鍋爐煙氣余熱回收對靜電除塵器的影響分析



在我國工業(yè)化高速發(fā)展的背景下，在工業(yè)生產(chǎn)中所應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)也有了突破性進(jìn)展。我國工業(yè)化的發(fā)展能夠在程度上帶動國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)性增長，但同時也會帶來負(fù)影響。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，都會用到鍋爐，而當(dāng)鍋爐內(nèi)煤炭燃燒溫度達(dá)到 120～150 ℃的范圍，_會產(chǎn)出許多氣體與余熱。這樣不僅會造成環(huán)境污染問題，還會造成資源浪費。尤其是在我國大力提倡節(jié)能減排、節(jié)能降耗的背景下，這對我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)提出了_高的要求，要求我國眾多的工業(yè)企業(yè)需深刻認(rèn)識到該問題的嚴(yán)重性，要科學(xué)地處理該問題，實現(xiàn)工業(yè)化與自然環(huán)境平衡性發(fā)展。因而，我國眾多的工業(yè)產(chǎn)業(yè)逐漸提高了對熱能回收利用的重視程度，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鍋爐煙氣余熱回收對靜電除塵器有著些許的影響，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)余熱的回收，還能夠達(dá)到工業(yè)除塵的效果。本文主要是以工業(yè)所應(yīng)用的燃燒劣質(zhì)的無煙煤 135 MW型號的循環(huán)性硫化床為例，將其鍋爐機(jī)組進(jìn)行余熱回收性裝置的加裝，有效地分析鍋爐煙氣余熱對靜電除塵器的影響，研究其可達(dá)到的節(jié)能減排效果。

一、改造技術(shù)的具體方案及主要測試法
為了能夠分析煙氣余熱的回收裝置對于鍋爐飛灰的特性與機(jī)組實際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性主要影響，擇取一臺配套的雙室無電場的經(jīng)典除塵器（135 MW CFB）型號鍋爐來進(jìn)行本次實驗研究。對于煙氣余熱回收性裝置的工程設(shè)計成水冷模式，受熱面則布置在電除塵的前端部位，煙氣的溫度相對較高，其實際換熱的效果相對較良好。考慮到經(jīng)過換熱的煙氣保持著較低的溫度流經(jīng)于電除塵器，這一過程能夠有效提升實際的除塵率。分析裝置布置于空預(yù)期內(nèi)出口處水平的煙道，兩側(cè)各一列。如圖 1 所示，冷卻水擇取為凝結(jié)水，當(dāng)期經(jīng)過冷渣器再進(jìn)到煙氣余熱的回收性裝置后，回水應(yīng)當(dāng)至 5 號的低壓性加熱器的出口處。通過利用冷卻水量來對煙氣的溫度予以自動調(diào)節(jié)，達(dá)到煙氣余熱回收的目的。







本次實驗測試的采樣為進(jìn)口煙道測試的斷面，將其布置于與進(jìn)口喇叭相連接的水平直管上，截面實際的尺寸為 3 m（高）×3 m（寬）。在煙道的頂部遵循均勻性的布置原則，布置上 9 個測試孔，在每個測孔上都均勻地布置 8 個測試點。同時，在一個斷面上也布置測試點，數(shù)量為 72 個。將出口煙道的實際測試斷面布置于一段相對較高的垂直性管段上，其截面的實際尺寸為 3 m（寬）×3 m（長）。在煙道的一側(cè)，還均勻布置 4 個測試孔，在其中 2 個測試孔上安裝煙氣流量的在線監(jiān)測器，其每個測試孔都均勻地布置上 8 個測試點，一個斷面上布置上 16 個測試點。粉塵的濃度應(yīng)當(dāng)利用型號為 TH－880FⅣ的微型電腦煙塵類平行性采樣儀器與型號為 KCY－3A 的個體粉塵類采樣儀器，對于比電阻的測量則選取的是 BDL的便捷性比電阻測試儀器。在本次實驗測試過程中，所應(yīng)用的燃燒煤種選取為低揮發(fā)性的無煙煤種，煤質(zhì)的分析如表 1 所示。機(jī)2組處于滿負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)，通過鍋爐添加的石灰石來進(jìn)行爐內(nèi)的脫硫，其 Ca/S物質(zhì)實際的質(zhì)量比是 2：8。




