某電廠電袋復(fù)合除塵器高阻問題分析及處理探討

曾艷

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

近年來，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的不斷提高，電袋復(fù)合除塵器是結(jié)合電除塵和袋除塵兩種機(jī)理的一種新型除塵器，具有排放低、運(yùn)行可靠、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于電力、水泥、化工等行業(yè)。除塵器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于濾袋壽命、除塵器能耗及除塵效率、設(shè)備安全等均產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。本文以某電廠配套的電袋復(fù)合除塵器投運(yùn)后出現(xiàn)阻力突增，通過對(duì)除塵器檢查、分析原因并提出處理措施，保證除塵器安全可靠、高效運(yùn)行。

1 除塵器運(yùn)行狀況及現(xiàn)象

某電廠3×330MW機(jī)組工程設(shè)計(jì)規(guī)模為3×330MW國(guó)產(chǎn)亞臨界直接空冷燃煤機(jī)組，空氣預(yù)熱器型式為三分倉、回轉(zhuǎn)式，同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝設(shè)施。本電廠3×330MW機(jī)組配套電袋復(fù)合除塵器，項(xiàng)目于2018年12月正式投運(yùn)，投運(yùn)近一年機(jī)組基本在低負(fù)荷工況下運(yùn)行，表1列出了2#機(jī)組除塵器投運(yùn)至7月停爐前的相關(guān)參數(shù)變化趨勢(shì)。

表1

2019年3 月、5月、7月2#機(jī)組在負(fù)荷相近工況下，A/B空預(yù)器出口至A/B引風(fēng)機(jī)入口阻力分別為：804/831Pa、930/1113Pa、1016/1621Pa。

在機(jī)組負(fù)荷相近的工況下，除塵器阻力上升很快，尤其是B列除塵器阻力。

2019年7月27日停爐后，業(yè)主對(duì)除塵器電區(qū)進(jìn)行清灰，袋區(qū)未處理積灰。表2列出了8月點(diǎn)爐至11月停爐期間相關(guān)參數(shù)變化趨勢(shì)。

表2

投運(yùn)后2#機(jī)組A/B空預(yù)器出口至A/B引風(fēng)機(jī)入口阻力分別為：869/1335Pa、1409/2414Pa、1653/1623Pa、2384/2945 Pa。在不到3個(gè)月里，A/B空預(yù)器出口至A/B引風(fēng)機(jī)入口的阻力增加了1515/1610Pa，阻力暴增。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，2#除塵器進(jìn)口喇叭煙氣均流板積灰板結(jié)嚴(yán)重，將大多數(shù)孔封堵，極大增加煙氣阻力。據(jù)電廠設(shè)備維護(hù)人員介紹，7月停爐期間做了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，將第三層分布板上的積灰清理后，除塵器整體阻力下降了1000Pa。陽極板、陰極線同樣積灰嚴(yán)重，進(jìn)口端積灰異常嚴(yán)重，陰極線被灰大量包住，陽極板上掛灰嚴(yán)重，灰黏性大，振打系統(tǒng)無法有效清除積灰，運(yùn)行時(shí)電除塵器電場(chǎng)區(qū)二次電流小，降低了電除塵效率。檢查濾袋迎塵面積灰較多且顆粒狀板結(jié)非常嚴(yán)重，板結(jié)較厚且粉塵不易清除。檢查凈氣室發(fā)現(xiàn)，凈氣室內(nèi)側(cè)墻板、噴吹管上均不同程度出現(xiàn)氨結(jié)晶及低溫露點(diǎn)結(jié)晶現(xiàn)象，部分濾袋已經(jīng)破損。

圖1 進(jìn)口孔板、極板、極線積灰嚴(yán)重

圖2 凈氣室氨逃逸結(jié)晶

2 分析原因

根據(jù)除塵器現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況及運(yùn)行數(shù)據(jù)取樣分析，設(shè)備阻力突增主要有以下原因。

2.1 脫硝系統(tǒng)氨逃逸

除塵設(shè)備在脫硝設(shè)備的下游，在運(yùn)行中當(dāng)脫硝裝置由于噴氨分布不均，或由于催化劑堵塞、噴氨過量等導(dǎo)致氨逃逸過量時(shí)，逃逸的NH3與SO3反應(yīng)產(chǎn)生大量的黏性NH3HSO4，粘性飛灰進(jìn)入除塵器進(jìn)口喇叭，黏附在進(jìn)口喇叭氣流均布孔板，黏性粉塵大量黏附在氣流均布孔板，將氣流均布孔板堵住，造成設(shè)備阻力增加。

當(dāng)黏性飛灰進(jìn)入電場(chǎng)塵區(qū)粘附在陰陽極上無法通過正常振打清除，造成陰極針刺線針尖肥大，電場(chǎng)二次電流過小，黏附在陽極板上造成陰陽極異極距減小，造成二次電壓過小，電場(chǎng)區(qū)無法建立正常電暈功率的電場(chǎng)，導(dǎo)致電場(chǎng)區(qū)除塵效率下降。

當(dāng)黏性飛灰進(jìn)入袋區(qū)，大量吸附在濾袋外表面無法通過清灰裝置有效清除，吸附在濾袋表面的大量黏性灰造成濾袋纖維孔隙堵塞，在濾袋表面形成糊袋、板結(jié)，降低了濾袋的透氣性。

2.2 運(yùn)行工況分析

受冬季環(huán)境溫度影響，除塵器入口煙氣溫度基本在100℃左右，根據(jù)技術(shù)協(xié)議煤種資料，采用前蘇聯(lián)“鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)法”（1973版）煙氣酸露點(diǎn)計(jì)算方法如下設(shè)計(jì)煤種煙氣酸露點(diǎn)為110℃，實(shí)際煤種計(jì)算的酸露點(diǎn)溫度在108～118℃。

