電袋復(fù)合除塵器在200MW火電機(jī)組的應(yīng)用及優(yōu)化

鄭固紅

[摘 ?要]隨著GB 13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施，火力發(fā)電廠煙氣中粉塵的排放標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提高到30mg/m3以下。電袋復(fù)合除塵器結(jié)合了電除塵的靜電除塵技術(shù)與布袋過濾除塵的收塵特點(diǎn)，在滿足高標(biāo)準(zhǔn)排放要求和適應(yīng)各種工況變化的條件下，因它具有長期、穩(wěn)定的低排放、節(jié)能兩大特點(diǎn)具有較高的技術(shù)先進(jìn)性。因此，在公司各臺機(jī)組電除塵器改造方案中，優(yōu)先選擇電袋復(fù)合除塵器改造技術(shù)路線，并在改造后取得了較好的應(yīng)用效果。

[關(guān)鍵詞]電袋復(fù)合除塵器;技術(shù)優(yōu)勢;優(yōu)化;注意事項(xiàng)

中圖分類號：TF046.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）22-0104-02

1 前言

大唐長春第二熱電有限責(zé)任公司現(xiàn)有在役6臺20 萬千瓦供熱機(jī)組，隨著國家環(huán)保要求的提高，原有的電除塵器已不能滿足新的煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)。為提高除塵效率，適應(yīng)環(huán)護(hù)要求，利用機(jī)組大修期，從2008年開始陸續(xù)對公司1-6號機(jī)組的雙室四電場電除塵器改為電袋復(fù)合除塵器，將原四電場電除塵器保留一電場作為電除塵區(qū)，后三個電場改為布袋過濾區(qū)，設(shè)計(jì)除塵效率大于99.95%，煙塵排放濃度低于30（或20）mg/m3，已改造投入運(yùn)行多年的電袋復(fù)合除塵器應(yīng)用效果很好，實(shí)際除塵器出口煙塵排放濃度均在20-30 mg/m3范圍內(nèi)。

2 電袋復(fù)合除塵器的技術(shù)優(yōu)勢

作為電除塵器和袋式除塵器的有機(jī)結(jié)合，電袋復(fù)合除塵器充分發(fā)揮了兩種除塵器各自的優(yōu)勢，結(jié)合公司已改造成功的除塵器運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，可得出電袋復(fù)合除塵器的技術(shù)優(yōu)勢如下：

2.1 機(jī)理科學(xué)，技術(shù)先進(jìn)可靠

由于在電袋復(fù)合除塵器中，煙氣先通過電除塵區(qū)后再進(jìn)入后級布袋除塵區(qū)。在電區(qū)，利用高壓電場對氣體的電離作用，使粉塵顆粒荷電，并在電場力的作用下向極性相反的電極移動，從而被捕集下來，電區(qū)能有效去除80%左右的粉塵。這樣，進(jìn)入袋區(qū)濾袋的粉塵濃度及負(fù)荷量大大降低，而且粉塵經(jīng)過了電除塵區(qū)電離荷電，粉塵的荷電提高了粉塵在濾袋上的過濾特性，即濾袋的透氣性能、清灰性能方面得到大大的改善，使清灰周期得以大幅度延長。因此，合理運(yùn)用電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)點(diǎn)，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的功能，能充分克服電除塵和布袋除塵的除塵缺點(diǎn)。

2.2 除塵效率不受粉塵特性及風(fēng)量影響，效率穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng)

常規(guī)的電除塵器除塵效率受煤種、鍋爐負(fù)荷和工況、粉塵比電阻等諸多因素的影響，造成穩(wěn)定性差，達(dá)標(biāo)排放難度大。特別是針對我公司煤源復(fù)雜，近兩年燃煤來自30-40多家煤礦，即便同一煤礦，煤成分變化較大，以七臺河為例，灰分最高35.96%，最低25.66%;而且煙煤、褐煤混燒，從2014年燃煤情況看，煤源中燃煤灰分最低12.36%，最高38.33%。因此，電袋復(fù)合除塵器充分發(fā)揮了布袋除塵対煤種的廣泛適應(yīng)性，除塵效率不受煤種、煙氣特性、飛灰比電阻影響，可以長期保持高效、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行，保證排放濃度低于30mg/m3。

2.3 運(yùn)行阻力低，濾袋使用壽命長

由于電袋復(fù)合除塵器使用前電后袋的除塵方式，電區(qū)已經(jīng)將顆粒較大的粗灰去除，從而減緩了粗顆粒對濾袋的沖刷磨損，降低了濾袋的入口煙塵濃度和煙塵量，使濾袋清灰周期大大延長，所以清灰次數(shù)減少，且濾袋粉塵透氣性強(qiáng)、阻力低，濾袋的強(qiáng)度負(fù)荷小，從而延長濾袋使用壽命。由于濾袋的粉塵負(fù)荷量小，再加上粉塵荷電效應(yīng)作用，因此濾袋形成的粉塵層對氣流的阻力小，易于清灰，3、4號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器從2012年投運(yùn)后，布袋運(yùn)行阻力一直在750-900 Pa左右。

