低低溫電除塵的研究現(xiàn)狀
低溫電除塵器是一種煙氣處理方法,其基本原理是將電除塵器前和后130°C的煙氣溫度降至90°C以下,然后進行除塵處理,這主要是為了更好地解決電廠內電除塵過程中產生的高比電阻、熱交換器和空氣預熱器等排煙部位,根據(jù)排煙過程中排出的熱量,將煙氣前的溫度降至130°C?,圖1.11。
塵埃比電阻是影響電除塵器性能的關鍵因素,因此,許多有關電除塵器的特性更新改造都是圍繞塵埃比電阻的改善而展開的。2013、2009年度,靳星公司對污泥線下比電阻與溫度的相關性進行了科學研究,如圖1.12所示,污泥線下比電阻與溫度的相關性顯示,隨著溫度的升高,污泥中的粉塵比電阻呈現(xiàn)先增大后減小的發(fā)展趨勢,最高值出現(xiàn)在150°C上下,現(xiàn)階段廣泛使用的基本電除塵器運行溫度約為130°C左右,處于粉塵比電阻較大的區(qū)域內。并對2009年度低超低溫電除塵器的發(fā)展趨勢和工程應用情況進行了總結。在20世紀60年代,曾有學者根據(jù)粉塵比電阻與溫度的關系,明確地提出將ESP操作溫度控制在350-400℃范圍內,以降低污泥比電阻,從而提高?樹脂吸附的高效率,60年代末到80年代初,許多高溫電除塵器(Hot-sideESP)被交付使用,主要是在國外的火電廠中,但在這些高溫電除塵器中,絕大多數(shù)由于“鈉耗狀態(tài)”而產生反電暈放電,樹脂吸附的高效率驟降,而且高溫操作使管道使用壽命縮短。因此,盡管遇到了高比電阻的難題,但130°C上下運轉的電除塵器仍能得到大規(guī)模應用。另外,還提出了進一步降低煙氣溫度以降低粉塵比電阻的方法,但由于煙氣溫度降低到酸漏點附近容易引起超低溫浸漬,因此仍未受到?充分的重視。70年代90°C運行的電除塵器在加拿大Liddell電廠獲得了首次應用,用于解決500MW機組加熱爐的煙氣問題,該電廠將5臺ESP設備中的3臺升級為低超低溫電除塵器,并對低超低溫電除塵器的高質量特性進行了認證,以解決燃燒低硫煤種的煙氣問題。后來,荷蘭Ensted電廠在更新改造中,根據(jù)利德爾的工作經驗,把煙氣溫度降到了105°C上下,與130°C相比,降低溫度后電除塵器的實際運行效果更好。1990年代獲得日本國三菱公司規(guī)模營銷推廣的低超低溫電除塵器,收到了良好的實用效果。目前人們普遍認為低超低溫電除塵器可以解決由于燃燒低硫煤而產生的高比電阻淤積問題,但是針對燃燒高硫煤種的應用范圍還有待科學研究。最近幾年,由于日本國提供低超低溫電除塵器,如日本國原町電廠,舞鶴電廠,使得日本國的排放水平迅速提高,引起了中國環(huán)保企業(yè)的關注。
與基礎電除塵器相比,低超低溫電除塵器具有以下四個關鍵特點:
一是粉塵比電阻小。減溫結束對粉塵比電阻的降低是低超低溫電除塵器出現(xiàn)的一個重要原因,但是除溫度比照電阻的危害外,減溫到酸漏點以下時,導致SOs有機氣體在顆粒表面凝固的原因也會降低比電阻。淤泥的電導率兩者之間的體積和表面特性是相關的,其比電阻受塵埃體積比電阻和表面比電阻的共同作用(祁君田,2008),1981)科學地研究了淤泥比電阻的溫度、成分等因素對比電阻的影響,明確地提出了預測分析淤泥比電阻的公式。錢德拉(2009)基于大量數(shù)據(jù)資料和先人工作經驗,對印尼電廠污泥比電阻進行了科學研究,調整了污泥比電阻經驗公式法則。比克爾豪特提出的污泥比阻的經驗公式定律,體積比阻為:
比電阻在超低溫段(vl80°C)起主導作用,高溫段(>220°C)由體積比電阻決定,而電除塵器工作溫度的正中溫度段則由兩者決定。提高微粒的濃差極化工作能力,提高電荷耗電量,還將繼續(xù)抑制電暈放電,提高?樹脂吸附粉塵的速度。
表1.13粉塵體積比阻抗、表面比阻抗和溫度的關系(齊立強等,2011)二是煙氣量總量減少;根據(jù)Deutsch公式,在工作壓力不變的標準下,隨著溫度的降低,煙氣總流速減小,可以使顆粒在靜電場中等待時間增大,有利于濃密差極化和轉移。
a。
●l-exp(—-冬季)(1-8)
問你
據(jù)估計,除灰效率高,容積總流量的減少將提高?除灰效率。
擊穿場強提升?。降低煙溫將使煙氣相對密度增大,自由電子對中性氣體分子的撞擊速率增大,使得合理的正離子電子密度減小,工作電壓一定時放電電極周圍的空間電荷相對密度增大,導致?lián)舸﹫鰪娫龃?。根據(jù)經驗公式定律(1-9),給出了不同溫度下?lián)舸﹫鰪姷挠嬎惴椒?酈中國成立等,2014),做圖1.14可以看出,在減溫后,擊穿場強有相對顯著的上升?。
b2rf-386。
(T等(1-9)
…………
“一種。
在公式中,U穿透表示擊穿場強,Do表示在273K時,A表示的是煙溫。
1.0。
圖1.14溫度與擊穿強度場相關。
四是樹脂吸附SO3。煙氣溫降到酸漏點以下,SO3將以鹽酸液體的方式存在,容易由于與細顆粒物相互作用而堆積在顆粒表面,并隨顆粒一起被樹脂吸附。硫灰比(煙氣中SO3濃度值之比)是吸附SO3樹脂的關鍵參數(shù),但這種合作型樹脂吸附原理的科學研究在世界各國并不多見,這也是本文事后每章都會提到的重要科學研究環(huán)節(jié),下文將詳細敘述。
雖然低超低溫電除塵器具有高電阻性粉塵和SO3吸附樹脂的優(yōu)良性能,但在實際應用中同樣存在困難。最關鍵的難題是二次場地揚塵,關鍵原因是粉塵比阻抗降低導致除塵板上粉塵附著力降低。祁君田(2008)以麥克斯韋力為基礎進行了剖析,麥克斯韋力可以顯示除塵器極片與流通室內空間的作用力,其關系式如下:
*0?5(勺子”-聽)/2(1-10)
在公式中將J表示的麥克斯韋地應力,表示的是粉塵的相對介電常數(shù),而S表示的是粉塵比電阻,2?表示的是電流強度,在p,<1010Q-cm表示的是粉塵極易脫離極片。對基本電除塵器和低超低溫電除塵器的樹脂吸附特性進行了較深入的剖析,并結合二次場地揚塵抑制措施的危害進行了分析,結果表明,低超低溫電除塵器中二次場地揚塵對除灰效率有明顯的影響,應采取有效的抑止措施,同時,低超低溫電除塵器在解決二次場地揚塵控制難題后,除灰效率明顯提高。圖1.15對是否采取除灰、高效抑塵措施進行了對照(酈新中國成立等,2014),二次工地揚塵治理,二次工地揚塵。
斗部更新則要足夠大的垂直室內空間O。