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水泥窯電除塵器超低排放改造方案

發(fā)布時(shí)間:2019-4-15 9:40:02 瀏覽 111次

??2018開始,國(guó)家政策對(duì)大氣污染排放的要求日益嚴(yán)格,各種環(huán)保政策的發(fā)布,直指所有燃煤企業(yè),空氣質(zhì)量的持續(xù)嚴(yán)峻的情況下,空煙氣治理,已上升為民生大事,在此,中央適時(shí)提出了堅(jiān)決打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的決心和目標(biāo)!水泥企業(yè)自2015年7月1日起執(zhí)行窯頭窯尾的粉塵排放濃度限值為30mg/m3,部分地區(qū)小于20mg/Nm3,河南省于2018年已開始執(zhí)行水泥行業(yè)顆粒物排放不得大于10mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn),業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為,其他省份執(zhí)行<10mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)已為期不遠(yuǎn)。

??目前,國(guó)內(nèi)水泥行業(yè)早期設(shè)計(jì)的電收塵器已不能滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求,究其原因,主要?dú)w納為下表中幾大因素:

??在國(guó)家政策和環(huán)保的巨大壓力下,水泥企業(yè)紛紛計(jì)劃對(duì)原有電除塵器實(shí)施減排改造,改造方案大致分為電改電、電改袋、電袋復(fù)合,甚至有上濕電除塵的,綜合各自的改造方案的投資成本和技術(shù),改下日在許多企業(yè)無(wú)法尋找到高效除塵電源和本體改造技術(shù)的情況下,許多企業(yè)選擇電改袋方案。

??為此,我們經(jīng)對(duì)比和測(cè)算,從投資成本上,電改袋總投資是電改電的2-3倍,后期維護(hù)和每年的換袋成本,也十分高昂;況且,電改袋的改造工期約需40-50天,有的甚至更長(zhǎng),在目前水泥行情看漲的情況下,停窯期間的效益損失,也是一筆不小的數(shù)目。

??在此背景下,江蘇一品環(huán)保聯(lián)合東南大學(xué)電力電子研究中心,組織多名電氣專業(yè)博士研究生,充分調(diào)研國(guó)外電除塵前沿技術(shù),走訪眾多水泥企業(yè),細(xì)致分析國(guó)內(nèi)電除塵器不能滿足現(xiàn)有排放標(biāo)準(zhǔn)的原因和技術(shù)的瓶頸,組rfij另辟蹊徑,借鑒國(guó)外先進(jìn)的電除塵技術(shù)設(shè)計(jì)理念,成功研制出了與國(guó)際先進(jìn)電除塵技術(shù)同步水平的智能脈沖電源,該產(chǎn)品具有以下幾大技術(shù)優(yōu)勢(shì):

??運(yùn)行電壓高、輸出功率大

??▲ 智能變頻脈沖電源輸出電壓紋波系數(shù)通常小于5%,遠(yuǎn)低于工頻電源35%-45%的紋波百分比。

??▲ 閃絡(luò)電壓高,運(yùn)行電流可達(dá)普通工頻電源的1.5~3倍,火花后電壓恢復(fù)快。

??直流疊加脈沖供電

??▲ 峰值電壓高,單位空間內(nèi)被激發(fā)出的電子密度大,轟擊飛灰粒子表面,使粒子的荷電量超過(guò)飽和電場(chǎng)荷電的極限,從而使粉塵獲得更快的趨近速度,提高除塵效率。

??▲ 提高電場(chǎng)的工作電壓和荷電電流,有效應(yīng)對(duì)高比電阻和細(xì)微粒徑粉塵,克服反電暈現(xiàn)象。

??實(shí)現(xiàn)火花率智能控制

??▲ 高火花率,提高電離子濃度,提高高比電阻粉塵荷電機(jī)率

??▲ 精準(zhǔn)火花頻率,使電場(chǎng)保持在最佳火花率運(yùn)行,提高除塵效率

??▲ 工作頻率500Hz以上,火花閃絡(luò)后電壓恢復(fù)快

??智能適應(yīng)工況

??▲ 內(nèi)置專家系統(tǒng)控制,根據(jù)電場(chǎng)溫度、濕度、粉塵濃度、運(yùn)行電壓等電參量反饋,采用模糊數(shù)學(xué)計(jì)算控制系統(tǒng),啟用智能閉環(huán)控制,優(yōu)化電源工作模式。

??高電壓、低電流

??▲ 可實(shí)現(xiàn)30%~50%的節(jié)能效果

??▲ 相比工頻和高頻電源,可獲得更高的二次電壓。

??▲ 智能調(diào)整電源頻率,平衡系統(tǒng)諧振點(diǎn),實(shí)現(xiàn)高電壓、低電流。

??◆品質(zhì)保證

?? 江蘇一品通過(guò)近4年市場(chǎng)技術(shù)實(shí)踐和摸索,創(chuàng)立一套切實(shí)可靠的電改電達(dá)到超低排放的系統(tǒng)工程技術(shù)方案。現(xiàn)我公司針對(duì)不同地區(qū)和用戶,提出兩套方案供用戶選擇:

??一、達(dá)標(biāo)排放方案:即在必須確保本體各項(xiàng)工況正常的情況下,僅通過(guò)將原有電源更換成我公司生產(chǎn)的“智能變頻脈沖電源”,即可達(dá)到<20mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn);并且可實(shí)施不停窯改造,改造工期為1-2天,無(wú)需顧慮停窯的效益損失。

