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    大型布袋除塵器在火電廠鍋爐中的應用(1)

        本篇文章簡要分析、論述了大型布袋除塵器在火電廠鍋爐尾部除塵中的應用前景,同時分析了布袋除塵器與電除塵器的優缺點,簡明介紹了國內外布袋除塵器的應用情況,還特別介紹了布袋除塵器的結構原理和核心部件—濾袋的有關情況。


    1.火力發電廠發展前景 


        電力工業是國民經濟的重要基礎工業,也是國民經濟發展戰略中的重點產業、先行產業、支柱產業。從各個時期電力生產與經濟增長的比較來看,在經濟持續增長的年份,電力生產的增長超過了GDP的增長。從1999年開始,電力生產的增長速度開始大幅回升,2000年達到11%,2001年為7.7%,2002年為8.7%,2003年為15.3%。同期GDP的增長率分別為8%、7.3%、8%、8.5%。目前電力工業成為國民經濟重要的基礎產業的作用,呈現逐年逐漸增強的趨勢。
            我國的資源國情決定了我國能源結構以火電為主、 水電為輔、核電風電作補,電力結構發展很不平衡。到2000年底,我國火電、水電、核電、風電裝機容量分別達到23753萬千瓦、7934萬千瓦、210萬千瓦、34.5萬千瓦,占總裝機容量的比重分別為74.4%、24.8%、0.7%、0.1%。 電力行業十五規劃目標是:發電裝機容量2005年達到4.2億千瓦左右,電源結構(到2005年)火電占72.4%、水電占24.5%、核電占2.4%、新能源占0.7%。 
        我國為產煤大國,原煤儲量和開采量均居世界第一。我國的資源國情決定了我國能源結構以火電為主,預計在近十年內火力發電所占比重仍在70%以上。 
        目前我國用電水平仍然低下,人均裝機0.25千瓦,人均用電1064千瓦時,還不到世界人均水平的一半,尚有2300萬人沒有用上電。未來20年,中國經濟要保持7%以上的經濟增長,每年將要新增電力裝機容量2500萬千瓦,按每千瓦7000元造價計算,每年電力新增裝機將新增投資達1750億元。根據目前的現狀,火電所占比重約為72.5%,也就是說在未來20年,每年火電廠要新增裝機約為1800萬千瓦,每年新增火力發電總投資將達1260億元,這是一個非常巨大的電力市場。 
        新增燃煤鍋爐每年耗標煤約5000萬噸,將產生大量含塵煙氣,這些含塵煙氣都需要采用高效除塵器,靜電除塵器和布袋除塵器將分享這塊市場。初步測算,僅新建除塵項目這一塊每年蘊藏著約6億元的市場份額。從目前國內除塵行情來看,如按布袋除塵占1/3的干除塵市場份額測算,在近十年內,大型布袋除塵僅在火力發電鍋爐除塵新建項目這塊市場每年將可擁有約2億元的市場份額,加上老除塵改造的市場份額,每年僅火力發電廠布袋除塵就蘊藏著近3億元的市場份額,近十年內將擁有近30億元的市場份額。

    2.火力發電廠鍋爐除塵器應用簡介 

        火力發電廠鍋爐除塵器經歷過從干式旋風除塵---多管旋風除塵---麻石水膜除塵---靜電除塵的過程。目前,隨著國家對環境保護的重視程度和環境保護要求的日益提高,以及濾袋的國產化和使用壽命的延長,火力發電廠鍋爐尾部除塵又有回到布袋除塵的趨勢。 
        在鍋爐布袋除塵器的早期運用中,很多項目有失敗的教訓。其主要原因在于當時的技術及配套件,特別是濾袋這一除塵器關鍵配套件的質量不過關,國內外都缺少價格合理、耐高溫、耐腐蝕、能適用于燃煤鍋爐煙氣除塵的材料。 
        早期在布袋除塵器失敗后,燃煤鍋爐煙氣除塵基本應用電除塵器。但隨著國家環保要求的日益提高、電除塵器的廣泛運用,其弱點也逐漸暴露出來。 
        首先,電除塵器的除塵效率不穩定。電除塵器運行初期,除塵效果基本能達到要求,但由于其結構及工作原理的局限,隨著運行時間的延續,電除塵器內部組件變形、積灰、電場變化,除塵效果不斷下降,煙塵排放超標。 
        其次,電除塵器的運行綜合費用高。電除塵器在運行一個周期后,內部結構變形、損壞比較嚴重,為保證其正常運行,電廠不得不經常對電除塵器進行維修。維修投入的人力、物力及檢修停產帶來的損失都很大。 
        目前,隨著布袋除塵器核心部件――濾袋等配套件生產技術的日益提高,原來布袋除塵器在燃煤鍋爐煙氣除塵運用中失敗的因素,都得到了比較妥善的解決,布袋除塵器推廣應用的時機日漸成熟。
     
    3.袋式除塵器結構原理
        
        袋式除塵器也稱為過濾式除塵器,是一種干式高效除塵器,它是利用纖維編制物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細微的塵粒(粒徑為1微米或更小)則受氣體分子沖擊(布朗運動)不斷改變著運動方向,由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑,塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。其工作過程與濾料的編織方法、纖維的密度及粉塵的擴散、慣性、遮擋、重力和靜電作用等因素及其清灰方法有關。濾布材料是布袋除塵器的關鍵,性能良好的濾布,除特定的致密度和透氣性外,還應有良好的耐腐蝕性、耐熱性及較高的機械強度。耐熱性能良好的纖維,其耐熱度目前已可達到250—350℃。 
        袋式除塵器按其清灰方式的不同可分為:振動式、氣環反吹式、脈沖式、聲波式及復合式等五種類型。其中脈沖反吹式根據反吹空氣壓力的不同又可分為:高壓脈沖反吹和低壓脈沖反吹兩種。脈沖清灰袋式除塵器由于其脈沖噴吹強度和頻率可進行調節,清灰效果好,是目前世界上應用最為廣泛的除塵裝置。 
        僅以脈沖反吹布袋除塵器為例說明,含塵氣體從袋式除塵器入口進入后,通過煙氣分配裝置均勻分配進入濾袋,當含塵氣體穿過濾袋時,粉塵即被吸附在濾料上,而被凈化的氣體則從濾袋內排除。當吸附在濾料上的粉塵達到一定厚度時,電磁閥開啟,噴吹空氣從濾袋出口處自上而下與氣體排除的相反方向進入濾袋,將吸附在濾袋外表面的粉塵清落至下面的灰斗中。
     
    4.脈沖反吹布袋除塵器基本結構
        
        脈沖反吹布袋除塵器由濾袋組件、導流裝置、脈沖噴吹系統、出灰系統、控制系統、離線保護系統、箱體等組成。含塵氣體由導流管進入各單元室,在導流裝置的作用下,大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗、其余粉塵隨氣流均勻進入各倉室過濾區,過濾后的潔凈氣體透過濾袋經上箱體、提升閥、排風管排出。隨著過濾工況的進行,當濾袋表面積塵達到一定厚度時,由清灰控制裝置(差壓或定時、手動控制)按設定程序關閉提升閥,控制當前單元離線,并打開電磁脈沖閥噴吹,抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經由卸灰閥排出后,利用輸灰系統送出。
     
     
     
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