【文章內(nèi)容簡介】 高的凈化效率。 ⑶ 受氣體溫、溫度等 的操作條件影響較大，同是一種粉塵如在不同溫度、濕度下操作，所得的效果不同，有的粉塵在某一個溫度、濕度下使用效果很好，而在另一個溫度、濕度下由于粉塵電阻的變化幾乎不能使用電除塵器了 。 ⑷ 一次投資較大，臥式的電除塵器占地面積較大。 ⑸ 目前在某些企業(yè)實用效果達不到設計要求。 袋式除塵器與電除塵器比較 和存在的問題 經(jīng)濟比較 華北院 1979年在進行唐山市新區(qū)熱電廠初步設計時曾對電除塵器與布袋除塵器進行了比較，除技術比較外，經(jīng)濟比較主要是投資比較，年運行費比較 [7]。電除塵器按四電場， 效率按 99％ 以上，袋式除塵器效率也按 99％以上。其投資袋式除塵器與電除塵器持平，年運行費用袋式除塵器高于電除塵器，其原因耗電高，更換濾袋費用高 (濾袋按 1至 2年全部更換 )。 220MW機組四電場電除塵器與袋 11 式除塵器價格大體相當，由于濾袋費用近年下降，運行費用袋式除塵器低于電除塵器。作者認為運行費用比較的關鍵是濾袋使用年限。估計五電場電除塵器，煙塵出 口濃度小于 50mg／ m ，袋式除塵器出口濃度小于 30mg／ m ，其投資電除塵器稍高于袋式除塵器，運行費用袋式如按 2年壽命，袋式除塵器年運行費用會高于電除塵器。經(jīng)濟 比較要根據(jù)各個工程具體條件進行詳細比較。關鍵要看除塵器出口濃度是多少 。 表 熱源廠設計時進行的技術經(jīng)濟比較 項目 袋式除塵器 電除塵器 除塵器出口濃度 小于 20mg/m3 30 mg/m3 燃料特性對效率影響 無 有 對細顆粒粉塵 收塵無困難 收塵稍有困難 對高比電阻粉塵 收塵無困難 收塵困難 除塵器結構 簡單 復雜 運行管理要求 稍高 稍高 除塵器本體耗電 耗電小 耗電大 除塵器阻力 阻力大（ 1500Pa） 阻力?。?300Pa） 引風機耗電 稍大 耗電小 檢修工作量 稍大 小 除塵器投資 較大 較大 除塵器運行費用 稍大 小 電除塵器與袋除塵器存在的問題 電除 塵 器 存在的問題 很多電廠除塵效率沒有達到要求，一些電廠煙塵排放濃度超標。造成的主要原因：電除塵器通流面積和比集塵面積選擇偏小，煙速選擇的偏高，煙氣在電場內(nèi)停留時間稍短。這些問題與招標低價中標也有關，價格壓的低，電除塵器廠為了不虧損，只好減小裕量，前幾年 4個電廠曾發(fā)生電除塵器垮塌事故。有的電廠 12 還存在著斷線，振打錘事故，有的電廠灰斗下灰不暢等問題。電除塵器效率下降，進入脫硫塔的煙塵濃度變高，直接影響濕法煙氣脫硫的安全運行。如煙氣換熱器(GGH)堵灰，脫硫塔內(nèi)除霧器堵塞，漿液循環(huán)泵磨蝕加快，甚至影響石膏結晶。 袋除塵器存在的問題 濾袋采用聚苯硫醚 (PPS)纖維，是一種耐高溫合成纖維，廠家保證壽命300000h，應該運行 4年以上，一些電廠濾袋壽命僅 2～ 3年。有的袋式除塵器廠，含塵煙氣流速選擇過高，氣流組織又不均勻，造成局部沖刷破袋。設有旁路煙道的袋式除塵器，有的閥門關不嚴，造成煙塵排放濃度超標。 除塵裝置的選擇與設置 綜上所述 ， 尾部除塵器是對煙氣中的粉塵進行凈化的主要設備。一般的，用于鍋爐的除塵設備主要有靜電除塵器、布袋除塵器、水膜除塵器和多管旋風除塵器等。其中多管除塵器的除塵效果很難滿足日益嚴 格用的粉塵排放標準；水膜除塵器也面臨著同樣的問題，并且石灰石脫硫產(chǎn)生的 CaSO4很快沉積在麻石表面上，造成流孔及管道、沉淀池的堵塞，耗水量也是一個問題；布袋除塵器的除塵效果非常好，但我國的制造工藝和材料尚不能滿足長期穩(wěn)定運行的需要，因此靜電除塵器在循環(huán)流化床鍋爐的煙氣凈化中得到廣泛的應用。 如果氣體的含塵濃度很高，電場內(nèi)懸浮大量微小塵粒，會使電除塵的電暈電流急劇下降，嚴重時可能隨時可能趨近于零，這種情況叫做電暈閉塞。為了防止電暈閉塞的形成，處理含塵濃度較高的氣體時，必須采取措施，如提高電壓，采用放電強烈的電暈 極，增設預凈化設備等。氣體含塵濃度高于 30g/m3時，必須設預凈化設備。由于循環(huán)流化床鍋爐的排煙濃度高于 30 g/m3所以 在本設計中將旋風除塵器作為前置除塵器，將電除塵器作為主要除塵設備構成 復合 除塵系統(tǒng)，應能達到除塵效果。 4 相關數(shù)據(jù)的確定 設計已知的有關數(shù)據(jù)為：該循環(huán)流化床鍋爐蒸發(fā)量 D=75t/h；蒸汽額定壓力P=。