動力分場除塵系統(tǒng)改造小結(jié)

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(國電赤峰化工有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000)

1 除灰裝置存在的問題

我公司動力分場有4臺160 t/h鍋爐，運(yùn)行中，鍋爐飛灰量遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)出力6.0 t/h。在現(xiàn)有設(shè)備條件下，只能增加每小時發(fā)送次數(shù)來提高設(shè)備出力。發(fā)送次數(shù)調(diào)高后，輸灰補(bǔ)氣管及圓頂閥磨損非常嚴(yán)重，補(bǔ)氣管經(jīng)常泄漏，圓頂閥遠(yuǎn)不能達(dá)到設(shè)計(jì)使用時間，而處理上述缺陷除塵器必須走旁路，環(huán)保不允許。

每臺鍋爐配有一臺脈沖布袋除塵器，由于布袋除塵器的選型不合理，過濾面積偏小，并且噴吹系統(tǒng)也不合理，清灰不徹底。除塵器運(yùn)行一段時間后，除塵效率下降，除塵器出口的煙塵濃度上升，這樣不但磨損風(fēng)機(jī)葉輪，而且影響脫硫塔的工作，更嚴(yán)重的是排空、脫硫都不達(dá)標(biāo)，污染環(huán)境。

2 除塵系統(tǒng)改造前測試結(jié)果

2013年4月27日長春安信電力科技有限公司對我公司1#～4#鍋爐除塵器進(jìn)行了性能測試，主要包括除塵器除塵效率、除塵器出入口煙塵濃度、本體阻力、漏風(fēng)率等指標(biāo)。

2.1 除塵器性能測試依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

(1)GB/T 13931-2002 《電除塵器性能測試方法》

(2)DL/T 414-2012 《火電廠環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》

2.2 檢測儀器

(1)煙塵自動取樣儀，型號H3012，編號01022456，檢定有效期2013.3～2014.3。

(2)煙氣分析儀，型號TESTO330，編號01126443，檢定有效期2013.3～2014.3。

2.3 測點(diǎn)布置

2013年4月9日～17日進(jìn)行測定。測試期間，我公司生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定，除塵器正常運(yùn)行。1#～4#鍋爐平均負(fù)荷為140 t/h，按DL/T 414-2012《火電廠環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定，采用等面積網(wǎng)格布點(diǎn)法在除塵器入、出口直煙道截面上設(shè)置采樣點(diǎn)。

2.4 試驗(yàn)期間鍋爐煤質(zhì)、運(yùn)行參數(shù)(表1、2、3)

表1 鍋爐入爐煤煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)

表2 動力分場入爐燃煤消耗量

表3 鍋爐測試期間相關(guān)運(yùn)行參數(shù)

2.5 除塵器性能檢測結(jié)果(表4)

表4 鍋爐除塵器檢測結(jié)果匯總

2.6 測試結(jié)論

(1)飛灰與大渣比例嚴(yán)重失衡

我公司動力分場4臺鍋爐燃用煤種與設(shè)計(jì)煤種偏差較大，其中灰分比例偏高，入爐煤灰分29.2%，為設(shè)計(jì)煤質(zhì)灰分的2.65倍，為校核煤質(zhì)的1.33倍，煤質(zhì)變化導(dǎo)致飛灰量增加。另外，入爐煤粒徑偏細(xì)，直徑小于5 mm占比為71.58%，造成鍋爐灰渣比失調(diào)，飛灰份額過高，設(shè)計(jì)值為6∶4，目前實(shí)際灰渣比約7∶3。入爐煤熱值較低，導(dǎo)致入爐煤量偏大，入爐的總灰量增幅較大。由于燃用的褐煤密度較煙煤低，燃燒后更易進(jìn)一步碎裂。燃燒后煙氣中本應(yīng)通過旋風(fēng)分離器回料的大量灰渣變成飛灰進(jìn)入尾部煙氣中，導(dǎo)致過熱器、省煤器、管式預(yù)熱器積灰嚴(yán)重，磨損加劇，從而使得飛灰與大渣比例嚴(yán)重失衡。從測試結(jié)果可以看出，除塵器入口煙塵濃度4臺爐平均為42.5 g/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過布袋除塵器的設(shè)計(jì)要求24.54 g/m3，布袋除塵器不堪負(fù)重，導(dǎo)致除塵器性能和效率下降(見表3)，除塵器阻力增大，除塵器掉袋和漏粉現(xiàn)象較為嚴(yán)重，給引風(fēng)機(jī)和脫硫的運(yùn)行帶來安全隱患。

(2)布袋入口煙氣量稍高

通過對4臺爐入口煙氣量測試發(fā)現(xiàn)，鍋爐煙氣量處于正常范圍之內(nèi)，測試期間平均負(fù)荷為140 t/h左右，平均煙氣量為157 645 m3/h，修正到設(shè)計(jì)條件下為180 160 m3/h，除塵器入口設(shè)計(jì)煙氣流量為166 868 m3/h，考慮到預(yù)熱器漏風(fēng)等因素，當(dāng)前實(shí)際煙氣量比設(shè)計(jì)值稍高，但總體相差不大。

