電袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用及運(yùn)行管理

蘇金海

（北京京能熱電股份有限公司，北京 100041）

電袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用及運(yùn)行管理

蘇金海

（北京京能熱電股份有限公司，北京 100041）

介紹了電袋復(fù)合除塵器在某熱電企業(yè)的應(yīng)用情況及運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。實(shí)踐表明，電袋復(fù)合除塵器內(nèi)的臭氧對(duì)布袋影響極低，對(duì)PPS濾料強(qiáng)度影響極小，并具有長期保持低排放濃度、節(jié)能明顯的特點(diǎn)，良好的運(yùn)行管理可確保電袋復(fù)合除塵器的長期安全、可靠運(yùn)行。

電袋復(fù)合除塵器;排放標(biāo)準(zhǔn);應(yīng)用;運(yùn)行管理

北京某熱電企業(yè)1～4#機(jī)組原設(shè)計(jì)均為電除塵器，設(shè)計(jì)煙塵排放濃度不能滿足新的國家和地方規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。為了保證煙塵達(dá)標(biāo)排放，1#、3#機(jī)組于2008年上半年改造為電袋復(fù)合除塵器；2#機(jī)組于2010年5月改造為電袋復(fù)合除塵器。本文介紹了電袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用情況及運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。

1 電袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用

1.1 工程概況

該熱電企業(yè)1#、3#爐原電除塵設(shè)備為：臥式雙室五電場、243m2高效靜電除塵器，型號(hào)為：RWD/SJS-243-5*3.5-2，設(shè)計(jì)煤種為大同小峪煤，灰分為26.24%～29.61%，飛灰密度為2.03g/cm3。該除塵器在長期運(yùn)行后先后出現(xiàn)二次電流下降，粉塵排放超標(biāo)問題，排放已經(jīng)不能滿足北京市粉塵排放濃度≤20mg/Nm3的最新環(huán)保要求，故需對(duì)1#、3#機(jī)組除塵器進(jìn)行改造。

該項(xiàng)目是2008年北京奧運(yùn)會(huì)環(huán)保項(xiàng)目，該廠之前曾采用過電除塵器三電場改造為五電場，但電除塵器的排放仍不能滿足奧運(yùn)環(huán)保要求。經(jīng)過充分的調(diào)研論證，該廠決定將原電除塵器改造成新一代高效節(jié)能型除塵設(shè)備—FE型電袋復(fù)合除塵器。

1.2 設(shè)計(jì)條件及參數(shù)

除塵器型式為電袋復(fù)合除塵器；處理煙氣量180.4萬m3/h（預(yù)留余量按照10%考慮）；除塵器入口煙塵25～30g/Nm3；除塵器出口煙塵＜20mg/Nm3；除塵器氣布比≤1.1m/min；濾袋材質(zhì)PPS+P84；電場數(shù)為2個(gè)（利舊保留原電場）；除塵器本體總阻力：電袋復(fù)合除塵器新安裝后阻力≤500Pa；1年后≤900Pa，3年后≤1200Pa；除塵器本體漏風(fēng)率＜1.5%。

1.3 改造方案

在原有電除塵器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，不加長柱距，不加寬跨距；保留原支架，灰斗，進(jìn)口喇叭，第一、第二電場及配電系統(tǒng)，拆除第三、四、五本體內(nèi)部構(gòu)件、本體頂部構(gòu)件，作為濾袋區(qū)。

