Фильтрация пыли на угольных электростанциях
Решения для фильтрации пыли на угольных электростанциях
Угольные электростанции генерируют сложные выбросы твердых частиц в результате процессов обработки угля, сжигания и удаления золы.
Правильно подобранная система рукавного фильтра в сочетании с подходящим фильтрующим материалом и стратегией технического обслуживания помогает контролировать содержание твердых частиц в воздухе.
имеет значение и способствует соблюдению нормативных требований и стабильной работе.
Обработка и транспортировка угля
- Утечка угольной пыли в местах перегрузки, на дробильных установках и конвейерах.
- Риски распространения мелкодисперсной пыли (воздействие на работников / трудозатраты на уборку)
Котел / Камера сгорания (выброс твердых частиц из дымовых газов)
- Твердые частицы (ТЧ), переносимые потоком дымовых газов.
- В контексте множественных загрязняющих веществ твердые частицы часто обсуждаются наряду с SO₂, NOx, Hg и летучими органическими соединениями.
Обработка золы (летучая зола / донная зола)
- Мелкая зола и пыль в процессе сбора, транспортировки и разгрузки.
- Поддержание чистоты и порядка является постоянной операционной задачей.
Проблемы фильтрации пыли на угольных электростанциях
Угольные электростанции выделяют твердые частицы на нескольких этапах, от обработки угля до сжигания и удаления золы. Каждый этап характеризуется особыми свойствами пыли и представляет собой сложную задачу для фильтрации.
Обработка и транспортировка угля
- Утечка угольной пыли на дробильных установках, перевалочных пунктах и конвейерах.
- Дисперсия мелкодисперсной и респираторной пыли
- Высокий риск заражения во время погрузки и разгрузки.
Измельчение угля и подача угля в котлы
- Очень мелкие частицы измельченного угля
- Высокая вероятность взрыва пыли.
- Непрерывная работа при высокой нагрузке
Дымовые газы котлов и камер сгорания
- Твердые частицы, переносимые высокотемпературными дымовыми газами.
- Переменная запыленность при изменяющихся условиях работы котла
- Многокомпонентная среда (твердые частицы в сочетании с SO₂ / NOx / Hg)
Сбор и утилизация золы-уноса
- Мелкодисперсные частицы золы с высокой диспергируемостью.
- Абразивные свойства ускоряют износ оборудования.
- Выделение пыли во время разгрузки и перекачки.
Обработка нижней золы
- Смесь крупнозернистой и мелкозернистой золы
- Периодическое выделение пыли во время демонтажа
- Проблемы, связанные с уборкой и техническим обслуживанием помещений.
Риск воздействия кристаллического диоксида кремния
- Кристаллический кремнезем, присутствующий в угольной и зольной пыли.
- Риск для здоровья от вдыхания респираторных частиц.
- Требования к контролю за пылью, обусловленные соблюдением нормативных требований.
Инженерные решения
Фильтрационные решения Omela для угольных электростанций
Угольные электростанции генерируют сложные выбросы твердых частиц в процессе обработки угля, сжигания и утилизации золы. Высокая пылевая нагрузка, мелкодисперсная летучая зола, воздействие кристаллического кремнезема и изменчивые условия эксплуатации предъявляют высокие требования к системам пылефильтрации.
Компания Omela предлагает инженерные решения для фильтрации пыли, помогающие угольным электростанциям обеспечить надежный контроль за выбросами твердых частиц, стабилизировать перепад давления и поддерживать долгосрочное соответствие экологическим стандартам и стандартам охраны труда. Наши решения разработаны для работы в условиях высоких температур дымовых газов с сохранением стабильной эффективности фильтрации.
Начиная с конфигурации рукавного фильтра и выбора фильтрующего материала и заканчивая проектированием защитной решетки и оптимизацией технического обслуживания, наши инженеры тесно сотрудничают с операторами предприятий, чтобы адаптировать системы фильтрации для каждой критически важной технологической зоны. Такой подход сокращает незапланированные простои, повышает надежность системы и снижает общую стоимость владения (TCO).