熱效率η =80%，且知道燃燒典型Ⅱ類煙煤，位于市區(qū)。 13 故仍需確定煤的發(fā)熱量， q3,q4,以及煙塵容許排放濃度 [8]。 根據(jù)燃燒典型Ⅱ類煙煤，可由《鍋爐房 實 用設計手冊》上表 232 查得其 收到基 低位發(fā)熱量 Qy=17690kJ/㎏。 q3 的選取 q3 為氣體不完全燃燒熱損失，它是由于一部分一氧化碳，氫，甲烷等可燃氣體未燃燒放熱就隨煙氣排出所造成的損失。它與爐子的結構，燃燒特性，燃燒過程的組織以及運行操作水平等因素有關。 1） 爐子結構對 q3 的影響：爐膛高度不夠或者爐膛體積太小，煙氣流程過短，使煙氣中一些可燃氣體未能燃盡而離開爐子，增大 q3損失，當爐內(nèi)水冷壁布置過多時，會使爐膛溫度過低，不利于燃燒反應，也會增大 q3損失。 2） 燃燒特性對 q3 的影響：一般揮發(fā)份高的燃料， 在其他條件相同時， q3損失要相對大一些。 3） 燃燒過程的組織對 q3 的影響：爐子的過量空氣系數(shù)，二次風的引入和分布以及爐內(nèi)氣流的混合與擾動等都影響 q3的大小。如過量空氣系數(shù)α 1取得過小，可燃氣體因得不到充分的氧而未能燃盡，使 q3增大。如過量空氣系數(shù)α 1取得過大，使爐膛溫度下降，也會使 q3增大。因此應根據(jù)不同的燃料及燃燒方式選取合理的過量空氣系數(shù)。 4） 運行操作對 q3的影響：層燃爐燃料層過厚，燃料層上部會形成還原區(qū)，一氧化碳等不完全燃燒產(chǎn)物增多，使 q3增大。當負荷增加時，可燃氣體在爐內(nèi)停留時間減少，也會 使 q3增加。 其計算式為： Q3=12640Vco+10800VH2+35820VCH4(1－ 104q ) q3=r3 100% 其中 VCO,VH2,VCH4— 1 ㎏燃料所產(chǎn)生的煙氣中一氧化碳，氫及甲烷的容積，Nm3/kg； 12640,10800,35820— 一氧化碳，氫及甲烷的容積發(fā)熱量， kJ/Nm3； 本設計根據(jù) 《鍋爐與鍋爐房設備》表 32，可選擇的 q3的值在 — 之 14 間，本設計選擇 q3為 %。 q4 的選取 q4是固體不完全燃燒熱損失，由灰渣損失，漏煤損失，飛灰損失三部分組成。影響因素有燃料特性，燃燒方式，爐膛結構及運行情況等。 1） 燃料特性對 q4的影響：當燃用灰分含量高和灰分熔點低的煤時，它的固態(tài)可燃物被灰包裹，難以燃盡，灰渣損失就大。當燃用揮發(fā)物低而焦結性強的煤時，燃燒過程主要集中在爐排上，燃燒層溫度高，較易形成熔渣，阻礙通風，既加重工作量，又增加灰渣損失。當燃用水分低，澆結性弱而細末又多的煤時，特別是在提高燃燒強度而增加通風的情況下，飛灰損失就增加。 2） 燃燒 方式對 q4的影響：不同燃燒方式的 q4差別很大，如機械或風力拋煤機爐的飛灰損失就較鏈條爐大。煤粉爐沒有漏煤損失，但它的飛灰損失卻比層燃爐大的多。沸騰爐在燃用石煤或者煤矸石時，飛灰損失將更大。 3） 爐子結構對 q4的影響：層燃爐的爐拱，二次風以及爐排的大小，長短和通風孔隙的大小等對燃燒都有影響。如爐排的通風孔隙較大而又燃用細末多的燃料時，漏煤損失就會有較大的增加。煤粉爐爐膛的高低，燃燒器布置得位置等也對燃燒有影響。如爐膛尺寸過小，煙氣在爐內(nèi)的流程及停留時間過短，燃料來不及燃盡而被煙氣帶走，使飛灰損失增大。 4） 鍋爐運行工況對 q4的影響：運行時鍋爐負荷增加，相應地穿過燃料層和爐膛的氣流速度迅速增加，以致飛灰損失也加大。此外，層燃爐運行時的煤層厚度，鏈條爐爐排速度以及風量分配，煤粉爐運行時的煤粉細度及配風操作等對q4也有影響。過量空氣系數(shù)對 q4也有影響，如過量空氣系數(shù)太低， q4會增加；而隨著過量空氣系數(shù)稍增，則 q4會有所降低。 q4的計算式為： q4=ryQ A32700（hzhzhz RR?100? +lzhzlm RR?100? +fhfhfh RR?100? ） % 其中 Rhz,Rlm,Rfh— 分別為灰渣，漏煤，飛灰中可燃物質(zhì)所占的重量百分數(shù)， %。 fhlmhz ??? , — 分別表示灰渣，漏煤及飛灰中灰量占燃料總灰量的份 15 額，三者之和為 1。 Ay— 燃料 收到基 含灰量， %。 本設計根據(jù)需要，由《鍋爐與鍋爐房設備》表 34可知，可選擇的 q4的值在12— 17%之間，本設計選擇 q4=15%。 