2.4 運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用低

電袋復(fù)合除塵器通過適量減少濾袋數(shù)量、延長濾袋的使用壽命、降低運(yùn)行阻力、延長清灰周期等途徑大大降低除塵器的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用，而且排放濃度低，大大降低了環(huán)保排污費(fèi)，且因排放濃度低于環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，目前公司1-6號機(jī)組均取得了除塵電價，又可以為企業(yè)增加相當(dāng)可觀的環(huán)保補(bǔ)貼費(fèi)用。

2.5 改造工期短，改造費(fèi)用低

由于電袋復(fù)合除塵器改造均是在滿足現(xiàn)有工況條件下，盡可能利用原有電除塵器的基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)，保留的殼體部分，其內(nèi)部的陰、陽極系統(tǒng)、振打裝置利舊，高、低壓電源利舊，高低壓控制柜利舊，但所有利舊的設(shè)備均進(jìn)行了維修，滿足使用效果。將后三級電場改造為袋區(qū)，布置袋區(qū)凈氣室和清灰系統(tǒng)，所以采用電袋復(fù)合式改造的工程范圍、工程量、改造周期以及改造資金等各方面具有最小最快的優(yōu)勢，因此改造工期均控制在60-70天左右。

3 電袋復(fù)合除塵器的逐步優(yōu)化

3.1 一電場整流變保留數(shù)量的優(yōu)化

由于2008年初次應(yīng)用電袋復(fù)合除塵器新技術(shù)，1、2號除塵器的電區(qū)實(shí)際保留原來的一電場和二電場的一半作為電除塵區(qū)，為防止單個整流變故障，對電區(qū)進(jìn)行分區(qū)控制，因此，1、2號電袋復(fù)合除塵器電區(qū)設(shè)置6個整流變。3、4號機(jī)組電區(qū)保留原來的一電場作為電區(qū)，設(shè)置8個整流變，從近兩年除塵器電區(qū)的耗電率，看出整流變數(shù)量的多少對除塵器的耗電率有較大影響，且近年單個整流變故障的情況不常發(fā)生，故障時處理時間也較短，且后級袋區(qū)除塵效果較好，基本不會影響整體的除塵效果，因此在5、6號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器改造時，仍保留原來的一電場作為電區(qū)，只設(shè)置4個整流變，即可滿足實(shí)際運(yùn)行需求，同時會大大降低除塵器的耗電率。

3.2 袋區(qū)脈沖噴吹的優(yōu)化

由于2008年初次應(yīng)用電袋復(fù)合除塵器新技術(shù)，1、2號機(jī)組的袋區(qū)脈沖吹掃程序只設(shè)置了定時吹掃程序，且脈沖吹掃間隔最大不超過90s，在機(jī)組啟、停或由于機(jī)組負(fù)荷率偏低時，定時吹掃的程序就逐漸暴露出它的局限性，低負(fù)荷不好控制布袋壓差，因此在3-6號機(jī)組除塵器改造時，要求承包單位對袋區(qū)的脈沖吹掃程序進(jìn)行優(yōu)化，即可定時又可定阻吹掃，并且設(shè)定了高低壓差自動轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)不同的吹掃時間間隔，還增加了人工手動吹掃程序，更利于對機(jī)組啟、停及低負(fù)荷運(yùn)行時對濾袋的保護(hù)。

3.3 除塵器入口風(fēng)門取消

在1-4號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器設(shè)計(jì)時，由于考慮了布袋在線更換的要求，在除塵器入口煙道處設(shè)置了入口風(fēng)門。實(shí)際使用情況卻是1、2號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器運(yùn)行6年中，從未進(jìn)行過在線更換布袋，一是因?yàn)樵诰€更換存在安全風(fēng)險(xiǎn)，二是因?yàn)槿肟陲L(fēng)門由于較高含塵濃度的煙氣長時間沖刷導(dǎo)致磨損嚴(yán)重，已起不到嚴(yán)密阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入分通道的作用，三是因?yàn)闄C(jī)組利用小時低，除冬季高峰供熱期外，夏季停備時間長，檢修機(jī)會多，有時間進(jìn)行布袋離線更換，因此，在5、6號機(jī)組改造中，取消了除塵器的入口風(fēng)門，優(yōu)化了設(shè)計(jì)及運(yùn)行方式。