Типичные условия эксплуатации рукавных фильтрующих устройств на угольных электростанциях
| Раздел процесса | Локация | Нормальная температура газа. | Пиковая темп. | Характеристики пыли | Режим работы |
| Обработка угля | Дробильный цех / перевалочные пункты | Температура окружающей среды – 60 °C | 80 ° C | Крупнозернистая и мелкозернистая угольная пыль, горючая, пригодная для вдыхания. | Периодический выброс большого количества пыли. |
| Угольный измельчитель | Система подачи/отвода измельчителя | 70-120 ° C | 140 ° C | Очень мелкая угольная пыль, представляющая опасность взрыва. | Непрерывно во время работы котла |
| Дымовые газы котла | Выход котла / воздуховод к рукавному фильтру | 150-180 ° C | 200-220 ° C | Мелкодисперсная зола, химически активные, кислые компоненты. | Непрерывные, переменные условия нагрузки |
| Сбор золы-уноса | бункер рукавного фильтра / зольный бункер | 120-160 ° C | 180 ° C | Мелкодисперсная, абразивная зола-унос с высокой диспергируемостью. | Непрерывный с периодическим сбросом |
| Обработка нижней золы | Зольник / конвейерная система | 80-120 ° C | 150 ° C | Крупнозернистая зола с примесью мелкодисперсных частиц. | Периодический, локальный выброс пыли |
Рекомендуемые конструкции фильтровальных мешков для применения на угольных электростанциях
| Раздел процесса | Рекомендуемые носители | Ощущаемый вес | Отделка / Обработка поверхности | Типичный дизайн сумки | Рекомендации по клетке |
| Обработка угля | Доступны в четырех великолепных цветах, чтобы дать людям больше возможностей соответствовать их спортивной одежде. или антистатический иглопробивной войлок | 500–550 г/м² | Антистатическая обработка, опаленное покрытие | Верх на кнопках, усиленные швы | Клетка из углеродистой стали, стандартное расстояние между проволоками. |
| Угольный измельчитель | Арамидного или иглопробивной войлок из ППС | 500–550 г/м² | Каландрированная поверхность, опционально с покрытием из ПТФЭ. | Усиленная верхняя манжета, износостойкие нашивки. | Клетка из углеродистой стали с трубкой Вентури |
| Дымовые газы котла | Иглопробивной войлок из полифениленсульфида (PPS) или мембрана из ПТФЭ, ламинированная поли | 500–600 г/м² | Мембрана из ПТФЭ, кислото- и щелочестойкое покрытие. | Импульсно-струйные пакеты с высокотемпературными швами | Углерод или клетка из нержавеющей сталиусиленная конструкция |
| Сбор золы-уноса | Полифениленсульфид (PPS) или стекловолокно с мембраной из ПТФЭ. | 550–800 г/м² (стекловолокно) | Мембрана из ПТФЭ, антиадгезионная отделка. | Прочные сумки с усиленным дном | Клетка из нержавеющей стали, 12–16 вертикальных проводов. |
| Обработка нижней золы | Полиэстеровый или арамидный иглопробивной войлок | 500–550 г/м² | Антиабразивное покрытие, наружная обработка методом обжига. | Стандартные импульсно-струйные мешки с защитой от износа | Более толстая проволочная клетка, малый шаг проволоки. |
Угольная электростанция мощностью 600 МВт – оптимизация работы рукавного фильтра
Существующая система рукавных фильтров на электростанции Калака страдала от нестабильного перепада давления, повышенных выбросов твердых частиц из дымовых труб и ускоренного износа фильтровальных мешков из-за мелкой летучей золы, высокой влажности и коррозионных компонентов дымовых газов.