2.7 測試后改造建議

(1)變更煤種或重新混配

由于我公司的主要問題是飛灰與大渣比例嚴(yán)重失衡，飛灰比例偏大，而且由于熱值與設(shè)計(jì)值相比偏低，進(jìn)入除塵器的灰量增幅更大，建議通過改變煤種的混配方式、混配后煤質(zhì)的粒度、密度等方面改進(jìn)，將灰渣比例調(diào)至正常水平。

(2)除塵器增容改造

若在煤質(zhì)條件和混配方式不能改變的條件下，可以對除塵器進(jìn)行增容改造來解決。

3 改造方案

依據(jù)除塵器操作參數(shù)(見表5)和測試結(jié)果，經(jīng)多方考查，確定對布袋除塵系統(tǒng)進(jìn)行改造，方案如下。

表5 主要性能參數(shù)

3.1 更換褶皺布袋

采用褶皺形式的布袋，增加除塵器的過濾面積。根據(jù)實(shí)際工況，采用φ160×6 000 mm的褶皺布袋，單只濾袋的過濾面積可以達(dá)到5.5 m2，這樣總的過濾面積可以增至7 260 m2。按照最大處理風(fēng)量350 000 m3/h計(jì)算，在線清灰時過濾風(fēng)速為0.8 m/min，離線清灰時過濾風(fēng)速為0.91 m/min。

3.2 更換特制籠骨

該籠骨和褶皺布袋配合使用，骨架豎筋根數(shù)根據(jù)濾料的材質(zhì)與褶皺數(shù)量合理配合，且整個外表面平整無毛刺，有足夠的強(qiáng)度，垂直度達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保與褶皺布袋配合良好。

3.3 檢查并矯正花板

檢查并矯正花板平面度與花板孔的尺寸與表面粗糙度，保證布袋和籠骨在安裝時，垂直無泄漏。檢查花板氣密性，確?；ò鍩o漏粉現(xiàn)象。

3.4 檢查并改進(jìn)脈沖噴吹系統(tǒng)

重新設(shè)計(jì)、制作并更換噴吹管，噴吹管采用快速拆解裝置，安裝牢靠并更容易更換；更換儲氣包補(bǔ)氣管，規(guī)格增至φ89 mm；檢測整個除塵器區(qū)域的壓縮空氣進(jìn)氣管道，并補(bǔ)漏；檢查測試脈沖電磁閥，如有漏氣或損壞，更換。

3.5 增加粉塵沉降空間

由于采用了褶皺布袋，布袋長度僅為6.0 m，這樣除塵器內(nèi)部沉降空間可增加至近1.5 m，大大增加除塵器的沉降效率，保守估計(jì)可以達(dá)到30%。

3.6 除灰裝置改造

更換發(fā)送器，將現(xiàn)有T158型發(fā)送器更換為NPT700型發(fā)送器(容積0.7 m3)，倉泵設(shè)置平衡閥和料位計(jì)，且每臺爐增設(shè)1套助吹系統(tǒng)。因原系統(tǒng)管道為DN125，管道利舊不需改造。改造后系統(tǒng)出力最大達(dá)到15 t/h。

4 除塵系統(tǒng)改造結(jié)果

通過將圓筒型布袋更換為褶皺布袋，脈沖噴吹系統(tǒng)壓縮空氣管徑由DN50改為DN80，增大了噴吹空氣量；除灰系統(tǒng)的圓頂閥由0.168 m3增容至0.7 m3，除灰裝置增加二次噴吹空氣等改造，使除塵器阻力小于1 200 Pa，除塵后煙塵含量小于30 mg/m3，保證脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行，確保排放環(huán)保達(dá)標(biāo)；除灰裝置單臺輸灰能力提高至12.00 t/h，單臺最大輸灰能力達(dá)到15.00 t/h；充分延長輸灰補(bǔ)氣管、圓頂閥使用壽命，輸灰能力極大提高，保證除灰裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行。

表6是2013年11月25日至2013年11月30日在四臺鍋爐滿負(fù)荷(160 t/h)生產(chǎn)狀態(tài)下，赤峰市環(huán)境監(jiān)測中心站連續(xù)監(jiān)測的結(jié)果。

5 結(jié) 語

我公司在無法改變動力分場煤質(zhì)的情況下，采取增大布袋過濾面積及除灰裝置增容等措施，從而實(shí)現(xiàn)了除塵系統(tǒng)的功能，達(dá)到環(huán)保要求，這為中小型鍋爐除塵系統(tǒng)的改造提供了有益經(jīng)驗(yàn)。

表6 鍋爐除塵器監(jiān)測結(jié)果匯總