隨著現代社會的發展和技術的進步,能源的利用與環境保護密切相關。鍋爐布袋除塵器常用的煤粉爐對燃料的要求高,而且加裝脫硫、脫硫脫硝除塵器,投資及運行費用昂貴。二十世紀80年代以來研制的循環流化床鍋爐(CirculatingFluidized-BedBoiler,簡稱CFB),燃燒,燃煤適應性強,爐內噴鈣脫硫率高達90%以上,且由于爐內可低溫燃燒,NOX形成很少,既省去了煤粉爐所需昂貴的脫硫、脫硝裝置,又可基本實現達標排放。此外,其負荷調節性能好,能在低負荷下正常運行,特別適用于中、小型機組、熱電廠和調峰機組使用,同時在大型化中還表現出了投資低、占地少等優點,在技術和經濟上都呈現出巨大的優越性,因此被稱為型新式鍋爐。近年來,正逐步取代傳統的燃燒方式,是目前應用 廣的潔凈煤發電技術之一。已大量采用該項技術,100-250MW等級的CFB鍋爐已經有60多臺,300MWCFB鍋爐已于2002年7月在 JEA電廠投入商業運行。與此同時,國內也開始起步向大型化發展,河北南部電網的石家莊熱電廠、保定熱電廠改造工程都采用循環流化床鍋爐。但由于循環流化床鍋爐具有可以燃用劣質煤、能低溫燃燒、能NOX的生成及在燃燒中加入石灰石脫硫等特點,使鍋爐排出煙塵的物理、化學特性與常規煤粉爐相比有較大變化,給除塵器的除塵性能帶來不利影響。其特點主要表現在以下幾個方面:
(1)煙氣量大、含塵。循環流化床鍋爐除塵設備能燃燒的劣質煤含灰量可達30%~70%,加上加入石灰石產生的大量氧化鈣等鈣的化合物粉末,使煙氣中的含塵濃度提高;
(2)煙塵比電阻高。煙塵的比電阻與溫度、濕度和組成成分有關。導電性較好的SO2,S03等氣體吸附在煙塵上,能煙塵導電性,使其比電阻降低。循環流化床鍋爐摻鈣燃燒后,煙氣中的SOZ等含硫氣體降低90%,使得循環流化床鍋爐的排煙煙塵比電阻至1012-1013cm,屬高比電阻粉塵;
(3)煙塵粘度較大。循環流化床鍋爐脫硫煙塵是一種粉末狀混合物,主要由飛灰、CaS03,CaS04及未 反應的Ca0,Ca(OH)2和CaC03等組成,含鈣量比煤粉爐高得多。高含鈣量導致煙塵吸濕性較強,粘度增加。
因此,分析和研究循環流化床鍋爐的煙塵特性,慎重選用和設計循環流化床鍋爐配置的除塵器,或對其采取適當的改進措施,布袋收塵器對使煙塵排放濃度達到 標準或 低至關重要。
2003年12月23日, 頒布了新的《火力發電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2003),并自2004年1月1日起實施。該標準規定,自2004年1月1日起,通過建設項目環境影響報告書審批的新建擴建改建的火電建設項目,燃煤鍋爐煙塵的 高允許排放濃度為SOmg/Nm3;在本標準實施前,環境影響報告書已批復的脫硫機組,以及位于西部非兩控區的燃用特低硫煤(入爐燃煤收到基硫分小于0.5%)的坑口電廠鍋爐煙塵的 高允許排放濃度為100mg/Nm3;以煤研石等為主要燃料的資源綜合利用火力發電鍋爐煙塵的 高允許排放濃度為200mg/Nm³。該標準已接近發達 和地區的火電廠煙塵排放標準,表明我國在控制大氣污染方面加強了力度,并且對我國現有的除塵技術和設備提出了嚴峻的挑戰。
根據本課題對除塵設備的要求,目前各類除塵設備中,可供選用的有電除塵器和布袋收塵器。特別是電除塵器,以其除塵、阻力低、耗能少;能夠 收集大流量氣體和高溫或腐蝕性氣體中的粉塵;自動化程度高及操作維護方便等優點被廣泛應用于電站鍋爐、冶煉、水泥等大部分工業除塵。 近十年,電除塵器在國內了長足的進步,生產廠家從引進全套電除塵器制造技術到自主,己推廣應用了一些成功的研究成果,使除塵器效率進一步提高。今后,隨著電除塵器的不斷改進,其應用也將不斷拓展。
布袋收塵器的應用和發展沒有電除塵器那樣,但在我國各行各業也已有幾十年的歷史,完善的設計和良好的使用效果使其廣泛的應用,排放標準可達到SOmg/Nm³,甚至 低,但它在電力行業使用得較晚。目前,隨著、耐化學腐蝕、、、、 的濾料的出現,為袋式除塵的廣泛運用提供了空間。當布袋收塵器和電除塵器被要求同等排放濃度時,它們的一次性初投資基本相當,但有時由于布袋收塵器的關鍵設備和控制系統需靠,所以比電除塵器的一次性初投資高,后期的運行維護費用也高;而采用電除塵器雖然占地面積較大,但運行維護費用低,并且已在國內電力行業具有眾多業績。