Для повышения долгосрочной стабильности работы, соответствия ужесточающимся экологическим требованиям и сокращения количества незапланированных ремонтных работ в условиях прибрежной зоны заводу требовалась надежная модернизация фильтрационной системы.
Условия эксплуатации и проблемы
| Температура газа | 150–180 °C (пиковая температура 210 °C) |
| Загрузка пыли | 35–55 г/Нм³, мелкодисперсная зола с высокой диспергируемостью. |
| Характеристики пыли | Мелкодисперсные частицы, умеренный абразивный износ, следы кислых компонентов, возможно наличие кристаллического диоксида кремния. |
| Соотношение воздух-ткань | 1.0–1.3 м/мин |
| Существующие выбросы | ≈ 45–60 мг/Нм³ |
| Существующий DP | 1,600–2,100 Па, нестабильный |
Инженерное решение Омела
- Конструкция фильтрующего материала и мешка (Иглопробивной войлок из полиполистирола с мембраной из ПТФЭ для мелкодисперсной золы)
- Модернизация клетки и фурнитуры. (Прочные клетки с усиленными верхним и нижним кольцами)
- Оптимизация импульсно-струйной очистки (стабильное образование пылевого слоя, снижение колебаний перепада давления)
- Обнаружение и герметизация утечек (Улучшение герметизации соединения трубной решетки и мест утечек)
После модернизации с использованием мембранных фильтрующих мешков PPS от компании Omela и настройки рукавного фильтра выбросы твердых частиц стабильно остаются ниже 20 мг/Нм³.
Разница давлений стабилизировалась, а количество отказов фильтровальных мешков значительно сократилось.
55%
Ежегодное снижение затрат
Снижение частоты замены рукавов, уменьшение количества незапланированных остановок и сокращение потребления сжатого воздуха позволяют снизить общие эксплуатационные расходы рукавной пылеулавливающей установки до 55%.
Измеренные результаты
| Параметр | Перед обновлением | После решения Омелы |
| Выбросы дымовых газов | 45–60 мг/Нм³ | 12–18 мг/Нм³ |
| Перепад давления | 1,600–2,100 Па (нестабильный) | 1,100–1,350 Па (стабильное состояние) |
| Срок службы фильтровального мешка | 12–15 месяцев (в среднем) | Целевой срок: 30–36 месяцев (прогнозируемый, исходя из первых 12 месяцев). |
| Внеплановые остановки | 3 4–XNUMX XNUMX в год | 1 раз в год (только для проверки) |
| Расход сжатого воздуха | 100% | снижение примерно на 12–18% |
Снижение затрат на фильтрацию
Существенно
Более длительный срок службы мешков, меньшее количество замен и более низкая общая стоимость владения (TCO). Позвольте нашим экспертам показать вам, сколько вы можете сэкономить.
Часто задаваемые вопросы
Угольные электростанции образуют пыль на нескольких технологических этапах , каждый из которых имеет свои особенности:
- Обработка и транспортировка угля – летучая угольная пыль на дробильных установках и перевалочных пунктах
- Системы измельчения угля – очень мелкий пылеугольный уголь, представляющий опасность взрыва.
- Дымовые газы котла – мелкая летучая зола, переносимая горячим химически активным газом.
- Сбор и сброс летучей золы – высокодисперсные мелкодисперсные частицы
- Обработка зольного остатка – крупнозернистая зола с локальным выделением пыли
Для каждого источника загрязнения требуются различные параметры проектирования фильтрации , особенно с учетом температуры, тонкости пылевых частиц и режима работы.
Системы рукавных фильтраций широко распространены, потому что они:
- Обеспечивать высокоэффективное удаление твердых частиц (ТЧ)
- Обрабатывание мелкая летучая зола эффективнее многих устаревших систем
- Поддерживать стабильные выбросы при переменной нагрузке котла
- Поддержка модернизация с электростатического фильтра на рукавный фильтр когда требуется снижение выбросов
В угольных электростанциях долговременная стабильность и эффективность технического обслуживания зачастую имеют большее значение, чем просто пиковая эффективность сбора тепла.
