1、基本情況概述

由于干法脫硫大多采用脫硫劑循環(huán)使用的方式,通常無(wú)法避免脫硫后電除塵器進(jìn)口負(fù)荷增大的問(wèn)題,粉塵質(zhì)量濃度高達(dá)700~1 000g/m3。同時(shí),為了提高脫硫效率,必須最大限度地降低脫硫反應(yīng)器內(nèi)的溫度并增加濕度,這將引起電除塵器進(jìn)口煙氣溫度和濕度的變化。

NID干法脫硫工藝在國(guó)外有許多商用業(yè)績(jī),其配置的均為布袋除塵器。巨化集團(tuán)公司熱電廠8號(hào)爐工程是國(guó)內(nèi)、外第1個(gè)在NID干法脫硫工藝后配用電除塵器的實(shí)例。通過(guò)對(duì)NID干法脫硫后的電除塵器技術(shù)分析,解除擬采用NID干法脫硫技術(shù)用戶(hù)的顧慮。

2、NID后電除塵器的技術(shù)分析

2.1  電暈封閉現(xiàn)象

在電除塵器放電極附近,存在著大量的正離子,正離子和塵粒碰撞后,使塵粒荷正電。這時(shí)荷正電的塵粒就吸附在放電極上,同時(shí)大量荷負(fù)電的粒子吸附在收塵極上,其荷電粒子的質(zhì)量比為0.010~0.016,即煙氣中只有1.0%~1.6%的荷正電粒子吸附在放電極上,但2者的荷電總量卻基本相等。由于放電極表面電荷的中和時(shí)間比收塵極要長(zhǎng)得多,這使得塵粒更為牢固吸附在放電極上。當(dāng)煙塵濃度增加時(shí),這種現(xiàn)象發(fā)生得更快、更嚴(yán)重,如不能有效清除,就會(huì)出現(xiàn)“陰極肥大現(xiàn)象”;塵粒厚厚地包圍放電極,使電暈現(xiàn)象大大減弱,甚至完全消失;電場(chǎng)電流快速降低,甚至等于零,這就是電暈封閉現(xiàn)象。

據(jù)資料介紹,電暈封閉主要發(fā)生在燃油鍋爐,尤其是燃用劣質(zhì)油鍋爐后的電除塵器中,這時(shí)粉塵平均粒徑<1μm,粒子的總表面積相當(dāng)大。此外,在燃用高硅鋁含量的煤時(shí),電除塵器也發(fā)生過(guò)電暈封閉現(xiàn)象。

NID后的電除塵器,雖然進(jìn)口粉塵質(zhì)量濃度高達(dá)1 000g/m3,但沒(méi)有出現(xiàn)電暈封閉現(xiàn)象。這主要是由于電除塵器中塵粒荷電分為電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電2種。粒徑>0.5μm的粒子以電場(chǎng)荷電為主,且荷電量取決于塵粒的總表面積。對(duì)于NID后的電除塵器,再循環(huán)灰在增濕器內(nèi)加水?dāng)嚢韬?平均粒徑高達(dá)100μm,與鍋爐飛灰粒子相比,雖然粉塵濃度大大增加,但其總表面積增加不多。所以,一般不可能發(fā)生電暈封閉現(xiàn)象。在巨化廠8號(hào)爐NID后電除塵器中,二次電流為600~800mA,板電流密度為0.368~0.490mA/m2。此結(jié)果表明不存在電暈封閉現(xiàn)象。

2.2　比電阻和除塵效率

電除塵器比電阻由表面比電阻和體積比電阻組成,其中表面比電阻與煙氣中SO3含量有關(guān)。一般認(rèn)為:經(jīng)NID干法脫硫后,SO3含量基本上為零,粉塵的比電阻會(huì)因此大大提高,產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象,給電除塵器運(yùn)行帶來(lái)困難。實(shí)際上,在巨化熱電廠8號(hào)爐NID后的電除塵器中,并不存在反電暈現(xiàn)象,運(yùn)行工況反而對(duì)提高除塵效率有利。

其主要原因可能為:

①大多數(shù)粉塵的電阻—溫度曲線(xiàn)呈倒拋物線(xiàn)形狀。拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的溫度值一般為160~180℃。NID后電除塵器進(jìn)口溫度在70℃左右,其粉塵的比電阻遠(yuǎn)離最高點(diǎn)。因此在運(yùn)行過(guò)程中,不存在因比電阻過(guò)高而產(chǎn)生的反電暈現(xiàn)象;

②NID干法脫硫后電除塵器進(jìn)口粉塵的粒徑比進(jìn)入常規(guī)電除塵器粉塵的粒徑粗,而且,煙氣的絕對(duì)濕度也比較大,這有利于提高除塵效率。如果以巨化廠8號(hào)爐NID后經(jīng)過(guò)機(jī)械預(yù)除塵,直接進(jìn)入電除塵器的粉塵質(zhì)量濃度為500g/m3,其出口粉塵質(zhì)量濃度為200g/m3計(jì)算,除塵效率達(dá)到99.96%。如果以進(jìn)口為700g/m3,出口為200mg/m3計(jì),除塵效率達(dá)到99.97%。

2.3　結(jié)露和粉塵粘結(jié)

加強(qiáng)電除塵器的保溫,尤其是灰斗和絕緣子室的保溫措施,使得NID后電除塵器進(jìn)口溫度在70℃左右,就不存在電除塵器內(nèi)部結(jié)露問(wèn)題。由于NID后電除塵器內(nèi)粉塵含水量為1%~2%,粉塵的流動(dòng)性很好,仍可以采用正壓濃相氣力輸送技術(shù)進(jìn)行脫硫灰的遠(yuǎn)距離輸送。另外,通過(guò)調(diào)整合理的振打制度,在極板和極線(xiàn)上不存在粘結(jié)問(wèn)題。合理的保溫措施是防止結(jié)露和粉塵粘結(jié)的關(guān)鍵。

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