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袋式除尘器在燃煤锅炉烟气净化中的应用

一、燃煤电厂锅炉烟气除尘

1．污染源特性

(1)燃用煤的工业分析煤的化学成分决定了煤的常规特性，可以作为分析煤

的着火、燃烧性质和对锅炉工作影响的依据。在分析煤的常规特性对锅炉工作的

影响时，通常依据工业分析结果，主要包括煤的挥发分、水分、硫分以及灰渣熔

融性等几个方面。

煤的挥发分由各种硫氢化合物和一氧化碳等可燃气体、二氧化碳和氮等不可

燃气体以及少量的氧气所组成。挥发分是煤的重要成分特性，它可作为煤分类的

主要依据，对煤的着火、燃烧有很大的影响。不同挥发分煤种的发热量差别很大，

从17000kJ／kg到71000kJ／kg。

燃煤中水分含量对锅炉运行的影响也很大。煤中水分吸热变成水蒸气并随烟

气排出炉外，增加烟气量而使排烟热损失增大，降低锅炉热效率，同时使引风机

电耗增大，也为低温受热面的积灰、腐蚀创造了条件。

灰分是燃煤中的有害成分。灰分含量增加，煤中的可燃成分便相对减少，降

低了发热量，而且还由排渣带走大量的物理显热。灰分多，锅炉燃烧也不稳定，

灰粒随烟气流过受热面，流速高时会磨损受热面；流速低时将导致受热面积灰，

降低传热效果，并使排烟温度升高。灰分是飞灰的主要来源。大中型燃煤锅炉都

采用煤粉悬浮燃烧方式，煤中灰分的85％～90％成为飞灰。小型的热电厂通常采

用层燃方式的链条炉，煤中的灰分有20％成为飞灰。

燃煤中的可燃硫在燃煤过程中会被氧化成SO2和少量的SO3。硫酸盐也会
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受热分解出数量更少的自由sOs。烟气中的SO：对金属的腐蚀和粘污一般没有明

显的影响。SO、含量虽然很少，但易与烟气中的水蒸气化合生成硫酸蒸汽，将显

著提高烟气的酸露点温度，从而在低温的金属表面凝结，造成酸腐蚀和粘污。

发电厂用煤的质量等级是根据对锅炉设计、运行等方面影响较大的煤质常规

特性制定的。这些特性包括干燥无灰基挥发分Vdaf、干燥基灰分Ad、收到基水

分Mar、干燥基硫分sd和灰的软化温度ST等五项。全硫分Sar分为两个等级。

表13—73是根据煤中硫分而划分的等级。当Sar<1％(第一级)时，酸露点温

度较低；而当Sar>3％(超过第二级)时，酸露点温度急剧上升，容易使硫酸蒸汽

凝结在低金属面上造成腐蚀。我国煤种多属于中硫煤，含硫量为0．5％～1．5％。

表13—73煤按硫分的质量等级

符号Sar(％)符号Sar(％)

S1≤1.0S2>1.0～3.0

(2)烟气成分和烟气量

1)烟气成分：燃煤电厂烟气的主要成分是N2、O2、CO2、SO2、NOx。水

蒸气等。另外还含有较少量的CO、SO3，、H2、CH4。和其他碳氢化合物(CmHm)，

可表示为：

9(N2)+φ(O2)+φ(CO2)+φ(SO2)+φ(H2O)+φ(CO)+φ(SO3)+φ(NOx)+φ(H2)+φ(

CH4)+φ(∑CmHm)=100％

对于袋式除尘器来说，值得注意的是烟气中的含氧量、SO3、水蒸气(H2O)

和NOX。过剩的含氧量在高温F会导致某些滤袋材质(例如PPS)的氧化。NO2

是很强的氧化剂，并且能氧化大多数用于过滤的纤维，过高的NOX有时还会造

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成酸腐蚀。SO3易与水结合形成硫酸，一般情况下，燃煤中1％的含硫量相当于

烟气中产生600×10-6SO2，而烟气中一部分SO2与过剩的氧气反应生成SO3。

当锅炉烟气中SO3量为0.001％时，烟气的酸露点即可达到120—140℃。烟气中

SO3含量与酸露点温度的关系见表13—74。

表13—74烟气中SO，含量与酸露点温度的关系

烟气中SO3体积分数(×10-6)烟气酸露点温度／℃

0.1101．4

0.2105．9

0.5111．7

l116．6

2122．6

5128．4

10133．5

20138．7

50146．7

100153．3

2)烟气量：烟气量主要包括原煤燃烧后的气态产物，还包括过剩的空气量

和锅炉及其附属设备的漏风。所以，实际产生的烟气量要大于理论计算的烟气量。

烟气量还会随燃料的变化而改变。在除尘器设计选型时，其处理烟气量应略大于

实际产生的烟气量，一般可附加5％～10％的裕度。

(3)飞灰成分和特性我国原煤资源丰富，煤种众多，加上锅炉的燃烧情况、

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