二、結(jié)果及分析
2.1 鍋爐煙氣余熱回收對于靜電除塵器實際性能的影響分析
在鍋爐煙氣余熱回收的投運(yùn)前后，其煙氣的實際溫度會對粉塵排放的濃度產(chǎn)生影響。當(dāng)鍋爐煙氣余熱的回收裝置內(nèi)部的冷卻水量變大時，該電除塵器入口的煙氣溫度處于 106 ℃范圍（如表 2 所示）。




如表 2 所示，鍋爐煙氣余熱回收性裝置其在投運(yùn)前后，該除塵器實際的效率提升至 0.20%。同時，該電除塵器煙塵排放的質(zhì)量濃度逐漸由 79.02 mg/m 3降至 28.5 mg/m 3 ，其粉塵減排的效果比較明顯，主要原因可以從煙氣的溫度對比性電阻等各個方面來予以系統(tǒng)分析。
1）鍋爐煙氣溫度與其入口工況實際的飛灰比電阻之間的關(guān)系分析。如圖 2 所示，當(dāng)鍋爐煙氣溫度達(dá)到 138 ℃后，其入口工況的飛灰比電阻也達(dá)到峰值。入口工況的飛灰實際比電阻值，隨著鍋爐煙氣溫度變化而發(fā)生變化。當(dāng)鍋爐煙氣溫度下降到117 ℃，該入口工況的飛灰比電阻值也降至到6.48×10 9 Ω·cm?；谠械碾姵龎m器所設(shè)計的溫度是19 ℃。而此時，其入口工況的飛灰實際的電阻值為峰值。因而，其在加裝型號為 LSC 的裝置后溫度會下降到 117 ℃左右。那么，這時_可以將入口工況的飛灰實際比電阻值降到接近于一個數(shù)量級范圍內(nèi)，這樣有助于粉塵的荷點，能夠使電場的強(qiáng)度有效增加，起到提升除塵效率的作用。




2）鍋爐煙氣溫度與其比電暈實際功率之間的關(guān)系分析。如圖 3 所示，電暈的功率隨著鍋爐煙氣實際溫度的降低而逐漸升高。當(dāng)鍋爐煙氣的溫度降至于127℃后，電暈的功率也隨之變化，且變化較為明顯。同時，其比電暈的實際功率也升高至 59.2%，電暈實際功率隨著其溫度的逐漸降低而升高，有效地提升了除塵的實際效率，降低出口的粉塵排放實際濃度。




2.2 鍋爐煙氣余熱回收對機(jī)組實際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響
鍋爐煙氣余熱回收性裝置，其能夠通過冷卻來降低煙氣實際的溫度，讓其水溫能夠升至 35~45 ℃范圍內(nèi)。在些許程度上，大部分的熱量都將經(jīng)過 5 號的低壓電熱器其出口逐漸流入至系統(tǒng)的回路內(nèi)。依據(jù)等效焓降的基本定理，低加的回路所凝結(jié)的水量也會逐漸減少，排擠 7 號的低壓性加熱器、5 號的低壓性加熱器氣量、6 號的低壓性加熱器的總和為該機(jī)組的等效焓降總量。為了能夠?qū)﹀仩t煙氣余熱回收性裝置的投運(yùn)前后對其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響的予以系統(tǒng)化檢測，可以將分別對兩個工況予以熱力的實驗檢測。如下頁表 3 所示，對比鍋爐煙氣余熱回收性裝置的投運(yùn)前后對機(jī)組實際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性影響，在投運(yùn)鍋爐煙氣余熱回收性裝置后，該汽機(jī)的熱耗率逐漸降至于59 kJ/kWh，其所對的發(fā)電標(biāo)時間煤耗量也逐漸降至于2.8g/kWh范圍，該機(jī)組實際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性顯著提高。







經(jīng)過本次實驗可明顯得出，通過鍋爐煙氣余熱回收裝置的有效利用，能夠有效提升靜電除塵器的實際性能，有助于粉塵的荷點，能夠使電場的強(qiáng)度有效增加，電暈的功率隨著鍋爐煙氣實際溫度的降低而逐漸升高。當(dāng)鍋爐煙氣的溫度降至于 127 ℃后，電暈的功率也隨之變化，使其低出口的粉塵排放實際濃度有效降低。同時，通過鍋爐煙氣余熱回收裝置的有效利用，還可以降低發(fā)電標(biāo)時間煤耗量，提高機(jī)組實際運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效果。因而，鍋爐煙氣余熱回收對于靜電除塵器有著_為重要的影響，不但能夠起到提升除塵效率的作用，還能夠達(dá)到節(jié)能降耗，凸顯經(jīng)濟(jì)價值的效果。