燃煤锅炉除尘有哪些方法
煤在燃烧过程中产生的烟尘是污染大气环境的主要污染物。烟一般指的是烟炭(炭黑),是不完全燃烧的低挥发有机物,通常是由极微细的炭粒和飞灰组成,其粒径一般均小于微米。尘通常指在燃烧过程中由烟气带出的飞灰(灰粒)和一部分未燃尽的煤粒,其粒径大小为1~100μm(或更大)。
工业锅炉排放的烟尘是由煤炭在炉内燃烧后产生的,随烟气离开锅炉经烟道进入大气。因此,工业锅炉除尘技术可以分为两大方面:
(1)炉内除尘,是指在锅炉内部(从炉排至最后一级尾部受热面)减少烟尘的产生,收集烟尘的方法。这可以通过改进燃烧方式、加装部件、合理配置二次风等措施达到消烟除尘目的。
(2)炉外除尘,是指在锅炉外部(从最后一级尾部受热面至离开烟囱)收集烟尘的方法。这可通过安装除尘设备和采用高空扩散技术等来达到。
一、工业锅炉除尘技术
工业锅炉常用的除尘器有袋式除尘器、旋风除尘器、湿式除尘器、静电除尘器和电袋复合式除尘器等。
1、袋式除尘悉
袋式除尘器是利用多孔过滤介质分离捕集气体中固体或液体粒子的净化装置,分为内部过滤式和外部过滤式。其滤介质运行一段时间后形成粉尘初层(为主要过滤层),本身滤料层起到粉尘初层的骨架作用。袋式除尘器对于粒径为0.5μm的尘粒捕集效率高达98%~99%,是一种高效过滤式除尘器。最常用的袋式除尘器有机械振打袋式除尘器和脉冲袋式除尘器。
机械振打袋式除尘器采用机械运动装置周期性地振打滤袋,以清除滤袋上的烟尘。清灰时,通过振动机构使上部框架水平运动,将滤袋内的烟尘脱落,掉入灰斗中。
脉冲袋式除尘器的工作原理是含尘气流由灰斗的进烟气口进入,导流板使烟气气流向上流动,部分大颗粒灰尘在惯性力作用下被分离出来,由狭窄缝直接落入灰斗。含尘烟气从中箱体上部进入装满滤袋的过滤区,灰尘被阻留在滤袋外表面,净化了的烟气在滤袋内向上经过滤袋口进入上箱体,由排烟气口排出。
2、旋风除尘器
旋风除尘器是利用含尘气体旋转所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种设备。含尘气体由进气口沿切线方向进入后沿外壁由上向下运动(向下旋转运动的烟气流称作外涡旋),同时还有少量气流沿径向运动到中心区域。外涡旋转到达底锥体底部后沿轴心向上旋转(向上旋转的气流称内涡旋),最后从排出管排出。外涡旋与内涡旋的气流方向是相同的。在外涡旋中,灰尘在离心力的作用下向边壁移动,到达壁的灰尘在下旋气流和重力的共同作用下从烟气中分离出来落入灰斗。旋风除尘器适用于净化大于5~10μm的非黏性、非纤维的干燥粉尘。
3、湿式除尘器
湿式除尘器是使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞或利用水和粉尘的充分混合作用,以及其他作用捕集颗粒或使颗粒增大、留于固定容器内达到水和粉尘分离效果的装置。湿式除尘器可以有效地将直径为0.1~20μm的液态粒子或固态粒子从气流中除去,对粒径小于5μm的粉尘的除尘效率高,同时也能脱除部分气态污染物。
4、静电除尘器
静电除尘器是利用高压电场使颗粒荷电在库仑力作用下使颗粒与气流分离沉降的装置。静电除尘器捕集粒径范围在0.01~100μm,粉尘粒径大于0.2μm时除尘效率可高达99%以上。由于静电除尘器利用库仑力捕集粉尘,流经除尘器的阻力很小,可处理从低温、低压到高温、高压的含尘气流。
5、电袋复合式除尘器
电袋复合式除尘器是静电除尘器和袋式除尘器的有机结合,利用静电除尘器的第一电场作为一级除尘单元,除去烟气中80%~90%的粉尘颗粒,再用布袋作为二级除尘单元,除去剩下的微细颗粒。该除尘器充分发挥了电除尘器捕集粉尘量大、运行阻力低等优势,克服了袋式除尘器的固有缺点,实现了集电除尘-粉尘预荷电-布袋过滤为一体的除尘机制。对微细粉尘其除尘效率可在99.9%以上,出口粉尘浓度低于30mg/m2,且能保持长期稳定高效运行。
