火電廠電除塵器是一種高效率除塵器,是火力發電廠的六大設備之一,由于其效率高、適用性強,在其他工業如冶金、化工、建材等行業的應用中亦十分廣泛,是企業減少污染物排放,保護環境的高效除塵設備。由于電除塵器的建設投資規模較大,在投入運行時按照國家標準規定需要對其進行性能考核,考核內容的重要參數是電除塵器除塵效率,其測試結果直接關系到各方重大經濟利益,因此,對電除塵器除塵效率的準確測試就顯得尤為重要。另外,由于電除塵器運行狀況的好壞直接關系到其后續設備的運行狀態,同時也關系到企業污染物的排放以及企業的利益,因此,為了了解電除塵器的運行狀況,企業也會階段性地對電除塵器的運行狀態進行測試,其主要測試參數也是電除塵器除塵效率。
1、現行的電除塵器除塵效率測試方法
當前我國現行標準GB/T13931-2002《電除塵器性能測試方法》
4.1.5.3關于電除塵器除塵效率的計算算公式如下:
濃度法計算公式
式(1)中:η—除塵效率%,Cin—進口煙氣含塵濃度\\(標準狀態下干燥煙氣\\),mg/m3;Cout—出口煙氣含塵濃度\\(標準狀態下干燥煙氣\\),mg/m3;α—本體漏風率,%。由此可見在電除塵器除塵效率的測試中電除塵器的進出口濃度測試就顯得尤為關鍵。而煙氣中的煙塵濃度計算公式如式(2):
C=W1-W0/V(2)式(2)
中:C—煙塵濃度,mg/m3;W1—濾筒采樣后烘干恒重重量,g;W0—濾筒采樣前烘干恒重重量,g;V—煙氣采集體積,m3。從煙塵濃度的計算公式中可以看出,濾筒本身的重量與煙塵濃度有相當大的關系,如果在使用過程中發生重量損失,那么采集樣品的準確性就會受到影響。
2、當前煙塵樣品采集時存在的問題
對于煙氣中顆粒物樣品的采集,國內當前一般采用具有煙氣計量、采樣等功能的成套裝置,采集的煙塵經烘干稱重后計算煙氣中的煙塵濃度。用于收集煙塵的過濾裝置為濾筒,一般材質為玻璃纖維濾筒,使用前按現行標準GB/T16157《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》8.3.4\\(a\\)與8.3.6的規定:“濾筒使用前要經105~110℃1h烘干恒重,使用后也需經105℃1h烘干恒重”處理。煙塵采樣中,當前,一般采用的是無膠玻璃纖維濾筒,此類濾筒在國內相關單位被普遍采用。在實際工作中,接觸到的同行經常有反映,采集的樣品經過計算后煙塵凈重量為負值,尤其是電除塵器出口采集的樣品。由于電除塵器入口樣品采集量一般較大,負值現象不明顯,因此,本文所述的負值現象及數據分析均基于樣品采集量相對小的電除塵器出口。
3、原因分析及驗證
經過分析,我們認為是濾筒使用前后的烘干溫度造成的。在煙氣測試中,煙氣溫度一般在120℃以上,高的有達到180℃的情況,但很少超過180℃的情況,為查明原因,我們改變了濾筒的烘干溫度,在105℃烘干1h的濾筒經恒重后再在180℃條件下烘干恒重。不同烘干溫度下恒重結果及誤差結果如表1。
在一般情況下,電除塵器出口樣品采樣中,樣品凈重量一般不超過30mg,按采樣煙塵凈重量30mg計算,以上2種不同烘干溫度所造成的誤差如圖1所示。
從以上對比測試結果來看,在105℃與180℃不同溫度下烘干恒重后,在180℃溫度恒重后的濾筒重量相對于在105℃溫度恒重后的重量失重明顯,最高失重6.7mg,最低失重0.4mg,按采樣凈重量30mg計算,最大誤差達22.3%,最小誤差1.3%,經計算過后,平均誤差8.9%,可見誤差很大,已不滿足工業測試誤差要求。
4、解決辦法
從實驗數據來看,濾筒在不同溫度下烘干恒重后的數值有較大不同,說明濾筒的失重是因為烘干溫度不同所造成的,并且,實驗室的烘干溫度與實際采樣過程中的溫度相同,因此,為保證樣品采集的準確性,應在采樣前把需要使用的濾筒在高于需測試煙氣溫度的條件下進行烘干恒重,而不是按照GB/T16157《固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法》中的相關規定統一進行105℃的烘干恒重。
經實際驗證,在測試前把濾筒在高于實際測試煙氣溫度的條件下進行烘干后使用,采樣后在與采樣前相同的溫度下烘干恒重后進行數據計算,在電除塵器出口的樣品采集后進行濃度計算時再未出現過樣品采集值是負值的現象。本實驗中對于濾筒的處理方法同樣也適用于其他的與電除塵器效率測試相同的煙塵濃度測試過程。
5、結論
(1)不同烘干溫度恒重后的濾筒重量有較大差別。
(2)電除塵器出口煙氣中煙塵的樣品采集凈重量出現負值現象是由于濾筒的烘干溫度低于實際測試中煙氣溫度而造成的濾筒失重所造成的。
(3)通過提高測試前濾筒的烘干恒重溫度可以徹底消除電除塵器出口煙塵樣品采集的負值現象,提高測試準確度。
參考文獻:
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