改造后的主要組成為：1）電場區(qū)：保留原電除塵器第一、二電場內(nèi)部陰陽極系統(tǒng)以及高低壓配電系統(tǒng)，對(duì)其電場進(jìn)行充分檢修，以提高電場運(yùn)行的可靠性以及收塵效率；2）濾袋區(qū)：在原電除塵器第三、四、五電場空間布置低壓脈沖噴吹濾袋除塵器，濾袋區(qū)為12個(gè)分室結(jié)構(gòu)，凈氣室內(nèi)部空間高度能夠滿足濾袋袋籠的拆裝；3）濾袋保護(hù)裝置：在進(jìn)口煙道增加預(yù)涂灰裝置，滿足燃油點(diǎn)爐時(shí)的濾袋保護(hù)要求。煙氣經(jīng)過電除塵區(qū)后進(jìn)入旁路煙道，布置零泄漏的密封閥旁路煙道；4）煙氣氣路系統(tǒng)：改造原出口喇叭，將電袋復(fù)合除塵器出口與原出口煙道貫通聯(lián)接；5）壓縮空氣系統(tǒng)：由壓縮空氣母管接入，用于濾袋區(qū)的脈沖清灰。

1.4 電袋復(fù)合除塵器性能

（1）建設(shè)與投產(chǎn)情況

1#、3#爐分別于2008年3月1日、2008年4月15日安裝，每臺(tái)爐安裝工期45天，2008年6月通過北京市環(huán)保局驗(yàn)收，2008年6月、8月，華北電科院分別對(duì)1#、3#爐電袋復(fù)合除塵器進(jìn)行性能試驗(yàn)。

（2）監(jiān)測結(jié)果

前級(jí)一、二電場都運(yùn)行時(shí)其出口煙塵排放濃度為10mg/Nm3；停用一個(gè)電場時(shí)其出口煙塵排放濃度為16mg/Nm3；本體總阻力650Pa。

1#、3#爐除塵器改造后運(yùn)行近兩個(gè)月后性能試驗(yàn)的測試結(jié)果見下表。

電袋復(fù)合除塵器運(yùn)行2個(gè)月后的性能測試結(jié)果表

表中數(shù)據(jù)顯示，2臺(tái)鍋爐除塵器改造成電袋復(fù)合除塵器后，除塵效率、漏風(fēng)率等指標(biāo)均優(yōu)于原來的靜電除塵器，特別是煙塵排放濃度滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)及北京市地方標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)1#、3#機(jī)組電袋復(fù)合除塵器均已運(yùn)行4年，在線監(jiān)測其排放濃度為16mg/Nm3，阻力為700～800Pa，清灰周期達(dá)300min，各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)依然滿足設(shè)計(jì)值。

此前，利用檢修期對(duì)除塵器進(jìn)行檢查，也均未發(fā)現(xiàn)有布袋破損的“糊袋”現(xiàn)象。

2 電袋復(fù)合除塵器的運(yùn)行與運(yùn)行管理

該熱電廠電袋復(fù)合除塵器能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，首先得益于除塵器的設(shè)計(jì)、安裝合理，同時(shí)對(duì)除塵設(shè)備在運(yùn)行中的維護(hù)、管理工作也需到位。

2.1 梯層管理，責(zé)權(quán)分明

該熱電企業(yè)2008年將除灰車間負(fù)責(zé)的除灰運(yùn)行工作劃歸發(fā)電生產(chǎn)部統(tǒng)一管理。由1名副經(jīng)理主抓除灰系統(tǒng)的生產(chǎn)管理，并設(shè)除灰運(yùn)行主管與除灰運(yùn)行工程師各1名，負(fù)責(zé)除灰運(yùn)行人員的管理、技術(shù)指導(dǎo)與技能培訓(xùn)、各項(xiàng)技術(shù)措施的制定以及對(duì)規(guī)章制度落實(shí)進(jìn)行監(jiān)督等工作。該廠檢修分公司負(fù)責(zé)除灰設(shè)備的日常維護(hù)及檢修工作；并設(shè)立了除灰點(diǎn)檢員，對(duì)設(shè)備日常維護(hù)、運(yùn)行情況進(jìn)行點(diǎn)檢監(jiān)察；對(duì)設(shè)備檢修過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督及二級(jí)驗(yàn)收。生技部設(shè)除灰專業(yè)工程師，對(duì)除灰設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)等工作全面負(fù)責(zé)；對(duì)設(shè)備檢修過程進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督和三級(jí)驗(yàn)收。各級(jí)管理人員職責(zé)分明、分工有序，為設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力的保證。