煙塵容許排放濃度的確定 [9] 國家環(huán)境保護總局國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布了 GB 13271— 2021 用來代替 GB13271— 91， GWPB13271— 1999。 主題內(nèi)容與適用范圍 本標準分年限規(guī)定了燃煤爐最高允許煙塵與二氧化硫排放濃度、煙氣黑度及鍋爐初始排放最高允許煙塵濃度和煙氣黑度的排放限值。 本標準適用于除煤粉發(fā)電鍋爐和 （ 65t/h）沸騰、燃油、燃氣發(fā)電鍋爐以外的各種容量和用途的燃煤鍋爐、燃油鍋爐和燃氣鍋爐排放大氣污染物的管理，以及建設項目環(huán)境影響評價、設計、竣工驗收和建成后的排 污管理。 使用甘蔗渣、鋸末、稻殼、樹皮等燃料的鍋爐，參照本標準中燃煤鍋爐大氣污染物最高允許排放濃度執(zhí)行。 引用標準： 下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成本標準的條文。 GB 30951996 環(huán)境空氣質(zhì)量標準 GB 546891 鍋爐煙塵測試方法 GB/T 161571996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法 定義 標準狀態(tài)： 16 鍋爐煙氣在溫度為 273K，壓力為 101325Pa 時的狀態(tài)，簡稱 “ 標態(tài) ” 。本標準規(guī)定的排放濃度均指標準狀態(tài)下干煙氣中的數(shù)值。 煙塵初始排放濃度： 指自禍爐煙氣出口處或進入凈化裝置前的煙塵排放濃度。 煙塵排放濃度： 指鍋爐煙氣經(jīng)凈化裝置后的煙塵徘放濃度。未安裝沖化裝置的鍋爐，煙塵初始排放濃度即是鍋爐煙塵徘放濃度，其數(shù)值也相同。 自然通風鍋爐： 自然通風是利用煙囪內(nèi)、外溫度不同所產(chǎn)生的壓力差，將空氣吸入爐膛參與燃燒，把燃燒產(chǎn)物排向大氣的一種通風方式。這種不采用鼓、引風機機械通風的鍋爐，稱之為自然遮風鍋爐。 收到基灰分： 以收到狀態(tài)的煤為基準，測定的灰分含量，曾稱 “ 收到基 灰分 ” ，用 “ Ａ ar”表示。 過量空氣系數(shù)： 燃料燃燒時實際空氣需要量與理論空氣需要量之比值，用 “α” 表示。 技術內(nèi)容 適用區(qū)域劃分類別 本標準中的一類區(qū)和二、三類區(qū)系指 GB30951996《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中所規(guī)定的環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)的分類區(qū)域。 本標準中的 “ 兩控區(qū) ” 系指《國務院關于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關問題的批復》中所劃定的酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)的范圍。 年限劃分 本標準按鍋爐建成使用年限分為兩個階段，執(zhí)行不同的大氣污染物排放標準。 I時段 :2021 年 12 月 31 日前建成使用的鍋爐 。 II時段 :2021 年 1 月 1 日起建成使用的鍋爐 (含在 I 時段立項未建成或未運行使用的鍋爐和建成使用鍋爐中需要擴建、改造的鍋爐）。 17 鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑氣黑度限值 按表 的時段規(guī)定執(zhí)行 。 鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度 按表 的時段規(guī)定執(zhí)行。 燃煤鍋爐煙塵初始排放濃度和煙氣黑度限值 根據(jù)鍋爐銷售出廠時間 ,按表 . 其他規(guī)定 （ 1） 燃煤、燃油（燃輕柴油、煤油除外）鍋爐房煙囪高度的規(guī)定 ① 每個新建鍋爐房只能設一根煙囪 ,煙囪高度應根據(jù)鍋爐房裝機總容量 ,按表 規(guī)定執(zhí)行 。 ② 鍋爐房總容量大于 28MW（ 40t/h）時，其煙囪高度應按環(huán)境影響報告書 15（