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10~20t/h锅炉除尘器改造可行性探讨
发布时间：2013-07-06 07:58 来源：未知
1、概述
某公司现有一台10 t双锅筒纵置式往复炉排蒸汽锅炉，型号为SZW10 - 1.25 -AⅡ，于1997年投入运行，除尘器为ZFX工型干式陶瓷多管除尘器；两台20 t双锅筒横置式往复炉排蒸汽锅炉，型号为SHW20 - 1.25 -AⅡ，于1999年投入运行，除尘器为Y5 - 47型干式陶瓷多管除尘器；一台14 MW热水锅炉，型号为SHW14-1.0/115/70 -AⅡ，于2003年投入运行，除尘器为ZFXⅡ型干湿两级多管除尘器。蒸汽锅炉的除尘器均存在使用时间长，除尘效率低，排放不达标问题；而热水锅炉的干湿两级除尘器也不能达到令人满意结果。所以，该公司决定改造现有除尘设备，使锅炉尾气烟尘排放浓度达到国家环保排放标准。
2、使用情况
该公司为了生产用汽需要，汽炉为一开一备（压火状态），所以，正常情况下只有两台蒸汽锅炉运行，热水锅炉只有供暖期才投入使用。根据国家环境保护标准GB13271 - 2001锅炉大气污染物排放标准，10 t汽炉和两台20 t汽炉为I时段(2000年12月31日前)以前建成，所以，满足I时段排放标准250mg/m3即可，14 MW热水锅炉为Ⅱ时段（2000午12月31日后）建成，所以，需满足Ⅱ时段排放标准200mg/m3。
3、原因分析
鉴于目前大部分锅炉烟尘排放浓度都不能达标，说明这些除尘器的效率都未达到原设计要求，或烟尘原始排放浓度都超过国家要求的标准。对于10 t/h锅炉来说，Ⅰ时段当煤应用基灰分Aar≤25%，烟尘初始排放浓度为1800mg/m3，当Aar>25%，烟尘初始排放浓度为2000mg／m3；对于20 t/h锅炉来说，I时段当A。≤25 010，烟尘初始排放浓度为2000mg/m3，当A>25%，烟尘初始排放浓度为2200mg/m3，而对于14MW (20 t/h)锅炉来说，应满足Ⅱ时段排放标准，即当Au≤25qc，烟尘初始排放浓度为l800 mg／m3，当A >25%，烟尘初始排放浓度为2000mg/m3。目前该公司使用二类烟煤，A。>25%，所以，烟尘初始排放浓度取上限值。即10 t/h锅炉为2000mg/m3，20t/h锅炉为2200mg/m3，14MW为2000mg/m3。按照多管除尘器的除尘效率可达92%、干湿两级多管除尘器可达96%计算，则烟尘排放浓度分别为160mg/m3，1.76 mg/m3和80mg/m3，计算得到的烟尘排放浓度都可以达标。但由于烟尘初始排放浓度没有实测结果，所以，无法判断烟尘初始排放浓度是否超标，但有一点是可以肯定的，就是除尘器实际除尘效率没有达到设计值。从目前实际情况来看，多管除尘器或干湿两级多管除尘器的除尘效率上限值分别可达到92%和96%，但实际运行过程中由于烟尘粒径分布、锅炉负荷、磨损、堵灰等多件因素，使得实际除尘效率只能达到80%～90%。因此，对于层燃锅炉来说，要彻底解决烟尘排放浓度达标问题，必须要提高除尘器的除尘效率，富通新能源销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧木屑颗粒机压制的木屑生物质颗粒燃料。
4、除尘器的选择
目前工业锅炉烟尘排放浓度不达标的原因是除尘器效率偏低所致，效率偏低的根本原因是旋风除尘器（含多管除尘器）和低能耗湿式除尘器对粒径小于10um的烟尘捕集效率低，因此，要彻底解决这一问题，就必须使用对小于10um烟尘具有高捕集率的除尘器。因此，静电除尘器和布袋除尘器成为首选。
