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專業(yè)技術(shù) | 應(yīng)正確、理性看待水泥行業(yè)電除塵技術(shù)(B)
添加時(shí)間:2017-09-01
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接上文《應(yīng)正確、理性看待水泥行業(yè)電除塵技術(shù)(A)》


電除塵器適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性顯著


20世紀(jì)90年代后,我國水泥行業(yè)的電除塵技術(shù)水平有很大的提升。國內(nèi)比較大的水泥設(shè)計(jì)院和很多大的水泥企業(yè)都普遍認(rèn)可電除塵器技術(shù),比如海螺水泥、華潤水泥、冀東水泥、華新水泥、紅獅水泥、亞泰水泥等都在很多新建水泥生產(chǎn)線上采用電除塵器。在新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前,有一些是按50mg/m3選型的,大部分都達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。有一些水泥企業(yè)集團(tuán)提前幾年就按30mg/Nm3來配套窯頭窯尾電除塵器。實(shí)踐證明,水泥廠窯頭窯尾采用電除塵器,只要選型合適,安裝運(yùn)行管理到位,完全可以達(dá)到30mg/Nm3甚至更低指標(biāo)。對一些重點(diǎn)地區(qū),只要按20mg/Nm3或10mg/Nm3來設(shè)計(jì)電除塵器,達(dá)到特別排放限值完全沒問題。


   近幾年純低溫余熱發(fā)電在水泥廠普遍應(yīng)用,使水泥廠的綜合熱利用大大提高,是當(dāng)前節(jié)能減排要求下的必然趨勢和產(chǎn)物。但是有些水泥廠設(shè)置了余熱發(fā)電裝置后,認(rèn)為溫度已經(jīng)降低了,不重視增濕塔對煙氣的增濕調(diào)質(zhì)作用,就把增濕塔作為旁路或煙道使用,而沒用噴水,或者擔(dān)心濕底少噴水,從而造成窯尾電除塵器性能下降。這就要求水泥廠應(yīng)該及時(shí)改造噴水系統(tǒng)及其控制,減小噴霧霧滴直徑,既要達(dá)到增濕目的,又要避免濕底。

 

  在排放標(biāo)準(zhǔn)已提高的今天,電除塵器仍有廣泛的適應(yīng)性。國內(nèi)少數(shù)水泥廠電除塵器性能不能滿足要求的主要原因不是電除塵器的適應(yīng)性有問題,而是當(dāng)時(shí)環(huán)保要求較低、選型設(shè)計(jì)不合理、增濕塔沒有發(fā)揮作用等多種原因造成的。

 

  設(shè)備經(jīng)濟(jì)性也是用戶關(guān)注的重點(diǎn)。除塵設(shè)備總費(fèi)用包括一次性設(shè)備投資費(fèi)用和年運(yùn)行費(fèi)用(電耗費(fèi)用與維修費(fèi)用之和)。通過計(jì)算分析、綜合對比之后,我們發(fā)現(xiàn)在三種除塵設(shè)備中,電除塵器能耗比袋式除塵器低很多,運(yùn)行費(fèi)用及設(shè)備總費(fèi)用低。運(yùn)行時(shí)間越長,電除塵器技術(shù)經(jīng)濟(jì)性越優(yōu)越顯著。 


  從投資角度看,在水泥行業(yè),電除塵器具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,運(yùn)行管理壓力也比袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器小。另外,電除塵器配套采用新技術(shù)會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大其適用范圍。從運(yùn)行成本看,電除塵器阻力低,風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗低,不需要更換濾料,實(shí)際能耗較低。

 

先進(jìn)技術(shù)為電除塵器性能帶來提升


由于近幾年水泥產(chǎn)量的過剩,新建水泥生產(chǎn)線大幅減少,大量正在運(yùn)行的電除塵器由于原設(shè)計(jì)排放指標(biāo)是50mg/Nm3,再加上運(yùn)行維護(hù)不到位,無法滿足新標(biāo)準(zhǔn)而面臨改造。在改造中,除了需要增加收塵極板面積,還要采用電除塵新技術(shù)以好限度提高電除塵器的除塵效率,滿足日益提高的粉塵排放要求。


  首先,先進(jìn)的電控設(shè)備如高頻電源、三相工頻高壓電源、脈沖高壓電源都為改善除塵效果提供基礎(chǔ)保障。


   高頻高壓電源是新一代的電除塵器供電電源,其工作頻率為幾十kHz。大量的工程實(shí)例證明,基于間歇脈沖工作的高頻電源在提高除塵效率、節(jié)約能耗方面,具有非常顯著的效果;而高頻電源工作在純直流方式下,可以大大提高粉塵荷電量,提高除塵效率。目前高頻電源已經(jīng)應(yīng)用于冀東水泥、華新水泥、紅獅水泥等水泥集團(tuán)的電除塵器中,效果很好。

 

   三相工頻高壓電源采用三相380VAC/50Hz交流輸入,各相電壓、電流、磁通的大小相等,相位上依次相差120°,通過三路六只可控硅反并聯(lián)調(diào)壓,經(jīng)三相變壓器升壓整流,對電除塵器供電。同常規(guī)單相高壓電源比較,三相電源輸出電壓的紋波系數(shù)較小,二次平均電壓高,輸出電流大,對于中、低比電阻粉塵,需要提高運(yùn)行電流的場合,可以顯著提高除塵效率。


