烟气除尘及余热回收循环系统在电厂中的应用论文_冯海岭

烟气除尘及余热回收循环系统在电厂中的应用论文_冯海岭

身份证号码:3412241987****4931 安徽亳州 233500

摘要:加强电厂相关技术的研究,有利于电厂技术革新,从而保证电厂的正常运行。本文首先介绍了燃煤锅炉烟气除尘技术,包括静电除尘和袋式除尘;再阐述了烟气余热回收利用技术;最后分析了烟气除尘及余热回收循环系统的应用研究价值。

关键词:烟气除尘;余热回收;火电厂

当前背景下,各国经济水平的日益增长,能源需求的日益增加,各国政府与科学家越来越关注对能源的节约,同时由于恶化的环境,烟气中粉尘对生态环境以及人身健康造成了很大的危害,必须重视电厂煤烟污染问题并及时处理。对烟气排放需要进行大量的人力、物力去进行治理。对于电厂来说,发电机组的工作效率将直接影响机组运行的经济性。在不同形式的热损失中,烟气余热的损失是热损失中最主要的组成部分,甚至可以占到一半左右,这不仅影响了机组的工作效率,也严重增加了机组运行的能耗,同时产生了大量的烟尘等空气污染物,降低了电厂发电的经济性,对空气环境也造成了严重的污染,因此电厂必须高度重视低温余热的回收利用,才能实现绿色可持续的发展。目前对烟气余热进行回收利用的主要方式是利用烟气余热对回热系统中的凝结水进行加热,或者为热网水进行加热,以及对锅炉的一二次风进行加热。在这些回收利用方式中主要涉及了烟气处理的相关技术,其它设备配合使用的相关技术以及新型的综合回收利用技术。

1 烟气粉尘危害及除尘设备概述

烟气粉尘是对人体健康和大气污染的有害物,越来越受重视,各国都采取了相应的限制措施。为了防止烟气粉尘对人体健康的危害,各国制定了严格的控制标准,显然要达到新标准就需要采用更高效率的除尘设备。烟气除尘技术近年来有了很快发展。烟气除尘的技术包括电气除尘器技术、袋式除尘器技术和电袋结合除尘器技术。电气除尘器,又称为静电除尘器,它是利用电晕放电,使气体中的尘粒带上电荷,并通过静电场的作用使尘粒从气流中分离出来。其特点是除尘效率高。内蒙古某热电厂选用的电气除尘器的型号为EEC70@400-2x12,其除尘效率达90%。电气除尘器按照集尘电极结构形式又分为管式电气除尘器和板式电气除尘器;按照在电气除尘器中气流的流动方向分为立式电气除尘器和卧式电气除尘器;按清灰方式可以分为干式电气除尘器和湿式电气除尘器;按电晕极和集尘极在电气除尘器中的配置位置可分为单区电气除尘器和双区电气除尘器。板式电气除尘器的中部是两端固定的金属导线,作为放电极(电晕极),放电极接高压直流电源的负极。两边的平板为集尘极,接电源正板。袋式除尘器是一种高效除尘设备,它利用有机纤维和无机纤维过滤布将含尘烟气中的固体粉尘因捕集而分离出来。其过滤材料多做成袋形,故又称为布袋除尘器。当其结构设计和滤布选择理想时候,可以除去99%以上的大于5微米的粉尘颗粒。袋式除尘器主要由主风机、箱体、滤袋、压缩空气管、排尘装置、脉冲控制仪、控制阀等组成。滤袋是其主体部分,含尘烟气的净化就是通过滤袋的功能来实现的。滤袋要求过滤效果好、容尘量大、耐腐蚀、吸湿小、透气性好。袋式除尘器的净化效率与过滤材料有很大关系。“RF”型袋式除尘器是控制空气污染的一种脉冲喷吹除尘设备,从燃煤锅炉烟气当中清除粉尘,使洁净烟气通过烟囱再排入大气中。脉冲喷吹袋室收尘器滤袋的特点是顶部开口、底部封闭。烟气从滤袋外部进入滤袋内部,洁净烟气从上部开口的滤袋顶部排出,进入净烟气室。滤袋从花板上悬吊下来。内蒙古某热电厂1号、2号炉安装的是鲁奇1144RF8000标准型号袋式除尘器。该热电厂1号、2号炉安装的袋式除尘器设计为从烟气中清除粉尘,从烟囱排放进入大气的烟气含尘量不超过50mg/Nm3。