??二、超低排放方案:即通對(duì)本體和振打系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造,加上除塵電源的更換,改造工期為15-20天,以確保達(dá)到<10mg/m3的超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

??超低排放需按以下3點(diǎn)進(jìn)行改造:

??1、將原有工頻電源更換成“智能脈沖除塵電源”

??除塵效率的高低,重要因素是取決于除塵電源的技術(shù)和先進(jìn)性。原有的工頻電源,采用簡(jiǎn)單的是直流波形輸出,且運(yùn)行電壓偏低,粉塵荷電效率不高,無(wú)法有效解決窯頭的高比電阻粉塵及應(yīng)對(duì)反電暈工況。所以,必須將原有工頻電源更換成“智能脈沖除塵電源”,脈沖電源技術(shù)主要是針對(duì)高比電阻粉塵,能有效消除反電暈現(xiàn)象,智能控制技術(shù)通過(guò)自動(dòng)調(diào)整輸出脈寬、脈幅、脈沖重復(fù)頻率,改變電流密度,使粉塵層的比電阻與電流密度和乘積小于粉塵層的擊穿電壓,讓帶負(fù)電的粉塵到達(dá)陽(yáng)極后緩慢中和變成中性粉塵,有利于粉塵經(jīng)振打剝離落入灰斗,進(jìn)而避免粉塵層擊穿出現(xiàn)反電暈現(xiàn)象,大幅提高電除塵效果。

??2、對(duì)本體進(jìn)行技術(shù)改造和合理調(diào)整振打系統(tǒng)

??本體是除塵效果的重要基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的電除塵器原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和配置,已無(wú)法滿足國(guó)家現(xiàn)有的水泥行業(yè)顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn),加之許多水泥企業(yè)除塵器本體使用年久,內(nèi)部結(jié)構(gòu)老化,極板腐蝕和極線的斷裂變形,導(dǎo)致二次電壓不高,頻閃嚴(yán)重,二次電流偏小,難以對(duì)粉塵進(jìn)行有效荷電,部分企業(yè)在后期生產(chǎn)工藝改進(jìn)過(guò)程中,管道工藝布置的不科學(xué)合理,電收塵器的進(jìn)風(fēng)不均,導(dǎo)致收塵效果不佳。有些因窯頭后期增加的余熱發(fā)電后,使粉塵的比電阻偏高,原使用的工頻電源,無(wú)法適應(yīng)反電暈工況,振打系統(tǒng)失效或振打能力弱等,均是造成粉塵排放超標(biāo)的主要因素。

??鑒于上述問(wèn)題,江蘇一品環(huán)保,通過(guò)實(shí)踐和摸索,對(duì)除塵器本體實(shí)施了科學(xué)合理的技術(shù)改造,即對(duì)一二電場(chǎng)和末尾電場(chǎng)的陰極線,應(yīng)用不同型號(hào)的陰極線,分別進(jìn)行更換。

??在第一、二電場(chǎng),由于含塵量較高,采用電暈電流大陰極線,其芒刺附近電風(fēng)強(qiáng)烈,所以可有效的防止第一、二電場(chǎng)的電暈封閉現(xiàn)象,其余電場(chǎng)則采用電流密度均勻性程度極好的加強(qiáng)極線,防止高比電阻狀況下的反電暈或局部反電暈現(xiàn)象的發(fā)生,也不會(huì)因過(guò)大的電暈電流而使振打清灰更為困難,通過(guò)對(duì)本體內(nèi)部技術(shù)改造,不僅提高了收塵效果,同時(shí),由于電流密度加大,也相當(dāng)于增加了收塵面積。合理改造振打系統(tǒng),提高清灰效果,保證電暈極持續(xù)高效釋放電暈電流,提高對(duì)粉塵的荷電效率。增

??3、預(yù)裝煙氣調(diào)質(zhì)裝置

??由于水泥行業(yè)生產(chǎn)工藝的可變性,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)入口溫度過(guò)高,或在季節(jié)性氣候變化至氣溫低于-4℃時(shí)及因空氣干燥等因素,均可導(dǎo)致粉塵比電阻過(guò)高,這些因素導(dǎo)致電除塵器的除塵效率大打折扣。

??窯頭粉塵比電阻曲線

??因此,我們建議采用從余熱鍋爐引出飽和蒸汽到電除塵器入口,在出現(xiàn)上述工況時(shí)開啟,對(duì)電除塵器入口粉塵進(jìn)行煙氣調(diào)質(zhì),此裝置僅是備用,無(wú)需長(zhǎng)期使用,故對(duì)余熱發(fā)電造成的影響微乎其微。

??目前,江蘇一品環(huán)保已成功為中國(guó)建材南方水泥、西南水泥、浙能集團(tuán)長(zhǎng)廣水泥、兆山水泥、重慶國(guó)貿(mào)水泥、安徽珍珠水泥、蘇州東吳水泥、寧波科環(huán)水泥、蒙古巴彥淖爾中聯(lián)水泥、河南新能等60余條水泥生產(chǎn)線進(jìn)行了達(dá)標(biāo)和超低排放改造,眾多的業(yè)績(jī)案例,使江蘇一品積累了豐富的改造經(jīng)驗(yàn)和成熟的改造方案!

??江蘇一品在水泥行業(yè)電改電超低排放典型案例:

??不停窯除塵改造典型案例-- 湖州煤山南方水泥

??不停窯除塵改造典型案例--浙能集團(tuán)長(zhǎng)廣水泥

?? 不停窯除塵改造典型案例--槐坎南方水泥

??除塵改造典型案例--兆山諸暨水泥


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