詹永樂

摘 ?要：隨著工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用到的技術(shù)不斷增多，技術(shù)也在不斷完善與進(jìn)步當(dāng)中，通過對135 MW機(jī)組循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道安裝煙氣余熱回收裝置的分析，能夠了解煙氣余熱回收裝置在工程當(dāng)中的應(yīng)用效果，研究鍋爐煙氣余熱回收對靜電除塵器運行帶來的影響，對除塵器具有的經(jīng)濟(jì)價值。觀察煙氣余熱回收裝置投運前后狀態(tài)，煙溫降低38 ℃時，凝結(jié)水的溫升能夠達(dá)到45 ℃，最終的研究可以明確：隨著煙氣溫度不斷下降，工況煙氣量減小，灰塵具有的電阻率隨之降低，除塵效果顯著。在將除塵溫度設(shè)置到100℃時，達(dá)到了99.9%的除塵效率，煙氣粉塵濃度也有所降低，低于20 mg/Nm3;機(jī)組發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤損耗降低，下降2.5 g/kWh。

關(guān)鍵詞：鍋爐煙氣;余熱回收;靜電除塵;除塵效率

中圖分類號：TK11+5 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）35-0179-02

燃燒煤炭的鍋爐其溫度一般可以控制在110～160 ℃左右，能夠產(chǎn)生大量的余熱與氣體，對環(huán)境造成了非常大的污染，資源遭到了浪費。我國開始對部分熱能進(jìn)行回收，并進(jìn)行研究分析，國外也有很多相同的研究，比如，日本的燃煤鍋爐機(jī)組使用了保溫電除塵工藝，將除塵溫度控制到了80～90 ℃，使除塵效率明顯改善，粉塵濃度大幅度降低，低于20 mg/Nm3這一標(biāo)準(zhǔn)。下面，本文將以某臺燃燒無煙煤的135 MW機(jī)組循環(huán)流化床（CFB）鍋爐應(yīng)用為例，分析余熱回收裝置對節(jié)能效果的影響，以及飛灰特性與電除塵效率在煙氣溫度降低時的表現(xiàn)，分析產(chǎn)生的影響，最后對余熱回收對機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的影響進(jìn)行了探究。

1 ? 技術(shù)改造方案與測試方法

為了更好的分析與研究煙氣余熱回收裝置對機(jī)組運行、飛灰特性產(chǎn)生的影響，本文選取了一個135 MW機(jī)組循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行研究，除塵器為配備雙室四電場靜電形式的。燃燒時產(chǎn)生了余熱，這時，余熱的回收裝置工程被設(shè)計成為水冷的結(jié)構(gòu)形態(tài)，鍋爐的受熱面被設(shè)計在除塵器的最前端，這一部位的溫度通常較高，但是卻有著非常良好的換熱效果，鑒于換熱以后的煙氣溫度降低，使得工況煙氣量減小，并且比電阻也減小，進(jìn)而能夠使除塵效率增強(qiáng)。

在空預(yù)器出口與電除塵器進(jìn)口喇叭間的水平煙道設(shè)置余熱回收換熱裝置，在水平煙道A、B分別布置換熱裝置，通過冷渣器回水和軸封加熱器出口兩路進(jìn)水，使其進(jìn)入到余熱回收裝置中與煙氣換熱，并吸收煙氣中的熱量，再回到5號低壓加熱器的出口，其循環(huán)過程，如圖1所示。

通過實驗操作與樣品采集，在煙氣余熱回收裝置的進(jìn)、出口煙道上分別布置7個測試孔道。試驗儀器設(shè)備見表1。|

無煙煤為實驗過程燃燒煤種，這一煤種具有非常低的揮發(fā)率，煤質(zhì)具體見表2。運行機(jī)組在規(guī)定負(fù)荷狀態(tài)下，能夠向其中添加其他的物質(zhì)，比如，石灰石、Ca/S物質(zhì)，以這種方式進(jìn)行爐內(nèi)脫硫，最終Ca/S的量比為2.5，具體見表2。

