电袋复合除尘器内有害气体对滤料的影响

电袋复合除尘器内有害气体对滤料的影响

电袋复合式除尘技术研讨会2010年全国燃煤电厂袋式、

电袋复合除尘器内有害气体对滤料的影响

郑奎照1吴燕翔2

（1.福建龙净环保股份有限公司，福建龙岩364100；

福建福州350108）2.福州大学化学化工学院，

摘

要：为研究电袋复合除尘器产生臭氧问题袁本文通过对燃煤锅炉实际运行的电袋复合除尘器尧多电场静电除尘器

和实验室静电除尘器的臭氧测试和NO2的测试袁证明电袋复合除尘器产生的臭氧很低袁电场后臭氧浓度不超过0.007PPM袁对滤料寿命的影响可以忽略遥

关键词：电袋复合除尘器曰电晕放电曰臭氧曰NO2曰含量曰

滤袋寿命

1前言

燃煤锅炉的烟尘是目前我国大气粉尘污染的主要来源之一袁随着我国社会经济的发展和人们对环境质量要求越来越高袁国家制定了越来越严格的粉尘排放标准袁国标GB13223-2003要求从2004年开始采用新的排放标准袁新的叶火电厂大气大气污染物排放标准曳征求意见稿要求2015年后燃煤锅炉排放浓度为30mg/Nm3遥燃煤电站在实施野节能减排冶环保政策要求新形势下袁依靠单一常规的电除尘或布袋除尘技术袁难以保证设备长期稳定运行和高效排放遥而电袋复合除尘技术通过有机复合与创新袁发挥电除尘器与布袋除尘器的各自优势袁克服它们自身的不足袁解决了燃煤电站所面临烟气条件差与收尘要求高的矛盾袁它的高效尧低阻尧滤袋长寿命等优异的综合性能深受用户的青睐遥2005年电袋复合除尘器在天津军粮城电厂开始在燃煤锅炉使用至今袁燃煤电站已有50MW到660MW等100台以上电袋复合除尘器投入投运袁取得优异的效果袁烟尘排放普遍低于20mg/Nm3遥

臭氧的问题袁并与福州大学化工学院合作袁通过实验室模拟电场尧电袋复合除尘器实际运行工况尧以及静电除尘器实际运行工况进行臭氧的检测遥通过多年的臭氧研究与实践证明袁电袋复合除尘器不存在臭氧影响PPS滤袋的使用寿命遥

2臭氧产生和复合分解

静电电场在电阴极介质表面发生电晕放电袁产生等离子体袁使氧分子在瞬间分解为单原子氧袁原子氧又迅速与氧结合成臭氧遥在电场作用下袁空气中臭氧产生和复合的机理十分复杂袁简单地说袁干空气在电场作用下臭氧产生和分解的过程发生的主要反应有式(1)到式(13)等反应袁其中M为空气中的任何其它分子遥在诸多反应中袁只有式(2)产生臭氧袁而反应(3)尧(4)尧渊7冤尧(9)尧渊10冤等是臭氧的复合分解过程遥

近期臭氧对PPS滤料的影响引起国内学者[1]的关注袁

并针对臭氧对燃煤锅炉常用滤料PPS强力影响进行专门的实验研究遥该研究在布袋除尘行业引起对电袋复合除尘器的电场是否产生臭氧引起争论遥福建龙净环保股份有限公司在电袋复合除尘技术研发初期袁就十分关注电场产生

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电袋复合除尘器内有害气体对滤料的影响

2010年全国燃煤电厂袋式、

电袋复合式除尘技术研讨会3模拟电场的实验室臭氧测试

试验装置由模拟电场尧高压发生器尧风机烟道尧电加热及气体采样器等组成袁如图1所示遥空气从风机送入装置袁经加热器到模拟拟电场袁再经出口排出大气遥由皮托管测定气体流速袁取样口取样分析臭氧含量遥

