330 MW循環流化床鍋爐布袋除塵器升級改造

孟洛偉

(宜昌東陽光火力發電有限公司，湖北 宜昌 443300)

330 MW循環流化床鍋爐布袋除塵器升級改造

孟洛偉

(宜昌東陽光火力發電有限公司，湖北 宜昌 443300)

文中以330 MW循環流化床鍋爐布袋除塵器在我公司進行的升級改造，從而使粉塵排放濃度從50 mg/Nm3降至15 mg/Nm3。滿足了《火電廠大氣污染物排放標準》的新標準，取得了良好的社會效益及經濟效益。

循環流化床鍋爐；布袋除塵器；升級改造；排放濃度

0 引 言

宜昌東陽光火力發電有限公司2×330 MW循環流化床燃煤發電機組于2009年投運。原設計布袋除塵器粉塵排放標準為小于50 mg/Nm3，實際排放在45 mg/Nm3。無法滿足《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-2011)的最新要求鍋爐煙塵排放濃度≤30 mg/Nm3。我公司在2014年機組小修改造機會對#1、#2機組的布袋除塵器進行升級改造，改造設計排放濃度≤20 mg/Nm3，投運后實際排放濃度在12～15 mg/Nm3，達到了新標準的煙塵排放要求。在取得良好社會效益的基礎上取得了較好的經濟效益。

1 系統概述

宜昌東陽光火力發電有限公司2×330 MW燃煤汽輪發電機組，于2009年11月投運，鍋爐為亞臨界參數循環流化床鍋爐，配套除塵設備由張家港市新中環保設備有限公司設計制造的XLDM32820型低壓脈沖布袋除塵器。每臺爐布袋除塵器共有12個灰斗，分為3排，每排4個灰斗，灰斗下口標高為4 m。除塵器設計效率>99.5%，粉塵排放濃度小于50 mg/Nm3。處理后的煙氣通過煙囪排往大氣，粉塵捕捉后由倉泵輸送至灰庫儲存，定期由汽車送至水泥廠、磚廠等用戶。

2 升級改造方案及實施

2.1 技術原則

確保設備改造后煙塵排放滿足國家排放標準要求；保證煙塵排放濃度≤20 mg/Nm3，保證除塵效率≥99.96%，機組年運行時間按5 500 h計算；最大限度利用原有設備，減少對原有設備拆除，縮短改造工期，合理降低改造成本；除灰系統改造方案滿足電廠運行要求。

2.2 常用煤質分析

常用煤種見表1。

表1 常用煤種分析

2.3 布袋材質的選擇

布袋選型主要考慮除塵效率、運行阻力、壽命和煙氣條件等因素來綜合確定。

電廠除塵布袋的濾料從結構上來說分成兩類，一是采用各種濾料纖維與基布制成的針刺氈，二是用PTFE薄膜與針刺濾料覆合，制成PTFE覆膜濾料。

覆膜濾料過濾效率能達到99.99%以上，幾乎實現零排放。但也有三個不足，一是要求過濾風速一般不大于0.7 m3/min/m2；二是初始阻力較高，雖然運行后期增長不大，但在壽命周期內會讓引風機在高負載下運行，電耗增加；三是由于覆膜很薄，在安裝過程和清灰過程易損傷，引起排放濃度超標。由于本次布袋改造的原則是最大限度利用原有設備，不準備增加除塵器的體積，所以過濾風速為1 m3/min/m2不會改變，在這次次改造不考慮覆膜濾料。

2013年在1#機組大修過程中發現少量布袋有破裂現象，破裂位置位于布袋與袋籠接觸處，分析原因是清灰過程中引起的機械磨損。考慮到布袋的運行環境及使用壽命建議采用強度較高的PTFE材質作為基布。