静电除尘器是利用静电力实现气体中的固体粒子与气流分离的一种高效除尘装置，静电除尘过程的分离力直接作用于粒子上，而不是作用于整个气流上，因此，它具有除尘效率高（可达99%以上）、能耗低（耗电0.2~ 3.0 kW.h/1000 m3烟气）、气流阻力小(约300 Pa)、耐高温（可达350℃）、处理烟气量大(可达105~1010m3/h)、可捕集亚微米级(0.1um)粒子等优点，烟尘排放浓度可达100mg/m3。其主要缺点是一次性投资费用高，占地面积较大，除尘效率受粉尘比电阻等物理性质限制，适合于比电阻l05~5×1010Ω·cm尘去除。此外，对制造、安装质量要求高，需要高压变电及整流控制设备，已广泛应用于冶金、化工、水泥、电站等行业。
布袋除尘器是利用多孔过滤介质分离捕集气体中固体粒子的净化装置，它的性能不受粉尘浓度、粒度和烟气量变化的影响，对粒径为0.5um的尘粒捕集效率可高达98%~99%，总除尘效率达到99.9%以上，是一种干式高效过滤式除尘器。布袋除尘器主要优点有：(1)对净化含微米或亚微米数量级的粉尘粒子的去除效率特别高，一般可达99%，甚至可达99.5%以上；(2)可以捕集多种干式粉尘，特别对高比电阻粉尘，比用静电除尘器净化效率高很多；(3)含尘气体浓度在相当大的范围内变化对除尘效率和阻力影响不大；(4)可设计制造出适应不同气量的含尘气体要求的袋式除尘器，处理烟气量可从每小时几立方米到几百万立方米；(5)运行稳定可靠，烟尘排放浓度可达50mg/m3以内。缺点是布袋除尘器的滤料使用寿命较短，使用不当容易结露、堵灰，运行费用较高。布袋除尘器在冶金、水泥、陶瓷、化工、食品和垃圾焚烧炉的烟气净化中得到了广泛应用。
5、方案的确定
该公司地属二类区域，因此，对于I时段建成的一台10 t/h和两台20 t/h锅炉烟尘排放标准是小于等于250 mg/m3，而Ⅱ时段建成的14 MW热水锅炉执行标准是小于等于200mg/m3。因此，从这一指标来讲，静电除尘器和布袋除尘器都可以很好地满足环保排放标准。所以，是选择静电除尘器还是布袋除尘器就必须从初投资、运行费用、使用寿命及维护等方面来考察。
从运行费用上看，静电除尘器耗电少，运行费用比较低，使用寿命长，维护费用低，而且对烟气温度要求不严；而布袋除尘器运行费用高，布袋使用寿命说是可达到5年，实际上2年左右就得部分更换，而且布袋通常需采用进口滤料，换一次费用较高，此外，10～20 t/h的工业锅炉排烟温度比较高，一般都在200~ 250℃，因此布袋滤料需耐较高温度，是导致运行费用较高的另一个原因。再则，布袋除尘器在运行过程中使用不当，或没有预热系统，容易导致布袋结露，堵塞布袋滤料的空隙，导致布袋腐蚀和堵灰。所以，布袋除尘器中滤料使用寿命短，维护费用高，从这种意义上讲采用静电除尘器比较省心，用户容易接受。
由于该公司在生产电池工艺过程中，使用布袋除尘器，工作人员对布袋除尘器的使用情况非常了解，他们发现布袋使用寿命短，容易结露、堵灰，更换困难，所以，他们认力静电除尘器使用寿命长，维护方便，即使初投资高也愿意接受。因此，静电除尘器成为最后选择。
6、静电除尘器的布置及排放浓度保证
由于现场空间的限制，建议采用立式静电除尘器，它能使含尘气流在自下而上流动过程中完成净化过程。由于它的电场强度高且变化均匀，具有捕集效率高、占地面积小等优点，适合除尘器改造的空间要求。四台锅炉可配备一台静电除尘器。
目前从大量使用情况来看，燃煤锅炉的粉尘比电阻都在105~5×1010Ω·cm范围内，所以，静电除尘器的效率达到99%以上，因此，即使锅炉原始排尘浓度增加至5000mg／m3（实际可能达到的上限值），锅炉排尘浓度能够保证在100mg/m3以内。完全能够保证烟尘排放浓度低于国家排放标准。
7、结论
根据国家环保排放标准，对于经济效益好、污染严重的企业，采用静电除尘器是合理的、可行的。可从根本上解决北方城市冬天供暖带来的大气污染问题。
