南屯礦電廠電袋復(fù)合除塵器的研究與應(yīng)用

孫廣鵬 劉麗 劉帥

摘 要：文章概述了在環(huán)保指標(biāo)越來越高的今天，南屯礦電廠通過對除塵器的對比分析，進(jìn)行了電袋復(fù)合除塵器改造，除塵效果明顯提高，煙塵限值提前4年達(dá)標(biāo)取得了良好的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：煙塵；電袋復(fù)合除塵器；研究

1 概況

根據(jù)山東省環(huán)保廳要求，自2013年9月1日起，執(zhí)行《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》等三項山東省強(qiáng)制性地方標(biāo)準(zhǔn)，電廠要求執(zhí)行規(guī)定的排放濃度限值煙塵≤50mg/Nm3，2017年1月1日后要求執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)≤20mg/Nm3。南屯礦電廠3臺40t/h循環(huán)流化床鍋爐，鍋爐除塵設(shè)備為三電場靜電除塵器。根據(jù)檢測，目前鍋爐除塵后煙氣平均含塵濃度為219mg/Nm3，除塵效果無法滿足環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)需要。我廠技術(shù)人員對國內(nèi)目前主流的除塵設(shè)備進(jìn)行仔細(xì)的研究與對比。

2 除塵器對比

電除塵器的主要缺點是除塵性能受粉塵物理和化學(xué)特性影響很大，對于高比阻粉塵、細(xì)微粉塵及高粘性粉塵等應(yīng)用效果不理想。而我廠主要燃料是中煤與矸石，灰分大，煙量高，基本特性是燃燒后有煙，且粉塵具有粘結(jié)性，吸附到極板、極線上后，很難被清除，容易造成板、線肥大，我廠電除塵實際運行基本都在額定值的1/2處，再升壓就會閃絡(luò)放電，不能積極的提高電除塵器出力。

布袋除塵器也稱過濾式除塵器，它是利用纖維狀編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中的固體顆粒物，其特點為：除塵效率極高，出口排放穩(wěn)定，容易實現(xiàn)≤30mg/Nm3排放；不受粉塵特性的影響；對微細(xì)粉塵（粒徑為PM10的粉塵）的收集可以通過濾料技術(shù)提高和解決；對捕集SO2等有害氣體也有一定程度作用。但布袋除塵器也存在不足：運行阻力大，一般為1500-4000Pa，除塵器后的引風(fēng)機(jī)功率大，運行費用高；濾袋壽命有限，更換濾袋費用高，工作量大；化學(xué)纖維濾袋不能承受高溫?zé)煔馔ㄟ^，對煙氣中的水分含量和油性含量也有較嚴(yán)格的要求。

近年來，電袋復(fù)合除塵器已成為具有優(yōu)秀運用前景的高效除塵器，結(jié)合了靜電除塵和布袋除塵兩種成熟的除塵原理，總體來說具有以下特點：

（1）充分利用適合處理大煙氣量和第一電場收塵絕對量大的特點，最大限度發(fā)揮電除塵器的特長，前級布置為電除塵器。

（2）在大量粉塵被前級靜電除塵器收集后，后級采用高效布袋除塵器，此時濾袋的粉塵負(fù)荷降低，阻力減少，過濾速度可以適當(dāng)增加，清灰周期延長，濾袋的清灰次數(shù)減少，有利于延長濾袋的使用壽命；布袋除塵器的缺點被彌補(bǔ)，而布袋除塵高效率、對粉塵特性要求低等一系列優(yōu)點得到發(fā)揮。

（3）電袋除塵器比常規(guī)布袋除塵器占地面積小，與同類型電除塵器占地面積相當(dāng)，整體性能優(yōu)于常規(guī)布袋除塵器，尤其適合受場地條件限制的老機(jī)組電除塵器的提效改造。

當(dāng)然，電袋復(fù)合型除塵器也存在缺點，主要是系統(tǒng)同時擁有電、袋這樣除塵機(jī)理及結(jié)構(gòu)上相差很大的兩套除塵設(shè)備，運行操作相對復(fù)雜。機(jī)組投運前必須對濾袋進(jìn)行預(yù)涂灰操作，否則會造成濾袋堵塞。再如電除塵器發(fā)生故障時，雖然可通過小分區(qū)供電這樣的措施進(jìn)行彌補(bǔ)，但也不可能完全避免地對后級布袋除塵器的影響。

綜合來說，電袋除塵器相比電除塵器與布袋除塵器具有一定的優(yōu)勢，適合我廠電除塵器的提效改造。

3 改造方案

總體思路：保持電除塵器主體框架不變，保持原進(jìn)口封頭標(biāo)高不變，保留原1電場，檢查檢修進(jìn)口氣流分布板，更換陰極線，檢修陽極板及振打裝置。2、3電場僅保留框架和殼體，重新設(shè)計安裝袋式除塵器。保留部分梯子平臺。出口封頭利舊改制。

