燃煤鍋爐脈沖布袋式除塵器技術

　　關于除塵器問題，本文主要介紹燃煤鍋爐的脈沖布袋式除塵器技術，內容如下：

　　第一章 原始數據

　　有害物質的產生來源于自然過程和人類活動兩個方面，自然過程產生的有害物一般靠大氣的自凈作用;而人類活動過程中產生的有害物，不但直接危害人們的身心健康，也影響到自然過程的進一步惡化，成為可持續發展的絆腳石。所以對后者必須靠強制手段加以控制，并采用有效的除塵技術。

　　人類活動引起的煙塵等有害物主要來源有三個方面：工藝生產過程中產生的有害物、生活過程中產生的有害物及交通運輸過程中產生的有害物。燃煤鍋爐以其煙塵排放量大、廢棄物多、污染大而成為煙塵污染的最主要來源。

　　第一節 煙塵來源與組成

　　1煙塵來源

　　燃煤發電廠的生產過程是：經過磨制的煤粉送到鍋爐中燃燒放出熱量，加熱鍋爐中的給水，產生具有一定溫度和壓力的蒸汽。這個過程是把燃料的化學能轉換成蒸汽的熱能。再將具有一定壓力和溫度的蒸汽送入汽輪機內，沖動汽輪機轉子旋轉。這個過程是把蒸汽的熱能轉變成汽輪機軸的機械能。汽輪機帶動發電機旋轉而發電的過程是把機械能轉換成電能。

　　根據上述火力發電廠的生產過程，其生產系統主要包括燃燒系統、汽水系統和電氣系統，詳見圖1-1。

　　燃燒系統包括鍋爐的燃燒設備和除塵設備等，燃燒系統的作用是供鍋爐燃燒所需用的燃料及空氣進行完好的燃燒，產生具有一定壓力和溫度的蒸汽，并排出燃燒后的產物—粉煤灰和灰渣。

　　汽水系統由鍋爐、汽輪機、凝汽器和給水泵等組成，它包括汽水循環系統、水處理系統、冷卻系統等。

　　電氣系統由發電機、主變壓器、高壓配電裝置、廠用變壓器。廠用配電裝置組成。

　　火力發電廠的電能生產過程是由發電廠的三大主要設備(鍋爐、汽輪機、發電機)和一些輔助設備來實現的。即：一是在鍋爐中，將燃料的化學能轉換為蒸汽的熱能;二是在汽輪機中，將蒸汽的熱能轉換為汽輪機軸的旋轉機械能;三是在發電機中，將機械能轉換為電能。

　　火力發電廠排放廢氣主要是指燃料燃燒產生的煙氣。煙氣中主要污染物包括有顆粒狀的細灰又稱粉煤灰或飛灰。氣體狀的SOX、NOX、CO、CO2、烴類等。

　　煤粉的燃燒過程：煤粉在爐膛中呈懸浮狀態燃燒，燃煤中的絕大部分可燃物都能在爐內燃盡，而煤粉中的不燃物(主要為灰分)大量混雜在高溫煙氣中。這些不燃物因受到高溫作用而部分熔融，同時由于其表面張力的作用，形成大量細小的球形顆粒。在鍋爐尾部引風機的抽氣作用下，含有大量灰分的煙氣流向爐尾。隨著煙氣溫度的降低，一部分熔融的細粒因受到一定程度的急冷，呈玻璃狀態，從而具有較高的潛在活性。在引風機將煙氣排入大氣之前，上述這些細小的球形顆粒，經過除塵器，被分離、收集、即為分煤灰。

　　2煙塵組成

　　粉煤灰的化學成分與黏土質相似，其中以二氧化硅(SiO2)及三氧化二鋁(Al2O3)的含量占大多數，其余為少量三氧化二鐵(Fe2O3)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鈉(Na2O)、氧化鉀(K2O)、及氧化硫(SO3)等。粉煤灰的化學成分及其波動范圍如下：二氧化硅40%～60%，三氧化二鋁20%～30%，三氧化二鐵4%～10%(高者15%～20%)，氧化鈣2.5%～7%(高者15%～20%)，氧化鎂0.5%～2.5%(高者5%以上)，氧化鈉和氧化鉀0.5%～2.5%，氧化硫0.1%～1.5%(高者4%～6%)，燒失量3.0%～30%。此外，煤粉灰中尚含有一些有害元素和微量元素，如：銅、銀、鎵、銦、鐳、鈧、鈮、釔、鐿、鑭族元素等。一般有害物質的質量分數低于允許值。

　　粉煤灰的礦物成分主要有：莫來石、鈣長石、石英礦物質和玻璃物質，還有少量未燃碳。玻璃物質是由偏高嶺土(Al2O3˙2SiO2)、游離酸性二氧化硅和三氧化二鋁組成，多呈微珠狀態存在。這些玻璃體約占粉煤灰的50%～80%，它是粉煤灰的主要活性成分。粉煤灰的礦物組成主要取決于原煤的無機雜質成分(無機雜質成分主要指含鐵高的黏土物質、石英、褐鐵礦、黃鐵礦、方解石、長石、硫等)與含量，以及煤的燃燒狀況。