(nin)有(you)何最新研究進展？
KarstenPoulsen:利(li)用(yong)Coromax脈沖系(xi)統處理(li)中(zhong)高(gao)比(bi)電(dian)阻粉塵(chen)，可以(yi)達到(dao)較好的(de)(de)除塵(chen)效(xiao)率，并(bing)且能(neng)耗(hao)很低(di)，一(yi)般(ban)為2～5W/m2，而如(ru)果(guo)采用(yong)單相電(dian)源，能(neng)耗(hao)將是Coromax脈沖系(xi)統的(de)(de)5～6倍。如(ru)果(guo)采用(yong)傳統的(de)(de)單相直流(liu)電(dian)源和開關式電(dian)源，可以(yi)根據具體處理(li)過(guo)程(cheng)，通(tong)過(guo)間(jian)歇供(gong)電(dian)的(de)(de)方式降低(di)能(neng)耗(hao)。
收集低(di)比電(dian)阻的(de)(de)粉塵(chen)(比如，造紙和有色金屬行業(ye)的(de)(de)粉塵(chen))時，必須要有較高的(de)(de)電(dian)暈功率。當含塵(chen)量低(di)或(huo)在(zai)較好(hao)的(de)(de)工況下(xia)，可(ke)以將濁度儀的(de)(de)監測(ce)信號傳輸(shu)到電(dian)源(yuan)的(de)(de)自動控制(zhi)系(xi)統(tong)，降低(di)輸(shu)出功率，降低(di)能耗(hao)。這一過(guo)程可(ke)以通過(guo)能量管理控制(zhi)系(xi)統(tong)(EMCS)來實(shi)現。
記者(zhe):您認為，電除塵器在使用過程(cheng)中(zhong)還(huan)要考慮(lv)哪些重(zhong)要問題？
KjellPorle:電(dian)(dian)除塵(chen)器中煙(yan)道進出口(kou)的(de)(de)(de)設計；電(dian)(dian)除塵(chen)器內(nei)的(de)(de)(de)氣(qi)流分(fen)布，如(ru)果一個(ge)電(dian)(dian)廠內(nei)不只有(you)(you)一個(ge)室(shi)，還要考慮(lv)室(shi)與室(shi)之間的(de)(de)(de)氣(qi)流分(fen)布；要確保每個(ge)室(shi)都有(you)(you)相似的(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)進口(kou)條件，包括溫(wen)度(du)、濕度(du)和煙(yan)氣(qi)濃度(du)等。顆(ke)粒物粒徑分(fen)布必須要已(yi)知或(huo)者(zhe)可以(yi)預測，鍋爐內(nei)的(de)(de)(de)火(huo)焰溫(wen)度(du)可以(yi)改(gai)變超(chao)細顆(ke)粒物的(de)(de)(de)產生(sheng)量，進而影響電(dian)(dian)除塵(chen)器的(de)(de)(de)運行。機械設計需要保證(zheng)較長(chang)的(de)(de)(de)運行壽命和較高的(de)(de)(de)可用性。合理(li)的(de)(de)(de)設備維護和有(you)(you)效(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)人(ren)員培訓(xun)，也是保證(zheng)高效(xiao)(xiao)除塵(chen)的(de)(de)(de)關鍵(jian)。
KarstenPoulsen:電除塵器應(ying)用中應(ying)該主要考慮的(de)(de)問題包括工藝(yi)(yi)條件(煙氣溫度、濕度、煙氣成分、含塵量等)和(he)(he)粉塵比電阻。基(ji)于(yu)這(zhe)些(xie)條件，還(huan)需要選擇最好的(de)(de)電氣條件。根據(ju)顆粒物遷移速(su)度可(ke)以確定所需的(de)(de)集塵面積，然后(hou)根據(ju)工藝(yi)(yi)條件確定放電極、收(shou)塵極板、灰斗(dou)、振打系(xi)統(tong)、加熱系(xi)統(tong)和(he)(he)輸灰系(xi)統(tong)的(de)(de)類型。
記(ji)者:在電力行業(ye)之外(wai)，電除塵(chen)器在其他工業(ye)部門(men)中(zhong)還有(you)哪(na)些應用？在這些應用中(zhong)，還要注意哪(na)些問題？
KjellPorle:電(dian)除(chu)塵器在很多領域都(dou)是(shi)唯一的(de)選(xuan)擇。比如，造紙工業中回收(shou)鍋(guo)爐的(de)尾氣治理，冶金工藝中高溫煙氣治理等。同時(shi)，電(dian)除(chu)塵器也廣泛(fan)應用(yong)(yong)于燃油鍋(guo)爐的(de)顆(ke)粒物收(shou)集處置。對于大(da)多數應用(yong)(yong)領域，使(shi)用(yong)(yong)電(dian)除(chu)塵器都(dou)可以滿足(zu)10毫克(ke)/立方米(mi)的(de)排放標準。
KarstenPoulsen:電除塵器(qi)在水泥廠、有(you)(you)色金屬廠、煉鐵廠、造紙廠等都有(you)(you)應用。根據(ju)溫度和粉(fen)塵性質，靜電除塵器(qi)非常(chang)適合于處理水泥熟(shu)料(liao)冷(leng)卻塔產生的粉(fen)塵。如果(guo)客戶要(yao)求使用布袋除塵器(qi)，布袋上(shang)游(you)需要(yao)安裝一個熱(re)交換器(qi)，但熟(shu)料(liao)灰(hui)塵的腐蝕性會縮短(duan)熱(re)交換器(qi)的使用壽命。
造紙廠的堿回收爐是電除塵器的另一個主要應用。堿回收爐產生粉塵的比電阻很低，要達到較高的除塵效率，必須要提高電暈功率。而由于這種粉塵很容易堵塞，所以布袋除塵器并不適用。如同其他種類的低比電阻粉塵，平穩的高電壓(低波紋)更有利于滿足高電暈功率的需求。有些電除塵器采用高頻高壓電源，也稱SPMS開關電源，但是我們公司更傾向于使用三相電源。SPMS結構緊湊，其內部的電損耗要求使用更為復雜的冷卻系統，而三相電源質量和所占空間雖然都相對較大，但是其運行更為簡單可靠。與SMPS的有限輸出(額定電壓和電流)相比，三相電源的操作電壓和電流更高。
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