拆除原電除塵器2、3電場的頂部箱梁和高壓電源；拆除原電除塵器2、3電場內(nèi)部的極線、極板結(jié)構(gòu)、振打裝置等；安裝袋式除塵器的圈梁；圈梁上部新安裝花板、濾袋、袋籠和清灰系統(tǒng)；對原除塵器（包括1電場）漏風(fēng)、腐蝕、損壞部分進(jìn)行修復(fù)；敷設(shè)布袋除塵器供氣管路，電纜橋架等；安裝濾袋及籠骨；濾袋采用針刺氈濾袋。修復(fù)保溫，外護(hù)板全部更換為0.7mm厚孔雀藍(lán)色瓦楞板。

現(xiàn)引風(fēng)機(jī)（型號Y5-47-11№18D）設(shè)計風(fēng)量90437m3/h；風(fēng)壓3756Pa；正常運行時風(fēng)量47586Nm3/h，風(fēng)機(jī)壓頭2600Pa。改為電袋復(fù)合除塵器后，壓頭3600Pa，引風(fēng)阻力增加1000Pa，另考慮脫硝會增加氣體流量約26712m3/h。現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)基本達(dá)到最大額定壓頭，無余量，需對電廠引風(fēng)機(jī)進(jìn)行擴(kuò)容改造。

4 技術(shù)要求

4.1 袋區(qū)采用低壓長袋脈沖噴吹技術(shù)。采用行脈沖噴吹，無運動部件，不會發(fā)生運動部件出現(xiàn)卡塞而無法運動的故障。低壓長袋脈沖噴吹是把噴吹管直接與脈沖閥相連接，一個脈沖閥對應(yīng)一根噴吹管，每根噴吹管上開一定數(shù)量的噴吹孔，每個濾袋對應(yīng)噴吹管上的一個噴吹孔。噴吹管固定在濾袋上方，脈沖清灰時噴吹管不運動，讓噴吹管噴出的高速氣體，直接準(zhǔn)確地從濾袋中心噴入濾袋，實現(xiàn)清灰。

4.2 濾袋防護(hù)：袋籠長度上采用分節(jié)式結(jié)構(gòu)，可靠卡環(huán)聯(lián)接，操作簡潔方便，上部增加防護(hù)套。

4.3 配置必要的濾袋保護(hù)系統(tǒng)，主要是采用預(yù)涂灰和旁路裝置。預(yù)噴涂灰裝置：在袋式除塵器投用前，應(yīng)對新濾袋進(jìn)行預(yù)涂灰（對老濾袋不清灰，保持一定的灰塵）。機(jī)組長期停用后再啟動，對濾袋均需進(jìn)行預(yù)涂灰處理。加灰點設(shè)在除塵器前的水平煙道上，濾袋預(yù)涂處理可逐室進(jìn)行，采用罐車進(jìn)行加灰。旁路裝置： 采用雙層旁路閥，當(dāng)鍋爐在點爐狀態(tài)、出現(xiàn)爆管、預(yù)熱器尾部燃燒等超溫緊急情況時，能夠靈活動作且切換時間短，這樣可以有效保護(hù)濾袋不受到損壞。

4.4 自動控制技術(shù)。電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制，并接入原電除塵控制上位機(jī)。采用壓差控制技術(shù)，提高設(shè)備的自動控制程度和故障識別能力，保證控制系統(tǒng)安全、可靠運行。清灰控制采用自動/手動兩種控制方式。自動控制時，采用定時清灰和差壓定時相結(jié)合清灰兩種方式。控制系統(tǒng)可以根據(jù)壓差的變化對清灰周期進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，實現(xiàn)智能化控制。

5 改造后性能指標(biāo)

（1）排放濃度：<20mg/Nm3；（2）除塵效率：≥99.99%；（3）漏風(fēng)率：≤1%；（4）噪聲：≤70dB；（5）除塵器最大運行阻力：≤1200Pa（從煙氣進(jìn)口法蘭到煙氣出口法蘭，濾料保證期終了狀態(tài)，清灰前阻力）；（6）故障率：影響鍋爐運行的故障率為零；（7）濾袋壽命保證期：30000h（煙氣溫度≤190℃）；（8） 最高使用溫度：200℃。

6 改造后的運行效果與結(jié)論

2014年8月，改造后的電袋復(fù)合除塵器投運，至今為止運行平穩(wěn)正常，能夠滿足現(xiàn)場安全生產(chǎn)環(huán)保需要。改造后電能耗相比改造前約增加7.56kW，除塵效果有了明顯提高，經(jīng)公司監(jiān)測部門對3#爐排煙濃度監(jiān)測，排煙濃度為15mg/Nm3，小于環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的20mg/Nm3。3#電袋外觀整體較整潔美觀、密封效果較好，控制、聯(lián)鎖現(xiàn)場操控滿足設(shè)計要求，達(dá)到了設(shè)計性能指標(biāo)，目前系統(tǒng)設(shè)備運行良好。

綜上所述，我廠現(xiàn)使用的電袋復(fù)合式除塵器是一種新型高效率、高可靠型除塵器，該產(chǎn)品將電除塵和布袋除塵兩種成熟技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)點，是滿足更加嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的新一代除塵設(shè)備。利用原有場地、基礎(chǔ)、骨架，節(jié)省了大量改造資金，發(fā)揮了電除塵器的提效改造優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

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