本文關(guān)鍵詞：兼顧換熱復(fù)合陽(yáng)極用于靜電除塵增效的試驗(yàn)研究

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【摘要】：為全面落實(shí)“節(jié)約、清潔、安全”的能源戰(zhàn)略方針,三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃(2014—2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《升級(jí)改造計(jì)劃》),該計(jì)劃將東、中、西部地區(qū)新建和東部現(xiàn)役燃煤電廠煙塵排放濃度標(biāo)準(zhǔn)提高到10mg/Nm3,甚至鼓勵(lì)更低排放。這將意味著將來(lái)的燃煤煙氣排放出的顆粒物粒徑將更多的處于PM2.5粒徑范疇。但作為處理顆粒物的最廣泛采用的重要裝置,靜電除塵設(shè)備收集PM2.5的效率并不理想。原因在于PM2.5煙塵成分大多為硅鋁質(zhì)礦物,其高比電阻特性導(dǎo)致脫除效率低,以及機(jī)械振打、離子風(fēng)等引發(fā)的“二次攜帶”,所以提高靜電除塵器的顆粒物脫除效率,解決二次飛揚(yáng)等問(wèn)題是我們現(xiàn)今針對(duì)靜電除塵器需要重點(diǎn)研究的方向。另一方面,實(shí)現(xiàn)《升級(jí)改造計(jì)劃》要求新建和現(xiàn)役燃煤機(jī)組能耗指標(biāo)的有效途徑之一為：采用低低溫省煤器(煙氣深度冷卻裝置)降低排煙溫度,回收煙氣余熱。同時(shí)降低排煙溫度后,相應(yīng)的煙氣速度降低、煙塵比電阻降低,也有利于靜電除塵器的除塵效率提高。然而由于改造空間有限以及飛灰與結(jié)露所造成的粘性積灰,低低溫省煤器的應(yīng)用和運(yùn)行受到了一定的限制。鑒于此,本文提出了一種基于兼顧換熱復(fù)合陽(yáng)極用于靜電除塵增效的新思路,其核心學(xué)術(shù)思想為基于原有靜電除塵器空間基礎(chǔ),采用新型復(fù)合換熱極板替代傳統(tǒng)的靜電除塵器剛性極板,從而實(shí)現(xiàn)靜電增效和余熱回收的高效耦合。在小型綜合靜電增效換熱除塵器試驗(yàn)系統(tǒng)上,文章重點(diǎn)從除塵增效和換熱效能兩個(gè)方面,考察了影響復(fù)合換熱極板的細(xì)顆粒物分級(jí)脫除效率與換熱效能的關(guān)鍵影響因素,同時(shí)對(duì)某代表性技改工程方案的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估。1)在總顆粒物和分級(jí)顆粒物脫除效能兩個(gè)層面上,探究了復(fù)合換熱陽(yáng)極的除塵增效性能,驗(yàn)證了復(fù)合換熱極板的總顆粒物脫除效率和分級(jí)顆粒物脫除效率均高于干式Z型極板,原因在于復(fù)合換熱極板提升了顆粒物實(shí)際驅(qū)進(jìn)速度、增大了陽(yáng)極比集塵面積、減小了實(shí)際煙氣量。并且發(fā)現(xiàn)了飽和積灰厚度平均值為2.1mm,對(duì)工程實(shí)際情況的清灰環(huán)選型起到了指導(dǎo)作用。2)重點(diǎn)從煙氣側(cè)流速、空氣側(cè)流速、停留時(shí)間、煙氣溫度等方面,考察了各關(guān)鍵參數(shù)對(duì)于復(fù)合換熱極板換熱效能的影響。以換熱量表征換熱效能從而得出結(jié)論：換熱量與煙氣側(cè)流速呈正比關(guān)系；換熱量與空氣側(cè)速度呈對(duì)數(shù)正比關(guān)系；對(duì)于固定型式的復(fù)合換熱陽(yáng)極,存在最佳空氣側(cè)速度10m/s及最佳停留時(shí)間1.5-2s；換熱量與煙氣溫度呈正比關(guān)系。3)以該技術(shù)路線應(yīng)用于某300MW機(jī)組靜電除塵器改造為例,對(duì)該技術(shù)路線進(jìn)行了減排收益評(píng)價(jià)分析。復(fù)合換熱極板替換該靜電除塵器末電場(chǎng)極板之后,顆粒物可以減排32.5mg/Nm3,年顆粒物累計(jì)減排量達(dá)到173.8t,可節(jié)省排污費(fèi)4.8萬(wàn)元；同時(shí)可獲得環(huán)保電價(jià)補(bǔ)貼300萬(wàn)元。改造后余熱利用可提高鍋爐效率,減少耗煤量1.0g/kWh,每年節(jié)省燃煤成本64.5萬(wàn)元,節(jié)煤可獲得政策獎(jiǎng)勵(lì)36萬(wàn)元。同時(shí)也對(duì)阻力能耗計(jì)算、運(yùn)行成本核算、項(xiàng)目投資費(fèi)用和投資回收期進(jìn)行了系統(tǒng)分析。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X773

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