静电除尘器在生物质燃料锅炉系统中的应用及技术优化.doc
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1、静电除尘器在生物质燃料锅炉系统中的应用及技术优化常规的静电除尘器经常应用于燃煤电厂、冶金、工业炉窑、水泥等传统行业,其设计较为规范,有具体的选型设计规程。然而,在生物质燃料锅炉行业中,除尘器的应用类型较多,如水膜麻石除尘器、袋式除尘器 (或电袋除尘器) 以及静电除尘器等。不论哪种除尘器,均出现过很多问题,其中以爆炸现象最为严重。现从生物质电除尘器发生爆炸的案例出发,从技术方面对出现的问题进行了原因分析,提出了相应的解决方案,有效地保证了设备安全稳定运行,消除了业主的重重顾虑。生物质燃料,包含了植物材料和动物废料等有机质在内的燃料,诸如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠以及棕榈等。在东南亚很多国家及我国的
2、西南地区(特别是两广地区),许多生物质燃料会被用于发电或供热,既可以快速地实现农林废弃物的减量化和无害化,又能实现资源化利用,回收热能。近几年,我司接触到了一些生物质锅炉配套静电除尘器改造项目,其中以蔗渣、棕榈、稻壳居多。在设计之初,经过资料搜索和项目对比,发现其他厂家已经投运的除尘器或多或少地出现了一些问题,如阴阳极板的变形、灰斗堵灰,甚至是除尘器爆炸等严重问题。本文就生物质静电除尘器发生爆炸的两个案例进行了剖析,对静电除尘器的技术方案进行了合理的甄选配置,提出了更为优化完善的方案。优化后的技术配置已应用到实际工程案例中,结果显示,除尘器不仅达到要求的排放浓度,而且整套设备运行稳定,安全性得
3、到有效保证。1 案例分析1.1 蔗渣除尘器爆炸事故案例案例一:2006年,广东省某糖厂175t/h锅炉,采用蔗渣为燃料,配套文丘里麻石水膜除尘器。锅炉试运行时,出现燃料堆积现象。锅炉空气预热器出口到引风机入口的负压达到3500Pa,也就是说在预热器和引风机中间的除尘器负压达到了3500Pa,远高于设计值(一般除尘器的负压为2500Pa)。在试运行8h后,该除尘器发生爆炸。案例二:2013年3月份,国内某知名电除尘器厂家配套的泰国某糖厂1120t/h锅炉配套静电除尘器(单列双室三电场除尘器,入口浓度8g/Nm3,除尘效率99.375%),采用蔗渣燃料,设备投运3个月后除尘器发生爆炸。图1为爆炸现
4、场图片。图1 泰国某公司1120 t/h蔗渣炉配套静电除尘器爆炸事故现场从现场情况来看,电除尘壳体两侧墙板严重弯曲变形,多处加强槽钢变形、断裂,特别是进出口喇叭部位。出口烟道上(离ESP出口约2m转弯处) 有一个较大的爆炸破口。除尘器下部有一个灰斗有小破口,灰斗内大部分灰分都已结焦,从灰斗内掏出来的灰块都比较大,落灰困难,很多时候需要工人从掏灰孔内部破碎下灰。1.2 爆炸事故原因分析根据现场实际参数分析,同时结合生物质燃烧介质的特性,电除尘器发生爆炸的原因分析如下:(1) 引发设备爆炸的三要素有:12.5%以上CO浓度、5.42%以上含氧量以及可能存在的火源。(2) CO浓度:大多数情况下,生
5、物质燃料锅炉多为链条炉,当其运行工况不稳定,启停频繁时,燃料中含碳物质就会出现不完全燃烧现象,易产生过量的CO。由于CO的爆炸浓度极限范围宽,点燃能量小,爆炸(其爆炸范围是12.5%74.2%)的危险性大。(3) 含氧量:除尘器设计时如果安装焊接质量不过关,保温棉厚度不达标,导致除尘器漏风率增加,那么除尘器内部的含氧量将会增加。(4) 可能存在的火源:2 生物质除尘器的技术优化措施生物质静电除尘器既有常规燃煤电厂静电除尘器设备的特性,又有其自身特点。为了确保锅炉及其附属设备的安全稳定运行,同时也为保证设备操作人员的人身安全,依据上述原因分析,本文从技术方面对生物质燃料锅炉配套静电除尘器的设计提
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