布袋除塵器的布袋材料主要有PPS、P84和PTFE。各種材質在清潔狀態下對PM1.0、PM2.5和PM10除塵效率如圖1所示。

圖1 各種材料的清潔狀態下除塵效率

從圖1可以看出，只能超細PPS+PPS混紡方案和P84+PPS混紡方案可以達到較高的除塵效率。

各種材質在發塵狀態下過濾阻力如圖2所示。

圖2 各種材質在發塵狀態下過濾阻力

從圖2可以看出，雖然P84+PPS混紡方案在初始階段過濾阻力較低，但隨著發塵時間的延長，與超細PPS+PPS混紡方案的差距在縮小，差別并不大。因為布袋除塵為了達到更好的除塵效果，均要在使用前進行預涂灰，實際除塵機理除了纖維捕捉粉塵外，附著在纖維上塵餅也起到了較大的過濾作用。由于P84材料的價格是超細PPS的兩倍，再考慮到電廠的煙氣環境并不惡劣，選用超細PPS+PPS混紡方案是能夠滿足排放濃度和壽命要求的。

最終選用40%超細PPS+60%PPS混紡/PTFE基布方案作為電廠2×330 MW機組除塵器布袋改造方案。

2.4 改造前后設計技術參數

改造前后設計參數對比見表2。

表2 改造前后設計參數

續表2 改造前后設計參數

2.5 改造實施過程及結果

整個實施過程比較簡單，拆除原2臺鍋爐2臺除塵器布袋(濾袋規格：φ165×7 850 mm；濾袋數量：8 064×2條)。檢查原袋籠，對破損及變形嚴重的修復或更換。安裝除塵器布袋(濾袋規格：φ165×7 850 mm，濾袋數量：8 064×2條)。對布袋除塵器噴吹系統、氣動系統及提升氣缸的檢查、調整處理。對進氣室、煙道進行吹掃。安裝完成后進行熒光粉檢漏及泄漏袋子處理。最后進行了預噴涂，在總風量600 000 Nm3/h冷態工況下，從壓差120 Pa升至630 Pa預噴涂結束。

機組啟動后，對除塵器效果進行了驗收，粉塵排放濃度在12 mg/Nm3左右，8～15 mg/Nm3之間波動。除塵器采用定壓清灰程序，當除塵器本體阻力(含布袋)達到1 200 Pa時開始清灰，實際運行阻力在600～1 200 Pa之間，滿足除塵器設計運行阻力小于1 600 Pa的要求。引風機電流沒有明顯上升，比以前略微降低。

3 結束語

通過濾料的選擇，在原有布袋除塵器進行改造，2×330 MW機組除塵器改造后每年可減少煙塵排放量約213 t，節省煙塵排污費約5.15萬元。改造后引風機電流將有所下降，兩臺機年節約耗電成本約109萬元。達標排放后上網電價將增加0.002元/kW·h，每年增加收入約200萬元。合計314萬元。預計3年回收投資成本。同時取得了良好的社會效益，除塵效率提高，污染物排放濃度降低，提高空氣質量，減少對人體危害。符合國家“十二五”計劃發展要求，因此有著廣泛的社會意義。

[1] 李 華,沈恒根,陳 強,等.新型復合濾料在燃煤鍋爐煙氣凈化上的應用研究[J].產業用紡織品，2004.

[2] 岑可法，倪明江,等.循環流化床鍋爐理論設計與運行[M].中國電力出版社，1998.

[3] 趙 毅,王志軒,馬雙忱,等.袋式除塵器在燃煤電廠的應用與前景[J].華北電力大學學報，2003.

[4] 朱法華.袋式除塵技術的發展及其在燃煤電廠煙氣處理中的應用[J].中國電力，2002.

Upgrade of 330MW CFBB Bag-type Dust Collector

MENG Luo-wei

(Yichang Dongyangguang Thermal Power Co. Ltd., Yichang 443300, Hubei Province, China)

In this paper, the upgrading of the bag dust collector of 330 MW CFB in our company made the dust emission concentration from 50 mg/Nm3to 15 mg/Nm3. To meet the “new standard” emission standard of air pollutants for thermal power plants, has achieved good economic and social benefits.

CFB; Bag-type Dust Collector; Upgrading Concentration of Emission

2015-07-10

2015-07-10

孟洛偉(1979-)，宜昌東陽光火力發電有限公司副總經理，長期從事CFB機組技術管理工作。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.08.005

TK294.4

B

1009-3230(2015)08-0016-03