环保认可的锅炉,主要是根据热效率、燃烧效率来决定的,只要热效率和燃烧工况达到规定标准,环保局就会颁发生产许可证。然后至于后期使用的环保验收,是取决于消烟除尘、脱硫脱硝工艺,跟锅炉生产没有关系了。也就是说任何一种锅炉只要达到规定的热效率和燃烧效率,环保局都会认可,不分种类。
燃煤锅炉是指燃料燃烧的煤,是指经过燃煤在炉膛中燃烧释放热量,把热媒水或其它有机热载体(如导热油等)加热到一定温度(或压力)的热能动力设备。但并不是所有的热量全部有效转化,有一部分无功消耗,这样就存在效率问题,一般大些的锅炉效率高些,60% ~ 80%之间。
燃煤锅炉的原理/燃煤锅炉
1、卧式燃煤热水锅炉在结构上属单锅筒纵置式,炉膛左右两侧装有水墙管,并形成翼形烟道,锅筒内布置螺纹烟管,采用漏煤极少的活动炉排,结构合理,热效率高,大大节约能耗。
2、卧式燃煤常压蒸汽锅炉 热水锅炉 燃气锅炉 燃油锅炉 燃煤锅炉,节能环保锅炉,采用单锅筒纵向布置的三回程水火管式结构,炉膛两侧密布光管水冷壁管,设计结构合理紧凑受热面积大,烟气流程长,传热效果好,排烟温度低,所以热效率高,运行成本低,使用更经济。
3、立式燃煤锅炉,热水锅炉,炉膛采用水冷弯管结构,四周是炉胆,受热面积大,热效率高,节能降耗外壳采用椭圆型封头,炉排采用铸铁圆形炉排,经久耐用,使用寿命长。
4、卧式燃煤锅炉,燃料在炉排上燃烧后,火焰经过矮墙到燃烬室,从燃烬室经两侧翼形烟道到前烟箱,再由烟管管束到后烟室,然后由引风机抽引通过烟囱排入大气,不仅可防止锅壳底部受炉膛高温辐射,而且可使高温管板入口烟温下降,加之辅以回水引射,锅筒底部无死水区,还可以有效防止管板因过冷、沸腾而结垢及炉底凸包,烟气转向烟室可起除尘作用,也降低了原始排尘浓度。
5、 燃煤锅炉本体布置紧凑,占地面积小,运输方便,采用快装出厂,安装周期短,安装费用低,用户投入资金少,回收效益快。
6、立式燃煤锅炉,热水锅炉,受热面积的管子全部是直管,并且有足够的清污手孔装置,便于手工机械清理污垢和进行内部检查。卧式燃煤常压热水锅炉,上部配有足够大的人孔,人员可以从人孔进入炉体内部,大大方便了检查和维修锅炉。
燃煤锅炉的分类/燃煤锅炉
燃煤锅炉主要是按照用途分类的,它分为燃煤开水锅炉(供应开水)、燃煤热水锅炉(采暖和洗浴)、燃煤蒸汽锅炉(供应蒸汽)、燃煤导热油锅炉(蒸煮和干燥)等。
通过近20年的发展,我国现有2000余台大中小型循环流化床锅炉应用于生产中。大、中型循环流化床锅炉的发展带动了国内配套辅机制造业的发展,使CFB锅炉配套主要辅机—燃煤碎煤机逐步国产化。齿辊式碎煤机的研发问世大大加快了细碎机的国产化步伐,针对现行进口或国产碎煤机在运行中存在的种种问题进行结构设计上的改进与提高,一直把可靠性放在第一位。能很好地避免过破碎现象,能对纯煤炭有效地破碎,自动退让装置能让合金块状物通过保证了碎煤机安全。目前组合式齿辊碎煤机已成功配套于大、中型循环流化床(CFB)电站锅炉。
1 CFB锅炉电站原煤细碎方面存在的问题分析
一些中小电站的CFB锅炉燃料的制备破碎系统大多只设置一级或两级环锤式粗碎机破碎,有的厂甚至没有设置二级碎煤机,将造成大颗粒煤大量进入床中。入炉煤大多不能满足循环流化床锅炉的要求。
原煤未先经过筛分就进行破碎,当原煤粒度较小时存在严重的过破碎现象,且煤尘量大大增加。现运行的配套CFB锅炉的碎煤机进煤口大多没有设计筛子,对粒度已经很小的原煤只好全破碎从而出现过破碎现象。碎煤机进口大多没有设计筛子的原因是煤水分较大时易堵塞筛孔或受系统和空间场地的限制。煤水分较大的原因多是没有设计干煤棚或储煤筒仓。
国产或进口可逆锤击式(细)碎煤机装置系统在设计上放弃了出口易导致堵塞的筛板设计,靠出口间隙的调整来控制粒度,实际生产证明出口间隙的调整手段不是很理想,因为锤臂是铰链连接静态是受重力作用自然垂下,静态和动态的出口间隙差别很大。