2.2 建立健全各項(xiàng)管理制度

通過制定《生產(chǎn)過程管理》、《安全管理標(biāo)準(zhǔn)》、《設(shè)備缺陷管理標(biāo)準(zhǔn)》、《工程驗(yàn)收管理規(guī)定》、《設(shè)備檢修管理制度》、《設(shè)備可靠性管理標(biāo)準(zhǔn)》等一系列管理制度與工作標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了各級(jí)管理人員職責(zé)與職能，強(qiáng)化了“精細(xì)化管理”理念，充分發(fā)揮了專業(yè)化管理的優(yōu)勢。

企業(yè)發(fā)電部編制完善了《除灰運(yùn)行規(guī)程》和《除灰系統(tǒng)圖》，編寫了運(yùn)行操作票，落實(shí)了“兩票三制”，使運(yùn)行人員的操作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，杜絕了因人為因素造成的設(shè)備損壞。

檢修公司通過編制《設(shè)備滾動(dòng)檢修計(jì)劃》、完善《除灰設(shè)備檢修規(guī)程》、執(zhí)行《檢修作業(yè)指導(dǎo)書》等，設(shè)備檢修工作做到了工序標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)量化完整，從而使設(shè)備檢修質(zhì)量、設(shè)備完好水平得到了保證。

2.3 生產(chǎn)過程監(jiān)察及質(zhì)量驗(yàn)收體系完整

通過管理人員在生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督、檢修后的設(shè)備執(zhí)行三級(jí)質(zhì)量驗(yàn)收流程等手段，形成了立體管理網(wǎng)絡(luò)，為設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行打下了良好基礎(chǔ)。

2.4 技術(shù)改造與運(yùn)行控制

電袋復(fù)合除塵器能否長期安全穩(wěn)定運(yùn)行，取決于濾袋的使用壽命以及安裝施工質(zhì)量。該廠通過技術(shù)改造與運(yùn)行控制，最大限度地降低了濾袋化學(xué)腐蝕與機(jī)械磨損，有效保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（1）化學(xué)腐蝕控制

通過鍋爐改造與燃煤結(jié)構(gòu)調(diào)整，可有效降低酸性物質(zhì)對(duì)濾袋的腐蝕。近年來，該熱電廠不斷調(diào)整燃煤結(jié)構(gòu)及配燒比例，燃煤硫分不斷降低。目前，燃煤硫分控制在0.5%～0.7%；鍋爐低氮燃燒器改造和脫硝設(shè)備長期穩(wěn)定的投入，使煙氣中的NOx濃度有效控制在100mg/Nm3以下。燃用低硫煤與脫硝技術(shù)應(yīng)用，從源頭上大幅降低了煙氣中的酸性物質(zhì)，最大限度的地減輕了對(duì)濾袋的化學(xué)侵蝕。通過鍋爐小油槍改造，使鍋爐燃油量減少，降低了使用燃油對(duì)濾袋的影響。

（2）鍋爐燃燒控制

在鍋爐運(yùn)行參數(shù)控制上，主要進(jìn)行了以下工作：1）嚴(yán)格控制風(fēng)煤比，使煙氣中的平均氧含量低于5%，有效減輕了氧化作用造成濾袋壽命縮減；2）通過預(yù)熱器壓差控制，保證預(yù)熱器換熱效果，降低了排煙溫度，使進(jìn)入除塵器的煙溫在130℃～150℃之間，既避免了由于煙溫低產(chǎn)生結(jié)露，造成濾袋酸腐蝕，又避免了煙溫過高造成濾袋燒損；3）加大設(shè)備治理，通過查漏、治漏工作，降低了漏風(fēng)率，有效防止了除塵器超負(fù)荷運(yùn)行，使過濾風(fēng)速始終控制在設(shè)計(jì)值內(nèi)。