图1院模拟电场实验流程图

试验时首先开启风机袁调节旁通阀分流部分空气袁调节进入系统的气体量到预定值袁然后开通加热电源袁气体温度由温度计指示遥调节加热功率到预定的气温袁并用皮托管测定气速及气体温度遥稳定流动30分钟袁开启高压发生器电源袁调节高压到预定值袁再稳定30分钟袁打开气体采样器开关袁调节空气流量到适当值进行采样遥连续采样吸收30分钟渊必要时可延长采样时间冤袁关闭采样器开关袁停止采样遥取出吸收瓶内吸收液袁分析臭氧含量遥

在检测臭氧试验装置产生臭氧浓度时袁常用直接吸收法和靛蓝二磺酸钠(IDS)分光光度法遥靛蓝二磺酸钠(IDS)可被臭氧氧化生成靛红二磺酸钠而褪色袁其氧化反应可定量进行遥因此袁根据(IDS)消耗的量可准确计算臭氧的量遥臭氧的气体在有多孔玻板的吸收管中通过兰色的IDS溶液袁生成的溶液用分光光度计在610nm处测量袁通过计算得出臭氧浓度遥这种方法操作比较复杂袁用于检测环境中臭氧浓度或作为基准用来标定物理方法仪器渊低浓度冤遥IDS法被定为国家标准用来测定环境中的臭氧浓度渊GB/T15437冤遥

表1一定温度下改变电压的实验结果(I)

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表2一定温度下改变电压的实验结果(II)

表3一定温度下改变电压的实验结果(III)

图2院电压对臭氧浓度的影响

研究资料表明袁在较低温度下臭氧比较稳定遥含量为1％以下的臭氧袁在常温常压的空气中分解半衰期约为16h遥空气中臭氧的热分解始于30℃左右袁在40-50℃时加速分解遥随着温度的升高袁分解速度加快袁温度超过100℃时袁分解非常剧烈袁达到270℃高温时可立即转化为氧气遥臭氧产生随温度的升高而加大袁但产生速度不如分解速度快袁因此臭氧浓度随温度的上升而下降遥

表4恒电压下改变温度的实验结果(I)

电袋复合除尘器内有害气体对滤料的影响

表5恒电压下改变温度的实验结果(II)

图3不同气速下温度对臭氧浓度的影响试验结果表明在实验条件下臭氧的浓度都很低袁一般都只有0.2个ppm以下遥

4电袋复合除尘器现场工况条件下臭氧浓度分布

研究

试验室测试的结果只能证明在一定温度下空气在电

场内臭氧的产生情况袁实际电袋复合除尘器中燃煤锅炉烟气在电场作用下臭氧的产生情况袁只有通过现场实际运行工况下的测试遥通过南京梅山电厂#1炉尧华电新乡电厂#2炉尧洛河电厂#2炉电袋复合除尘器现场检测内部烟气臭氧浓度遥分别从电场后端尧除尘器出口取样烟气袁采用直接吸入法与反滴定法检测遥经检测袁3台电袋除尘器的电场出口端尧除尘器出口烟道等处各取样烟气均臭氧含量很低遥现场采用如下两种方法进行检测院

方法1院臭氧检测管检测

图4臭氧管放置于取样管顶部

图5方法1现场检测

2010年全国燃煤电厂袋式、

电袋复合式除尘技术研讨会

检测原理院将臭氧氧化可变化试剂浸渍在载体上袁作为反应剂封装在标准内径的玻璃管内做成测管袁使用时将检测管两端切断袁把抽气器接到检测管出气端吸取定量臭氧气体袁臭氧浓度与检测管内反应剂柱变色长度成正比袁通过刻度值读取浓度值遥