3.4 電袋復(fù)合除塵器旁路閥、提升閥的封堵或取消

1-4號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器由于考慮機(jī)組啟停投油、消缺或排煙溫度高保護(hù)布袋不受損壞而設(shè)置了旁路閥和提升閥。隨著環(huán)保要求的提高，其后的脫硫系統(tǒng)旁路擋板已進(jìn)行了的封堵或取消，除塵器的旁路閥已經(jīng)不允許隨意開啟，鍋爐點(diǎn)火方式也進(jìn)行了等離子點(diǎn)火改造，因此，旁路閥、提升閥的作用已經(jīng)顯得不那么重要了，況且，近年在除塵器的檢修期經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)，由于旁路閥密封膠條為硅膠材質(zhì)長期處于高溫?zé)煔庀?，易老化，造成密封不?yán)，由于旁路閥漏泄使部分粉塵進(jìn)入凈氣室而造成出口含塵濃度增加。冬季天氣寒冷，壓縮空氣管路易凍，造成冬季時氣動的旁路閥、提升閥已無法進(jìn)行遠(yuǎn)方操作，相反，為防止提升閥因氣源問題造成自關(guān)閉情況的發(fā)生，還要對提升閥加機(jī)械閉鎖裝置。因此在2014年檢修期，對1-4號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器的旁路閥進(jìn)行封堵，同時取消了提升閥使其常開位。在5、6號機(jī)組電袋復(fù)合除塵器改造中，完全省略了旁路閥、提升閥系統(tǒng)，對整個電袋復(fù)合除塵器進(jìn)行了簡化設(shè)計(jì)。

3.5 濾袋濾料的優(yōu)化

由于公司選用脈沖噴吹的清灰方式，是以壓縮空氣為動力，利用脈沖機(jī)構(gòu)在瞬間釋放壓縮氣流，誘導(dǎo)數(shù)倍的二次氣流高速射入濾袋，使濾袋急劇鼓脹，依靠沖擊振動和反向氣流清灰，屬于高動能清灰方式，因此要求選用厚實(shí)、耐磨、抗張力強(qiáng)的濾料，同時高標(biāo)準(zhǔn)的煙塵排放要求，對濾袋的過濾效果和抗腐蝕性能都有較高的要求，因此隨著技術(shù)的先進(jìn)，目前濾袋均選用膨化聚四氟乙烯原料基布（PTFE）表面再針以PPS纖網(wǎng)的復(fù)合濾料。

4 電袋復(fù)合除塵器的運(yùn)行注意事項(xiàng)

4.1 合理調(diào)整脈沖吹掃壓力和脈沖寬度

脈沖吹掃壓力過高將導(dǎo)致布袋濾料局部嚴(yán)重?fù)p傷，大幅縮短布袋的使用壽命，但過低的脈沖吹掃壓力又起不到噴吹作用，因此盡量控制噴吹氣包壓力在0.2-0.25MPa，過高或過低時要及時進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時，又要保證脈沖吹掃壓縮空氣的品質(zhì)，保證壓縮空氣不含油水，脈沖寬度通常設(shè)定為150ms，不要隨意進(jìn)行改動。

4.2 控制電袋復(fù)合除塵器入口煙溫

由于已改造完成的電袋復(fù)合式除塵器，均取消了旁路閥，而且由于濾袋材質(zhì)的局限性，煙溫對濾袋的壽命影響較大，因此鍋爐必須控制排煙溫度，控制除塵器的入口煙溫在電袋復(fù)合除塵器允許的溫度下運(yùn)行，通常控制在160℃以下，還可在今后的改造中實(shí)施鍋爐排煙余熱回收利用技術(shù)，有效降低排煙溫度，對濾袋進(jìn)一步進(jìn)行保護(hù)。

4.3 控制進(jìn)入除塵器煙氣的氧含量

由于濾袋材質(zhì)的限制，和其工作的環(huán)境限制，濾料在高溫下對氧敏感，煙氣含氧量超過臨界值時，在一定時間內(nèi)或造成濾料熱氧化分解損壞，從而影響濾袋的使用壽命或造成煙塵排放超標(biāo)，因此，在機(jī)組運(yùn)行過程中，要加強(qiáng)燃燒調(diào)整，并控制風(fēng)煙系統(tǒng)各部的漏風(fēng)，控制進(jìn)入除塵器的煙氣氧含量在8%以下。

5 結(jié)束語

電袋復(fù)合除塵器雖然技術(shù)成熟，但其仍需要嚴(yán)格的運(yùn)行條件，才能使濾袋的使用壽命達(dá)到設(shè)計(jì)壽命，煙塵的排放濃度在排放標(biāo)準(zhǔn)限值以內(nèi)，因此電袋復(fù)合除塵器啟動前一定要按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范中的要求，做好預(yù)涂灰及相關(guān)準(zhǔn)備工作。在運(yùn)行過程中，要合理調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，保證整個系統(tǒng)在盡量設(shè)計(jì)條件下運(yùn)行，使電袋復(fù)合除塵器保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)煙塵達(dá)標(biāo)排放。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國電力出版社 胡滿銀 雷應(yīng)奇編著《燃煤電廠袋式除塵器》.

[2] 各臺機(jī)組電袋復(fù)合除塵器改造技術(shù)協(xié)議.