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2 余热回收技术

2.1 排烟损失及余热回收

我国能源消耗形势严峻,国家对节能降耗的要求更加严格,各大电力集团都在降低煤耗、减少排放。火电厂锅炉排烟余热的利用是节约能源、降低能耗、减少污染排放的有效举措。排烟热损失是指锅炉排出的烟气带走一部分热量所造成的热损失。锅炉尾部排出的烟气温度远远高于环境温度,说明燃料燃烧产生的热量一部分被烟气带出而散失于大气环境之中,从而形成了排烟热损失。锅炉各项热损失(锅炉热损失由机械不完全燃烧热损失、化学不完全燃烧热损失、散热损失、排烟热损失和灰渣物理热损失组成的)中排烟热损失最大,一般在5%-8%。烟气余热回收根据换热方式分为直接换热和间接换热。能量利用方式有一种是利用相关的能量转换设备将相应的余热进行转换回收利用,另一种是通过相关的换热设备将余热以相应的热能形式回收;被加热介质的不同分为加热凝结水、加热热网水;布置的位置分为除尘器前部、脱硫吸收塔前部等。

2.2 利用新型的综合优化技术对电厂的烟气余热进行回收利用

在新建发电机组时,应尽量采用新型的锅炉设备来对烟气余热进行综合性的回收利用。在新型回收系统中,以两级方式来布局换热系统的高温段以及低温段,并在两段中间设置低温省煤器。这样烟气会在通过了高温段的空预器后进入到低温段的装置中完成换热[1]。并对回热系统的凝结水进行加热。在相关装置内完成了换热后排出的烟气会进入除尘装置,并通过低温段的空预器来实现换热。通过这种串联方式来布置高低温段空预器,使常温状态下的空气可以依次从低温段的空预器流向高温段的空预器,并被加热到运行需要的温度[2]。这种全局优化的余热回收系统极大地提高了对烟气余热的回收利用率,其节能效果更为突出。这种优化系统的节能优势十分明显,而且使低温腐蚀这一问题得到了有效的解决。

3 烟气除尘及余热回收循环系统在电厂中的应用

对烟气进行高效的余热回收的同时又能对烟气的粉尘进行净化的烟气除尘及余热回收循环系统,将有效降低机组煤耗,减少环境污染,符合国家“循环经济”政策,是“科学发展观”在发电行业的具体实践。烟气余热回收装置可以大大降低排烟温度、降低煤耗,提高除尘器的效率,具有较好的经济效益的同时,可以显著减少烟尘排放量、改善电厂周围的大气环境质量、保护职工的健康,环保效益显著。目前国内运行的电厂锅炉除尘系统中都解决了对环境造成的污染问题而没有解决这部分热量的浪费问题。尤其中小型燃煤锅炉的烟气除尘及余热回收技术还有待提高[3]。针对现有技术存在的问题,课题的目的在于设计、研究一种对烟气进行高效的余热回收同时又能对烟气的粉尘进行净化的烟气除尘及余热回收循环系统,对该系统在电厂中的应用进行分析研究。常规烟气净化技术和余热回收是将烟气除尘和余热回收这两个过程分别在不同的系统和装置中进行,而烟气除尘及余热回收循环系统能够一举两得地实现余热回收和粉尘排放达标。烟气除尘及余热回收循环系统的应用研究是有理论意义和实际应用价值的。

结束语:总之,在我国目前的电厂运行过程中,余热回收循环系统与烟气除尘都是非常重要的。在电场的生产过程中,可能对周边形成一定程度的污染,也会浪费一些能量。因此,加强余热回收循环系统与烟气除尘的应用,能够体现电厂的经济性,同时也符合可持续发展的要求。

参考文献:

[1]张燕.电站锅炉余热利用系统取水问题的研究与应用[J].华电技术,2018,40(04):22-24+27+78.

[2]廖永强.烟气余热回收利用系统在电站锅炉的应用[J].自动化应用,2014(10):56-57+63.

[3]廖增安.燃煤电厂余热利用低低温电除尘技术研究与开发[J].环境保护与循环经济,2013,33(10):39-44.

论文作者:冯海岭

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/1/4

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