（3）運(yùn)行中濾袋清灰壓力與清灰頻次控制

1#、2#、3#電袋復(fù)合除塵器在運(yùn)行中以定壓噴吹的工作方式為主，即通過維持相對(duì)較高的差壓、減少了噴吹清灰頻次；同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)調(diào)整，在滿足清灰需求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低了清灰壓力，目前清灰氣源壓力維持在0.2M～0.25MPa之間，通過以上方法，降低噴吹對(duì)濾袋的破損。從歷次檢修期檢查情況看，未發(fā)現(xiàn)噴吹造成濾袋破損的現(xiàn)象。

另外，對(duì)清灰氣源的品質(zhì)十分關(guān)注，一是注重冷干機(jī)的投運(yùn)與維護(hù)，二是通過壓縮空氣系統(tǒng)定期排污，有效控制壓縮空氣含水量。

（4）布袋預(yù)涂灰的使用

遇機(jī)組長周期檢修時(shí)，在鍋爐滅火后，連續(xù)進(jìn)行噴吹清灰將濾袋上的積灰清除，防止濾袋因積灰吸潮板結(jié)。在機(jī)組啟動(dòng)前，進(jìn)行濾袋預(yù)涂灰工作，并且在鍋爐使用燃油期間，禁止噴吹清灰，以防止油煙黏附在濾袋表面，造成“糊袋”。從歷次檢修期對(duì)濾袋檢查情況看，也未發(fā)現(xiàn)因鍋爐投油造成的“糊袋”現(xiàn)象。可見，通過布袋預(yù)涂灰工作，可以有效地避免鍋爐投油對(duì)濾袋產(chǎn)生的危害。

（5）運(yùn)行維護(hù)

日常運(yùn)行中，由運(yùn)行人員、檢修人員、專業(yè)管理人員構(gòu)成的立體監(jiān)察體系，使設(shè)備巡視無盲區(qū)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患及缺陷并消除。并且，通過定期召開專業(yè)會(huì)的方式，組織運(yùn)行、檢修、管理人員共同進(jìn)行討論、分析，從而將各專業(yè)特長有機(jī)融合在一起，對(duì)設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行起到促進(jìn)作用。

（6）人員培訓(xùn)

注重人員培訓(xùn)工作，經(jīng)常聘請專家現(xiàn)場授課指導(dǎo)，派出專業(yè)人員到外廠進(jìn)行交流學(xué)習(xí)、汲取經(jīng)驗(yàn)，使管理及一線人員的技術(shù)水平得到提升，從而為設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行打下良好的基礎(chǔ)。

2.5 除塵器的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能

（1）運(yùn)行費(fèi)用

除塵器日常運(yùn)行費(fèi)用主要由運(yùn)行費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用兩部分組成。運(yùn)行費(fèi)用則由電費(fèi)、輔助系統(tǒng)能耗費(fèi)用組成。維護(hù)費(fèi)用主要是更換濾袋的費(fèi)用。從實(shí)際情況看，1#、3#爐電袋復(fù)合除塵器分別裝有5824條濾袋，單爐一次性更換全部濾袋需291.2萬元（每個(gè)布袋500元計(jì)）。

（2）除塵器對(duì)鍋爐引風(fēng)機(jī)運(yùn)行費(fèi)用的影響

由于電袋復(fù)合除塵器運(yùn)行阻力比電除塵器高，由此增加了鍋爐引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行能耗。但是，由于原來單用電除塵器后的煙塵濃度較高，造成脫硫系統(tǒng)GGH積灰堵塞、阻力增大，導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)能耗上升。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因電袋復(fù)合除塵器阻力增大造成的引風(fēng)機(jī)耗電增加與GGH堵塞造成的增壓風(fēng)機(jī)耗電增加，二者產(chǎn)生的費(fèi)用基本相當(dāng)。

