闪蒸罐的作用和原理,闪蒸罐的作用和用途( 二 )


(1)针对前电场PM粒径大、浓度高、易发生火花闪络等特点,利用高频电源提高前电场的平均电压、供电功率,增加前电场的二次电压及二次电流,使粉尘充分荷电 。具体方法为:采用三相交流输入整流为直流电源,经逆变为高频交流,最后整流输出直流高压,直流供电时其二次电压波形几乎为一条直线,提供了几乎无波动的直流输出 。通过提高二次电压平均值,提高粉尘驱进速度,使得前电场粉尘能够充分荷电并被收集下来,大幅提升除尘效率 。高频电源可在几十微秒内关断输出,在很短的时间内使火花熄灭,以毫秒级恢复全功率供电,如图2和图3所示,平均输出高压无下降 。
(2)针对后电场PM粒径小、浓度低、不易发生火花闪络的特点,实际运行中的情况通常是二次电流大、二次电压无法提升到足够的高电压,而后电场的微细粉尘的捕集,需要更大的电场强度才能有效捕集,因此利用脉冲电源提高后电场的峰值电场,进而使微细颗粒物被充分收集 。
脉冲电源在基础电源上叠加极窄的高压脉冲电压,二次电压和二次电流独立控制 。叠加的脉冲电源提供微秒级瞬间高压能量,由于脉冲电压的上升以及持续时间很短,虽然瞬时总电压提升很高,但供电前期间隔保持较低的电荷密度,维持了电场的绝缘,不会形成闪络通道,有效抑制了火花闪络,峰值电压接近电场击穿电压,脉冲电源瞬时高压使电晕放电全面均匀,避免了反电晕的产生,可有效提高粉尘荷电效率和荷电量,大幅提高微细粉尘的捕集能力,除尘效率显著提高,符合弱电流下的高电压低排放要求 。
相对于传统直流供电,高压脉冲电源供电脉冲电压上升时间极短,提高了电场击穿电压,电场能获得几倍于传统直流电源的峰值电压,利于粉尘粒子荷电提高除尘效率 。此外,针对常规直流电源电流用于对PM荷电以及在频繁的火花放电过程中形成浪费,脉冲电源仅在脉冲输出时才产生电流,脉冲宽度窄,电场中离子流和电子流间歇脉动,电场无火花,如图4所示 。
(3)电源改造说明:拆除顶部一、二电场的工频变压器和高压隔离开关;拆除配电室内一、二电场用工频电源控制柜内控制器及辅控回路、可控硅等,保留母排、断路器等,增加小母排将工频电源控制柜改造成高频电源 。拆除顶部三电场的工频变压器和高压隔离开关;拆除配电室内三电场用工频电源控制柜内控制器及辅控回路、可控硅等,保留母排、断路器等,增加小母排将工频电源控制柜改造成高频+脉冲电源配电柜 。动力电缆改造部分:利旧,将原工频电源动力电缆改造成满足高频电源、高频+脉冲电源三相供电的需求 。新增信号电缆,高频电源和高频+脉冲电源到DCS的控制电缆、信号电缆,将改造后电源的开关量信号(运行信号、准备好信号、综合报警信号、启动/停止信号)和模拟量信号(二次电压、二次电流)接入主生产系统DCS 。
3.2.2 烟气调质
烟气调质主要有两方面的作用:一是通过喷射蒸汽进行烟气调质,降低粉尘比电阻,提高除尘效率;二是因为湿度增加可以使微细颗粒物凝结,提高颗粒物驱进速度,提升除尘效率 。
烟气调质改造说明:在余热锅炉出口省煤器集箱取热水,通过闪蒸罐将带压热水闪蒸为低压蒸汽,产生的低压蒸汽经过闪蒸器汽水分离后喷入电场入口烟道水平混合联箱内 。为避免喷入到电除尘器入口的蒸汽带水,导致粉尘结块,增加一台闪蒸罐 。从省煤器出口集箱接出的热水,由于带有一定温度和压力,进入到闪蒸罐后压力迅速降低,热水闪蒸为蒸汽状态 。闪蒸罐内的蒸汽通过罐顶的蒸汽管道接入蒸汽喷射装置,闪蒸罐内少量未蒸发的水分通过底部的接口接入连排管道 。通过电动阀控制烟气调质系统的开关,通过手动阀调节蒸汽流量 。烟气调质改造如图5所示 。
3.2.3 入口预收尘改造
在进口烟箱均布板前部增设一层C型内涡迷宫预收尘装置,收集粗颗粒粉尘,降低入口PM浓度,提高预收尘效果 。同时起到气流均布作用,避免电场入口截面中下部粉尘浓度过高,速度过大 。
3.2.4 预荷电+微网捕集器改造
根据除尘效率公式(1),从宏观角度出发,通过对各电场入口PM浓度进行物理捕集可以降低各级电场入口PM浓度,提升综合除尘效率 。而且配置简单,仅需在除尘器进出口及各电场之间安装微孔金属网 。
预荷电改造主要是配合各级微网捕集器使用,提升微网捕集器的捕集效率 。一电场的入口前增设预荷电装置,使粉尘在进入电场前就带上电荷,提高整个电场的收尘效率;在三电场末端增设预荷电装置,使PM在进入微网捕集装置之前带上电荷,提高微尘捕集能力,减少二次扬尘 。