К наиболее часто рекомендуемым фильтрующим материалам относятся:
- Войлок, изготовленный методом иглопробивания из полифениленсульфида (PPS).
- Высокая устойчивость к высоким температурам, кислым газам и летучей золе.
- Широко признан компаниями, занимающимися проектированием, закупками и строительством (EPC), и операторами промышленных предприятий.
- Пленка из ПТФЭ, ламинированная ППС
- Улучшенное улавливание мелкодисперсных частиц
- Более низкое и стабильное перепад давления
- Стекловолокно с мембраной из ПТФЭ (для зон с более высокими температурами)
- Подходит в случаях, когда температура газа превышает пределы допустимых значений PPS.
⚠️ Полиэфирный или полипропиленовый войлок, как правило, не рекомендуется использовать для отвода дымовых газов из основного котла из-за температурных и химических ограничений.
Большинство рукавных фильтрующих устройств угольных электростанций работают в следующих условиях:
- 1.0–1.3 м/мин (типичный диапазон)
Ключевые соображения:
- Более низкие коэффициенты улучшают Стабильность давления и срок службы мешка
- Более высокие коэффициенты увеличиваются пылевая нагрузка и частота очистки
- Окончательный выбор зависит от:
- Характеристики золы-уноса
- Целевые показатели выбросов
- Доступная площадь для размещения пылеуловителя
Типичные триггеры включают в себя:
- Повышение предельных норм выбросов или давление со стороны регулирующих органов.
- Частые поломки фильтровальных мешков
- Нестабильное перепадное давление
- Высокие затраты на техническое обслуживание или использование сжатого воздуха.
- Ограничения производительности ESP
Модернизация рукавных фильтрационных систем часто осуществляется без существенных структурных изменений , с упором на фильтрующие материалы, клетки и оптимизацию процесса очистки.
Общие причины включают в себя:
- Неправильный выбор фильтрующих элементов
- Чрезмерное накопление пыли
- Низкая эффективность импульсно-струйной очистки
- Утечка воздуха в местах соединения трубной решетки и рукавов
- Влага или конденсат внутри рукавного фильтра
Для стабильной работы системы рукавного фильтра необходимо, чтобы выбор фильтрующего материала, конструкция клетки, параметры очистки и герметизация работали как единая система.
Единого универсального решения не существует . При выборе следует учитывать следующие факторы:
- Место выполнения технологического процесса (котел, зола-унос, погрузка и разгрузка угля)
- Температура газа и химический состав
- Размер частиц пыли и абразивность
- Режим работы (непрерывный или прерывистый)
- Стратегия технического обслуживания и стоимость жизненного цикла
Именно поэтому на угольных электростанциях обычно используются различные конструкции фильтров в разных секциях.
Да. Грамотно спроектированная модернизация рукавных фильтрационных камер может привести к следующим результатам:
- Увеличенный срок службы фильтровальных мешков
- Меньше незапланированных отключений
- Снижение расхода сжатого воздуха
- Снижение трудозатрат на техническое обслуживание
Во многих случаях предприятия сообщают о снижении эксплуатационных расходов, связанных с рукавными фильтрами, на 40–60% , в зависимости от условий на площадке и методов технического обслуживания.
Угольная и зольная пыль может содержать респирабельный кристаллический диоксид кремния , который:
- Выглядит серьезно долгосрочные риски для здоровья при вдыхании
- Часто регулируется в соответствии с стандарты профессионального воздействия
- Наиболее критично в следующие моменты:
- Перевалка угля
- выбросы летучей золы
- Техническое обслуживание
Фильтрация с помощью рукавного фильтра играет ключевую роль в улавливании мелких респираторных частиц и снижении риска воздействия на рабочем месте.