2 ?結(jié)果分析

2.1 ?對靜電除塵器性能的影響

余熱回收與投放將對煙氣溫度與粉塵排放量、濃度造成很大影響，見表3，當(dāng)余熱回收率在裝置中得以最大化冷卻時，電除塵器入口煙氣溫度為100 ℃。

從表3可以看出，煙氣余熱將被回收到裝置進(jìn)入汽機(jī)的低加系統(tǒng)再次利用，這時，除塵器使用效率將大大提升，提升幅度為0.10%。電除塵器煙塵排放量有所下降，其煙氣排放質(zhì)量濃度能夠從50.742 mg/Nm3下降到18.678 mg/Nm3，能夠使粉塵的排放量得到極大改善，從煙氣的溫度、電阻、速度以及工作電壓、電暈等內(nèi)容上進(jìn)行分析。

煙氣與溫度入口與飛灰的電阻值關(guān)系圖2所示。

從上圖可以看出，在煙氣溫度達(dá)到了137 ℃時，其入口的工況飛灰的電阻值非常高，并且在某點位置處能夠達(dá)到最高峰值，隨后將伴隨著溫度的降低而再次升高，這時，入口飛灰電阻值將隨之降低，在煙氣的溫度下降到100 ℃時，入口時的工況飛灰電阻值5.56×109 Ω·cm。鑒于原來的除塵器電阻值設(shè)計過程中的溫度為138 ℃，這時的工況飛灰電阻值達(dá)到最高值，為此，在安裝煙氣余熱回收裝置以后，煙氣的溫度會下降到120 ℃以下，能夠使入口的飛灰電阻值接近一個數(shù)量級。這種狀態(tài)下將非常有利于電場強(qiáng)度的增加，進(jìn)而使除塵的效率提高[2]。

粉塵比電阻值成為了測量靜電除塵導(dǎo)電性能的關(guān)鍵性指標(biāo)，堆積在電除塵器表面上的粉塵被電除塵器回收，但是此過程必須要有一個非常好的導(dǎo)電性能的支持，這樣才能使電子流的傳導(dǎo)更加有效率。高比電阻值狀態(tài)下，粉塵層將被擊穿極限的電流，而這些極限電流強(qiáng)度將由粉塵自身的電阻值決定。為使研究更為直觀，在粉塵比中間設(shè)置一個電阻值區(qū)間，除塵性能能夠在這一區(qū)間表示，具體如圖3所示，此時最適宜的電除塵器的工作電阻值為105～1 011 Ω·cm。

很明顯，鑒于煙氣將隨著溫度的降低為降低，粉塵比電阻也將隨之減少，為了使除塵器的性能大幅度增強(qiáng)，電阻值就必須要變小。在同樣的機(jī)組運行狀態(tài)下，在相同的負(fù)荷條件下，煙氣余熱將隨之回收裝置的投放而使溫度降低38 ℃，對應(yīng)的煙氣流量也將有所下降，下降率為9.2%。

2.2 ?對機(jī)組運行經(jīng)濟(jì)效益的影響

煙氣余熱回收裝置通過冷卻能夠?qū)煔鉁囟冉档?，使水溫升?0 ～50 ℃范圍左右，而這部分熱量大部分都會經(jīng)過5號低壓加熱器出口流入到系統(tǒng)回路當(dāng)中。按照等效的焓降定義，鑒于低加回路凝結(jié)水的水量減少，使得排擠7號低壓加熱器、6號低壓加熱器、5號低壓加熱器的氣量總和為機(jī)組等效焓降量。為了使檢測的煙氣余熱回收裝置投運對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)產(chǎn)生影響，可以對分投運前與投運后的兩個工況進(jìn)行熱力試驗。

3 ?結(jié) ?語

本文主要對鍋爐煙氣余熱回收對靜電除塵器運行的影響進(jìn)行分析，從而表現(xiàn)了除塵器在按照了煙氣余熱回收裝置以后，能夠使灰與煙氣的特性改善，增強(qiáng)了電除塵器的運行效率。

參考文獻(xiàn)：

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