随着国家政策对大气污染排放的要求日益严格,部分地区已开始执行水泥行业颗粒物排放不得大于10mg/Nm3的排放标准,在此背景下,许多水泥生产企业在无法获知市场先进改造技术的情况下,纷纷计划对原有电除尘器实施电改袋方案。从投资成本上看,电改袋总投资是电改电的2-3倍,后期维护和每年的换袋成本,也十分高昂。况且,有些企业的水泥生产线窑头,因工艺和间隙性高温等因素,无法实施电改袋?
那么,在水泥生产线普遍使用的电除尘器,就真的无法做到超低排放吗?
就在众多电除尘器和除尘电源生产企业对电除尘器超低排放不抱希望时,江苏一品环保人,审时度势,敢为天下先,决定尝试将电除尘器通过技术改造,也能符合国家要求达到超低排放标准。决心下定后,公司即组织技术人员,走访和考察了诸多水泥企业,悉心听取水泥生产企业电气设备部门一线技术人员的建议和设想,拜访多名水泥设计研究人员,结合目前市场上电除尘器现有结构和应用状况,在本公司已取得电除尘器丰富改造经验的基础上,再次升级“智能变频除尘电源”技术,通过不断的技术实践和总结,江苏一品终于创立一套切实可行的电改电达到超低排放的系统工程技术,从2017年下半年开始,应用在10多条水泥生产线窑头的电除尘器超低排放改造,改造案例已成功运行近一年,一直稳定在<10mg/m3的超低排放标准!
针对不同地区和用户,江苏一品环保目前提出两套改造方案供用户选择:
一、达标排放方案:
即在必须确保电除器本体各项工况正常的情况下,将粉尘比电阻范围控制在10^4-10^11Ω.cm之间,仅通过将原有电源更换成江苏一品生产的“智能变频脉冲电源”,即可达到<20mg/m3的排放标准;此方案可实施不停窑改造,改造工期为1-2天,无需顾虑停窑的效益损失。
二、超低排放方案:
即通对除尘器本体和振打系统进行技术改造,加上除尘电源的升级更换,确保达到<10mg/m3的超低排放标准。
超低排放需按以下3点进行改造:
1、将原有工频电源更换成“智能脉冲除尘电源”
除尘效率的高低,重要因素是取决于除尘电源的技术和先进性。原有的工频电源,采用简单的是直流波形输出,且运行电压偏低,粉尘荷电效率不高,无法有效解决窑头的高比电阻粉尘及应对反电晕工况。所以,必须将原有工频电源更换成“智能脉冲除尘电源”,智能变频脉冲电源技术主要是针对高比电阻粉尘,能有效消除反电晕现象,通过自动调整输出脉宽、脉幅、脉冲重复频率,改变电流密度,使粉尘层的比电阻与电流密度和乘积小于粉尘层的击穿电压,让带负电的粉尘到达阳极后缓慢中和变成中性粉尘,有利于粉尘经振打剥离落入灰斗,进而避免粉尘层击穿出现反电晕现象,大幅提高电除尘效果。
2、对本体进行技术改造和合理调整振打系统
除尘器本体是除尘效率的重要基础。国内现有的电除尘器原设计标准和配置,已无法满足国家现有的水泥行业颗粒物排放标准,加之许多水泥企业除尘器本体使用年久,内部结构老化,极板腐蚀和极线的断裂变形,导致二次电压不高,频闪严重,二次电流偏小,难以对粉尘进行有效荷电,部分企业在后期生产工艺改进过程中,管道工艺布置的不科学合理,电收尘器的进风不均,导致收尘效果不佳。有些因窑头后期增加的余热发电后,使粉尘的比电阻偏高,原使用的工频电源,无法适应反电晕工况,振打系统失效或振打能力弱等,均是造成粉尘排放超标的主要因素。
鉴于上述问题,江苏一品环保,通过实践和摸索,对除尘器本体实施了科学合理的技术改造,即对前端一二电场和末尾电场的阴极线,应用不同型号分别进行更换。
在除尘器入口的一、二电场,气体含尘量较高,应采用电晕电流大的阴极线,其芒刺附近电风强烈,可有效的防止第一、二电场的电晕封闭现象,其余电场则采用电流密度均匀性程度极好的加强极线,防止高比电阻状况下的反电晕或局部反电晕现象的发生,也不会因过大的电晕电流而使振打清灰更为困难,通过对本体内部技术改造,不仅提高了收尘效果,同时,由于电流密度加大,也相当于变相增加了收尘面积。
合理改造振打系统,科学设置振打次序,提高清灰效果,保证电晕极持续高效释放电晕电流,提高对粉尘的荷电效率。
3、预装烟气调质装置
由于水泥生产线窑头余热发电的利用,和窑头生产工艺的可变性,有时会出现入口温度过高,或北方地区在季节性气候变及因空气干燥等因素,均可导致粉尘比电阻过高,这些因素将导致电除尘器的除尘效率大打折扣。
因此,建议对水泥生产线窑头采用预装“烟气调质”装置,在出现上述工况时开启,对电除尘器入口粉尘进行烟气调质,此装置仅是备用,无需长期使用,故对余热发电和用水量造成的影响远比电改袋的维护成本小得多。
电除尘器改造后,为确保长期稳定运行,必须加强电收尘器的密闭堵漏,防止因漏风带来电场烟气中的湿度结露,腐蚀壳体和极板,每周不少于两次对振打及卸灰拉链机的运转情况检查,防止因清灰设备故障造成损坏范围扩大,定期对除尘电源各项参数进行分析统计,及时调整振打次序,保证阴阳极电晕效果,稳定收尘效率。
实践证明,水泥行业原有的电除尘器,只要能确保除尘器本体各项工况完好,并对电场内部加以技术改造,配合生产工艺的严格把控,选择合适先进的除尘电源,使除尘器出口粉尘达到超低排放,完全可以实现!