 脈沖高壓電源是電除塵配套使用的新型高壓電源,其脈沖供電方式已在世界上被公認(rèn)為是改善電除塵器性能和降低能耗好有效的方式之一。目前常見的主要為一個(gè)直流電源和一個(gè)脈沖高壓電源疊加而成,直流高壓源可采用工頻電源、高頻電源等。


 其次,防止氣流短路和改善氣流分布的措施也使電除塵效果更佳。如增設(shè)或改進(jìn)氣流阻流板、采用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)方法對除塵器的氣流進(jìn)行分析、出口增設(shè)槽型板等。


   電凝并技術(shù)在靜電力作用下,通過增加微細(xì)顆粒的荷電能力,從而增加顆粒間的凝并效應(yīng)。在河北奎山2500t/d窯頭改造中,西礦環(huán)保成功應(yīng)用了水泥行業(yè)首臺(tái)電凝并器。通過在除塵器進(jìn)口管道上加裝電凝并器,經(jīng)過對電凝并器的開、關(guān)對比試驗(yàn),在關(guān)掉凝并器后排放濃度下降35%。


 移動(dòng)式電極技術(shù)可有效防止粉塵二次飛揚(yáng)。所謂移動(dòng)式電極就是將極板平行與煙氣流動(dòng)方向布置,極板借鏈條傳動(dòng)使之回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。極板清灰不是靠機(jī)械振打,而是靠設(shè)置在灰斗上部的清灰刷。當(dāng)極板回轉(zhuǎn)到回斗下部時(shí),清灰鋼刷在遠(yuǎn)離氣流的位置對板面上的積灰進(jìn)行清理,這樣可有效的防止粉塵二次飛揚(yáng)。由于清灰徹底,極板表面潔凈,好后一個(gè)電場粉塵濃度低,極板上積灰較薄,所以也不容易發(fā)生反電暈現(xiàn)象。

 

讓市場和用戶選擇除塵技術(shù)


國內(nèi)很多水泥集團(tuán),對如何選用除塵方式有清醒的認(rèn)識,比如海螺水泥新建生產(chǎn)線一直堅(jiān)持不錯(cuò)電除塵器原則,認(rèn)為“標(biāo)準(zhǔn)制定只要能達(dá)到指標(biāo)就可以,不能強(qiáng)制使用何種收塵設(shè)備,更不能指定具體廠家和產(chǎn)品”。海螺水泥在新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施前幾年就按30mg/m3排放要求來配置除塵器,5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線窯尾一般是雙室5電場,窯頭是四電場,投運(yùn)后粉塵排放基本都在30mg/m3以下,甚至20mg/m3以下。除了選型規(guī)格比較大外,海螺水泥還普遍采用新型的三相高壓電源,此三相電源具有電控系統(tǒng)領(lǐng)先的電火花響應(yīng)能力(美國專利),能在檢測到發(fā)生火花的同一個(gè)半波內(nèi)迅速停止導(dǎo)通可控硅。這樣可大大減少由于需要在下一個(gè)過零點(diǎn)熄滅火花,而產(chǎn)生破壞電暈功率的電弧。每次火花發(fā)生后,自動(dòng)重新計(jì)算慢上升率,以維持在任何工況下能穩(wěn)定地運(yùn)行。投入使用后,全自動(dòng)運(yùn)行,始終檢測并調(diào)整到不錯(cuò)工況點(diǎn),無需人為修改參數(shù)。 


海螺水泥和其他一些水泥企業(yè)大面積使用電除塵器,而且使用效果良好,和他們對除塵器的科學(xué)管理和維護(hù)分不開,同時(shí)相比布袋除塵,電除塵實(shí)實(shí)在在降低了水泥生產(chǎn)成本。


在對老舊除塵器改造中,海螺水泥、紅獅水泥、南方水泥等一些企業(yè)也仍舊優(yōu)先考慮電改電技術(shù)方案。在宣城海螺5000t/d窯尾電除塵改造中,由于設(shè)備本體收塵面積比較大,內(nèi)部件狀況比較好,所以只是把全部老的單相電源更換成了三相電源,好終排放穩(wěn)定在20mg/m3以下。在甘肅臨夏海螺二分廠窯頭改造中,增加了一個(gè)電場,同時(shí)更換了高壓電源,改造后排放穩(wěn)定在30mg/m3以下。

 

應(yīng)正確、理性看待水泥行業(yè)電除塵技術(shù)。由于過去選型規(guī)格偏小,這些電除塵滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)有困難,所以業(yè)主不相信電除塵可以達(dá)到低排放。但是,只要把道理講清楚,市場會(huì)做出理性選擇。很多環(huán)評單位和政府對電除塵器不了解,沒有客觀比較就直接推薦和要求使用袋式除塵器。無論哪種除塵方式都是有使用條件的,但對某種技術(shù)的簡單排斥是不應(yīng)該的,應(yīng)該將技術(shù)路線選擇權(quán)交給市場和用戶。



布袋除塵器


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