不能对劣质煤特别是矸石有效地破碎,为了不损坏设备采用调大出口间隙让矸石放行的办法,造成燃煤粒度不符合要求。燃煤的粒度大于8—10mm时,若维持在设计风量下运行有可能使粗颗粒沉积而引起事故,这是我国循环流化床锅炉不能长期稳定运行的主要原因之。
大型循环流化床锅炉燃料的制备破碎系统设置两级破碎,第一级为环锤式粗破碎机,第二级为进口可逆锤击式细碎机,加上进口布料、除尘、减震等辅助设备,投资很大,且大多不设计安装原煤筛分装置。运行时出了不能对劣质煤特别是矸石有效地破碎外当原煤粒度较小时还会出现过破碎现象。
目前电厂输煤系统对原煤中混有的非铁磁性合金块状物尚无法分离而清除掉,合金块状物对细碎机危害极大,容易导致部件损坏。
输煤系统没有设置除大块装置使木、石、铁等大块物进入破碎机,导致破碎机不能正常工作,粒度更不能保证。所以不管机组大小,输煤系统都应设置除大块机、除杂物机及多级除铁器,以满足锅炉对供煤品质的要求。这些属于输煤系统的设计与装备问题仍需由输煤系统完善而解决之,以满足CFB锅炉对供煤品质的要求。
2 组合式齿辊破碎机的技术分析
组合式齿辊破碎机是针对循环流化床锅炉发电机组燃煤破碎(粗碎和细碎)设计的破碎机械,适用于各种煤质及煤矸石,技术特点有:⑴高效、安全、节能环保且破碎比大;⑵对破碎物料水分无任何要求,不粘不堵;⑶均匀布料装置和细筛粉装置合为一体的独特设计,彻底消除了过破碎现象;⑷粗碎和细碎紧密组合设计故无需在入口安装吸尘装置;⑸噪音少,振动小,粉尘少,功耗低;⑹出料粒度可调;⑺采用液压自动退让装置,能有效地防止非铁磁性合金块状物、硬石块对齿辊的破坏和木块及柔性物体对齿辊正常工作的危害;⑻可以分体异地安装或多级组合实现一机粗、中、细破碎,达到“一机多破”;⑼采用机械、电气、液压多重保护装置和联锁装置,有效的保护电机、破碎机和整个输送系统;⑽占地面积小,维修简单;⑾多种布置的传动方式,能最大限度地满足老电厂的改造要求;⑿最大出力可达800t/h,满足各种容量CFB锅炉燃煤细碎的粒度和流量要求;⒀以上技术特点的整合决定了其价低质优,售价比进口设备的半价还要低。
3 可靠性分析
通过上述特点分析可以看出,齿辊式碎煤机的研发是针对现行进口或国产碎煤机在运行中存在的种种问题进行入手的,通过结构设计上的改进与提高,可靠性大大提高,基本上解决了CFB锅炉电站原煤细碎方面存在的诸多问题,如能很好地避免过破碎现象,能对纯煤炭有效地破碎,特别是采用液压自动退让装置,能有效地防止非铁磁性合金块状物、硬石块对齿辊的齿辊破坏和木块及柔性物体对齿辊正常工作的危害。
综上所述,组合式齿辊破碎机用于新老电厂的CFB锅炉发电机组的原煤粗、细破碎都是先进的和可靠的,而且经济性也较好
整机示意图
1、一次风机:起到干燥燃料的作用,将燃料送入炉膛后,一般采用离心式风机。
2、送风机:克服空气预热器、风道、燃烧器的阻力,输送燃烧风,保证燃料充分燃烧。
3、引风机:主要目的是将烟气排除,维持炉膛压力,形成流动烟气,完成烟气及空气的热交换。引风机对锅炉的节能环保有着重大意义。
4、磨煤机:将原煤磨成需要细度的煤粉,完成粗细粉分离及干燥。
5、密封风机:提供一定压力的空气,阻止磨煤机漏粉。给煤机负责给煤,并控制给煤量。
6、静电除尘器:主要起到除尘的作用。除渣系统还包括渣仓、捞渣机、碎渣机、斗提机、加湿搅拌机、布袋除尘器、汽车散装机等。
工业锅炉的辅机配件还有火检风机、空压机、定排、连排、泵等。
1、水冷壁:主要吸收炉膛中高温燃烧产物的辐射热量,工质在其中作上升运动,受热蒸发。
2、锅炉过热器:锅炉过热器是回收锅炉烟气能量的,使锅炉出来的蒸汽可以获得加热,变为干蒸汽,有利于提高锅炉热效率,也有利于蒸汽轮机避免水击 回热器是从蒸汽轮机的乏蒸汽中回收能量,加热进入锅炉的循环水。