检测方法院由于电袋除尘器中的臭氧浓度很低袁因此本次检测采用0.3要10mg/m3定遥采用大气采用进行连续取样渊500ml袁采样流量冤臭氧检测管进行测

院1L/min袁取样时间院10min袁故最低检测限为0.015mg/m3时袁为了避免臭氧在管壁吸附的可能袁

检测中直接将吸附

渊0.007ppm冤遥同

管连接在取样管顶部

遥

方法

2院碘量法

检测原理院强氧化剂臭氧渊O3冤与碘化钾渊KI冤水溶液反

应生成游离碘渊I2冤袁臭氧还原为氧气遥反应式为院

O3+2KI+H2O→O2+I2+2KOH

游离碘显色袁依在水中浓度由低至高呈浅黄至深红色渊见图3冤袁如溶液中有淀粉存在则为蓝色渊见图4冤遥

图6浓度为0.001mol/L碘化钾溶液吸收臭氧后的颜色

图7浓度为0.001mol/L淀粉碘化钾溶液吸收臭氧后的颜色

利用硫代硫酸钠(NaS2O3)标准液滴定袁游离碘变为碘化钠渊NaI冤反应终点为完全褪色止遥反应式为院

I2+2Na2S2O3→2NaI+NaS4O6

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电袋复合除尘器内有害气体对滤料的影响

2010年全国燃煤电厂袋式、

电袋复合式除尘技术研讨会两反应式建立起O3反应量与NaS2O3消耗量的定量关系为1molO3检测方法院院2mol分别在两个吸收管中加入NaS2O3袁就可以计算出臭氧的浓度10ml的碘化钾

遥

溶液渊浓度为0.001mol/L冤袁并滴加少量淀粉指示剂和硫酸袁两个取样管的气体流量分别为1L/min和0.5L/min袁采样时间院60min遥如果烟气中含有臭氧袁则吸收管的颜色应发生明显的变化遥为避免臭氧被吸附的可能袁采样管使用聚乙烯管袁并老化2h以上遥现场检测情况如图8所示遥

图8方法2现场检测情况

表6院某660MW电袋检测数据

从上述检测结果可以看出袁采用两种方法比照测定袁所4

测试的电袋复合除尘器的不同位置均未检出臭氧渊其中臭氧检测管的检测限为0.007ppm冤遥同时袁现场也没有臭氧的鱼腥味渊嗅觉阀值为0.3mg/m3中电场后的臭氧浓度均小于冤遥0.007ppm因此袁可以认为在电袋除尘器

袁即低于0.015mg/m3基本上不对滤料的寿命构成影响遥

袁5小结

通过模拟电除尘器电场实验室尧多台电袋复合除尘器实际运行工况状态下的电场后和除尘器出口臭氧测试袁可以得出如下结论院

0.2ppm渊1袁冤在高温烟气中臭氧的含量更少在空气条件下模拟电场臭氧产生浓度不大于

遥

浓度极低渊2冤现场工况条件下电袋复合除尘器所能产生的臭氧

袁电场后臭氧最高浓度不超过0.007PPM袁即低于0.015mg/m3渊3冤燃煤电站最早应用的电袋复合除尘器遥因此基本上不对滤料寿命构成影响袁采用的遥

滤袋已连续运行超过4年半袁并保持滤袋零破损的记录PPS

袁同时还有大量电袋复合除尘器投运时间超过2-3年时间

未出现滤料破损的情况袁这充分证明电袋复合除尘器不存在臭氧直接或间接破坏PPS滤袋事实遥

参考文献院

[1]柳献静等臭氧对PPS滤料强力影响的实验研究第十四届全国袋式除尘技术研讨会论文集2009年.

[2]黄炜尧林宏FE型电袋复合式除尘器的开发与应用第十二届全国电除尘学术会议论文集袁2007年.

[3]刘后启林宏院叶电除尘器曳中国建筑工业出版1987年.

作者简介：

郑奎照渊1963.1-）,男袁高级工程师袁福建龙净环保股份有限公司副总工遥1989年毕业袁研究生遥主要从事电袋复合除尘技术的应用与新技术研发遥

E-mail:lyzkz668@

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pujq.html