本工程項(xiàng)目燃用霍林河礦區(qū)的褐煤，技術(shù)協(xié)議煤種情況如表3。

表3

實(shí)際煤種見表4。

表4

從DCS數(shù)據(jù)查看，2#爐停爐前空預(yù)器出口煙氣溫度約107℃左右，至除塵器入口約96～100℃，與現(xiàn)場(chǎng)正在運(yùn)行的1#、3#機(jī)組運(yùn)行參數(shù)基本一致，空預(yù)器出口至除塵器入口的煙道溫降較大，且煙氣溫度均低于煙氣露點(diǎn)溫度。燃燒煤種本身含水分大，燃燒后煙氣濕度大，降溫導(dǎo)致煙氣析出水分，極大加劇灰的黏性，在煙氣進(jìn)入喇叭后，煙氣流速較低，灰大量粘附在分布板上，以致堵死氣流分布板，造成分布板阻力超高。

夏季工況下，鍋爐排煙溫度基本與協(xié)議要求值一致；冬季工況下，鍋爐排煙溫度遠(yuǎn)低于協(xié)議要求值，在此低溫工況下，除塵器內(nèi)部大面積出現(xiàn)積灰、酸腐蝕結(jié)晶現(xiàn)象。

3 采取措施

為徹底解決本項(xiàng)目高阻運(yùn)行問題，采用以下技術(shù)措施。

3.1 清除除塵器內(nèi)部積灰

清除除塵器內(nèi)部，特別是除塵器進(jìn)口喇叭孔板及陰陽極處的積灰。

3.2 控制氨逃逸

確保脫硝系統(tǒng)可靠運(yùn)行，對(duì)脫硝入口氣流均布裝置進(jìn)行檢查，確保氣流均布，降低氨逃逸量；加強(qiáng)對(duì)脫硝系統(tǒng)氨逃逸的監(jiān)控，確保氨逃逸量不超過設(shè)計(jì)值（＜3ppm），最大限度降低硫酸氫氨對(duì)電除塵器和布袋除塵器的影響。

3.3 解決濾袋透氣性

解決濾袋透氣性問題是降低阻力的關(guān)鍵性要點(diǎn)，濾袋表面出現(xiàn)糊袋、結(jié)露、板結(jié)，濾袋容易受到酸堿腐。對(duì)濾袋取樣檢測(cè)分析判定。

（1）傅立葉紅外分析。對(duì)2#爐、3#爐濾袋進(jìn)行紅譜分析，測(cè)試濾袋迎塵面及凈氣面均與新袋譜圖基本一致?？梢姡瑸V袋沒有受到明顯的氧化腐蝕。圖3為2#爐濾袋的紅外譜圖。

圖3 2#爐濾袋紅外譜圖

（2）掃描電鏡分析。取清灰后濾布樣品進(jìn)行掃描電鏡分析。測(cè)試2#、3#爐濾袋迎塵面及凈氣面纖維均保持良好，沒有出現(xiàn)裂紋及斷裂現(xiàn)象。圖4為2#濾袋迎塵面纖維電鏡圖（以圖4中左圖均為放大500倍，右圖均為放大1000倍。

圖4 2#濾袋迎塵面纖維電鏡圖

通過檢測(cè)分析，濾袋未受到氧化腐蝕，強(qiáng)力性能及微觀纖維狀態(tài)保持良好。濾袋在運(yùn)行一段時(shí)間后，透氣性急劇下降是由于細(xì)微粉塵滲入濾袋內(nèi)部，可采用強(qiáng)力清灰或水洗濾袋的方式來恢復(fù)濾袋的透氣性。

在除塵器上運(yùn)行維護(hù)上要特別注意：①合理控制氨逃逸數(shù)量；②嚴(yán)格遵守布袋除塵器運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)的操作規(guī)程，在機(jī)組停運(yùn)后，持續(xù)一段時(shí)間的清灰，確保濾袋表面無粉塵堆積。在下次點(diǎn)爐前，為保護(hù)濾袋，采取正確的預(yù)涂灰方式，避免油污夾雜細(xì)微粉塵進(jìn)入濾袋內(nèi)部造成濾袋堵塞，從而延長(zhǎng)濾袋使用壽命。

3.4 提高煙溫

合理摻配入爐煤，調(diào)整機(jī)組運(yùn)行，提高排煙溫度，保證除塵器入口煙氣溫度高于煙氣酸露點(diǎn)15℃以上。

3.5 保證濾袋清灰

對(duì)脈沖閥進(jìn)行檢查，更換破損的膜片。對(duì)氣包至噴吹管的連接管進(jìn)行檢查，確保工藝孔不被堵塞，延長(zhǎng)脈沖閥使用壽命。檢查濾袋情況，更換破損的濾袋。

3.6 保證電場(chǎng)區(qū)正常運(yùn)行

檢查電磁錘振打器，對(duì)存在卡澀、凍結(jié)的振打器進(jìn)行檢修，定期校調(diào)振打錘，確保抬升高度與反饋一致，保證電場(chǎng)區(qū)清灰。

通過以上措施改進(jìn)后，設(shè)備運(yùn)行投運(yùn)至今未在發(fā)生阻力異常升高現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。

4 結(jié)語

鑒于工況變化、運(yùn)行與維護(hù)不當(dāng)?shù)葘?dǎo)致粉塵黏性發(fā)生變化，要求加強(qiáng)對(duì)濾袋壓差管理，通過優(yōu)化脫硝系統(tǒng)運(yùn)行和配煤摻燒結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)檢修管理，提高機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性。