3、省煤器:将锅炉给水加热成汽包压力下的饱和水的受热面,由于它吸收高温烟气的热量,降低了烟气的排烟温度,节省了能源,提高了效率。
4、空气预热器:是一种用于提高锅炉的热交换性能,降低能量消耗的设备。 空气预热器一般分为板式、回转式和管式三种。
扩展资料:
过热器采用辐射-对流组合式,过热器系统主要由膜式的包墙过热器、顶棚过热器和蛇型管式的低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器和末级过热器组成。
过热器采用常规喷水调温,共设两级三点喷水,第一级喷水设在低温过热器出口到分隔屏过热器入口的连接管道上,布置一点;第一级喷水量约占过热器总喷水量的 2/3,作为粗调,初步调节过热器蒸汽温度,同时保护屏式过热器。第二级喷水设在后屏过热器出口到末级过热器入口间的连接管道上,布置左、右两点,能分别进行调节;第二级喷水量约占总喷水量的 1/3 左右,为细调,调节末级过热器出口温度。
参考资料来源:
百度百科-空气预热器
百度百科-省煤器
百度百科-锅炉过热器
百度百科-水冷壁
一、联系:循环流化床、煤粉炉、沸腾炉、链条炉都属于锅炉设备,通常多用于工业生产中。
二、区别:
1、特点不同
(1)循环流化床:燃烧效率高;燃料适应性广;高效脱硫。
(2)煤粉炉:燃烧迅速、完全、容量大、效率高、适应煤种广,便于控制调节。
(3)沸腾炉:焙烧强度高;矿渣残硫低;可以焙烧低品位矿;炉气中二氧化硫浓度高、三氧化硫含量少;可以较多地回收热能产生中压蒸汽,焙烧过程产生的蒸汽通常有35%~45%是通过沸腾层中的冷却管获得。
(4)链条炉:方便操作、故障少、安全可靠性高、检修费用低;漏煤量、漏灰量、漏风量、串风量很少;各分段送风室沿炉排宽度均匀的向煤层送风,有利煤层均匀燃烧。
2、原理不同
(1)循环流化床:采用流态化燃烧。
(2)煤粉炉:煤预先磨成很细的煤粉,与空气的接触表面积大大增加,使燃烧强化;煤粉由一次风输送经燃烧器进入炉膛,二次风通过燃烧器的二次风环形风道或二次风口引入炉膛。
(3)沸腾炉:用固体流态化技术焙烧硫化矿的装置。焙烧过程有反应热放出,产生含有二氧化硫的气体主要用来制造硫酸,矿渣则用作冶金原料。
(4)链条炉:通过减速机带动链条炉排转动,使煤从前方着火,到锅炉尾部燃尽,较固定炉排能够提高燃烧效率,同时链条转到下方时,风冷降温,能够保护炉排片不烧损。
3、结构组成不同
(1)循环流化床:主要结构包括燃烧室(包括密相区和稀相区)和循环回炉(包括高温气固分离器和返料系统)两大部分。
(2)煤粉炉:煤粉炉的燃烧设备主要有炉膛、燃烧器、点火装置等部分组成。
(3)沸腾炉:炉子的最下部是风室,设有空气进口管,其上是空气分布板。
(4)链条炉:链条炉排的结构形式可分链带式、横梁式和鳞片式三种。
参考资料来源:
百度百科-循环流化床
百度百科-煤粉炉
百度百科-沸腾炉
百度百科-链条炉
1、水煤浆锅炉的优势在于环保、节能、高效,其有效的利用煤炭资源使锅炉燃尽率达到98%以上。 2、调整负荷方便。水煤浆锅炉的负荷可在35%—100%的范围内任意调节,可达到经济运行的效果。 3、节约土地。燃料及粉煤灰采用罐装密闭运输方式,无扬尘污染,无需储煤场和渣场,有效地提高了土地利用率,节约用地50%以上。 4、运行成本低,自动化程度高。节约人力资源,原煤锅炉每班6-7人,而水煤浆锅炉每班只需2名运行人员。节约燃料20%以上。职工劳动及工业卫生条件得到大幅度改善。 5、经测试水煤浆锅炉烟尘排放浓度为100mg/Nm3左右。国家《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2001)规定烟尘排放浓度为200 mg/Nm3,仅为国家标准规定燃煤锅炉的1/2。燃烧后的灰可采用密闭的干法气体出灰系统收集后,可用作加气块和水泥的生产原料。