（3）除塵器的節(jié)能

根據(jù)電袋復(fù)合除塵器的特點(diǎn)，在機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行期間，停運(yùn)部分或全部電場運(yùn)行，即滿足了環(huán)保排放要求，又節(jié)約了除塵器的運(yùn)行耗電。2011年3—10月，1#、3#爐除塵器利用低谷負(fù)荷停運(yùn)電場，累計(jì)節(jié)電49.84萬kW/h。

通過降低濾袋清灰頻次，維持相對(duì)較高的差壓，在減少壓縮空氣耗用量的同時(shí)，減輕了濾袋的破損，延長了濾袋的使用壽命。

3 除塵器對(duì)脫硫系統(tǒng)的影響

該熱電廠脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，煙氣系統(tǒng)設(shè)有GGH。在電除塵器改造前，一直受GGH積灰堵塞問題的困擾，嚴(yán)重時(shí)，GGH壓差達(dá)到1500Pa，對(duì)脫硫系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅；脫硫石膏顏色也呈黑灰色，影響了脫硫石膏的綜合利用。

改造為電袋復(fù)合除塵器后，經(jīng)過長周期運(yùn)行考驗(yàn)，脫硫GGH壓差始終保持在500Pa以內(nèi)。利用檢修期對(duì)GGH進(jìn)行檢查，積灰堵塞問題基本得到解決，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的安全性得到大幅提升。

目前，國內(nèi)一些學(xué)者認(rèn)為，由于電袋復(fù)合除塵器的前級(jí)電場會(huì)產(chǎn)生臭氧，擔(dān)心對(duì)PPS濾袋的使用壽命會(huì)產(chǎn)生影響，還有人認(rèn)為臭氧會(huì)將煙氣中NO氧化成NO2，進(jìn)而會(huì)對(duì)PPS濾料產(chǎn)生氧化腐蝕，造成濾袋壽命大幅縮短。

但根據(jù)該廠的實(shí)踐表明，由于臭氧是不穩(wěn)定分子，在除塵器內(nèi)很快便分解為普通氧氣，臭氧進(jìn)入袋區(qū)的含量極低，同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生NOx，對(duì)濾袋的使用壽命不會(huì)產(chǎn)生影響。

此外，筆者認(rèn)為，從鍋爐系統(tǒng)源頭上控制好有害煙氣，才是避免濾袋發(fā)生化學(xué)腐蝕的良策。真正影響濾袋壽命的因素在于除塵器的設(shè)計(jì)與運(yùn)行工況上，即與煙氣中氮氧化物、氧含量、煙氣溫度、濕度、電除塵效率等多方面的因素相關(guān)。

該熱電廠由于在燃用低硫煤、低氮燃燒器改造及脫硝投入等方面做了大量工作，從源頭已將酸性物質(zhì)控制在較低水平，因此就目前電袋復(fù)合除塵器的運(yùn)行情況看，取得了良好的濾袋防護(hù)效果。

4 結(jié)語

電袋復(fù)合式除塵器的運(yùn)行效果，符合國家“十一五”期間和國務(wù)院“節(jié)能減排綜合性工作方案”中要求國內(nèi)單位生產(chǎn)總值能耗下降的要求。在滿足排放要求的情況下，電袋復(fù)合式除塵器比電除塵器的總投資要少，年運(yùn)行費(fèi)用更低。

運(yùn)行實(shí)踐證明，電袋復(fù)合除塵器內(nèi)的臭氧含量極低，不會(huì)影響PPS濾料的使用壽命。

盧秀艷.FE電袋復(fù)合除塵器在增效改造工程中的典型應(yīng)用[C].第五屆科技大會(huì)論文.

Application and Operation Management of Electric Bag Complex Precipitator

SU Jin-hai

X701.2

A

1006-5377（2012）06-0034-04