袋式除塵器的運行經驗和整改建議

段飛飛

（內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司，呼和浩特 010206）

袋式除塵器的運行經驗和整改建議

段飛飛

（內蒙古大唐國際托克托發電有限責任公司，呼和浩特 010206）

介紹了托克托某電廠2×300MW機組近3年使用袋式除塵器過濾煙氣的情況，總結了袋式除塵器在運行中的經驗，針對出現的問題提出了整改建議，以保證袋式除塵器長周期運行并延長濾袋的使用壽命。

袋式除塵器；長周期運行；布袋壽命；節能措施

引言

托克托某電廠兩臺2×300MW機組使用的是LPPJFF 1140×10低壓旋轉噴吹袋式除塵器，布袋除塵系統分為除塵器本體、預噴涂系統、噴水降溫系統、進出口電動檔板門，旋轉噴吹裝置、清灰管道系統；除塵器本體分為五個室，每個室有兩個袋束；由進出口喇叭、進口氣流分布板、灰斗、灰斗加熱系統、灰斗氣化及加熱系統、含塵室、潔凈室、濾袋、袋籠等組成。經過三年多的運行，對袋式除塵器出現的一些故障進行了合理的改造，延長了濾袋的壽命，提高了除塵效率，積累了運行和檢修兩方面的經驗，為袋式除塵器可靠運行提供技術保障和實踐經驗。

1 運行和檢修經驗

1.1 袋式除塵器濾袋濾料的選擇

袋式除塵器使用的濾袋濾料材質為Needlona?PPS/PPS 551 CS30，選用PPS過濾氈，濾料采用非織造加工方法，材質為聚苯硫醚，標重500g/m2，透氣性80～100m3/m2/s，濾袋長度為8250mm，選用高強低伸濾料，濾袋徑向斷裂強度大于3000N，濾袋緯向斷裂強度大于2000N，徑向斷裂伸長率小于17%，緯向斷裂伸長率小于27%。

使用2.5萬小時后，取樣兩條磨損較嚴重的舊濾袋進行試驗，兩濾袋的過濾面都覆蓋了一層較薄的粉塵層，由細膩的塵粒構成。濾袋清潔面已被污染，底部堆積了一些粉塵；濾料接收時透氣量已降至很低，經過一次3bar的模擬脈沖除塵后，透氣量有小幅提升；兩濾袋的強度值仍然較高，表明在三年的使用期間內，濾料未被嚴重氧化，濾料能夠繼續保持濾袋的機械穩定性；兩濾袋的橫斷面照片顯示頂部濾料已被粉塵滲透。底部濾料為粉塵雙側污染，濾料中間仍然較為干凈，內側的粉塵層為交叉污染導致。濾袋使用三年后的測試數據見表1。

表1 濾袋使用三年后的測試數據

通過試驗結果分析，目前國內其他電廠使用的情況與該廠的情況對比，該廠使用的濾袋在選型和使用壽命方面均較好，根據長期運行經驗對濾料選擇上要滿足以下要求：1）抗皺折，耐磨和耐腐蝕性好，機械強度高；2）吸濕性小，易清灰；3）使用壽命長，成本低；4）容塵量大，清灰后能保留一定的永久性容塵，以保持較高的過濾效率；5）在均勻容塵狀態下透氣性好，壓力損失小。

1.2 防止燒袋的運行方式和措施

對袋式除塵器，煙氣溫度低，結露會引起“糊袋”和殼體腐蝕，煙氣溫度高，超過濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋，煙氣溫度長時間內無法降低將導致濾袋燒焦及表面物理特性改變，降低濾袋的使用壽命。當溫度的變化是在濾料的承受范圍內，就不會影響除塵效率。引起不良后果的溫度是在極端溫度（事故/不正常狀態）下，因此對于袋式除塵器就必須設有對極限溫度控制的有效保護措施。

當煙氣溫度低于87℃，袋式除塵器內容易結露，當煙氣進入除塵室后煙氣和水蒸汽黏結在濾袋上，會造成“糊袋”，導致除塵室內壓差增大，增加引風機出力；當煙氣溫度高于190℃，持續時間大于10小時，造成“燒袋”現象，濾袋破損后，造成除塵室內含塵濃度增加，除塵效率降低，長時間不進行更換破損的濾袋，會使濾袋除塵室內積灰嚴重。除塵室邊緣外層濾袋最先進灰，在脈沖清灰時，氣流到達濾袋底部后，無法透過濾袋底部釋放部分氣流，在脈沖清灰壓力和濾袋自身重力下，籠骨承受壓力較大，濾袋及袋籠容易脫落，造成輸灰設備停運。

為防止在運行過程中出現的“燒袋”現象，采用自動噴淋降溫的方式對袋式除塵器入口煙溫進行控制，每個管道上的溫度采用三取二作為工藝溫度值；當除塵器進口煙溫高于170℃時，壓縮空氣和除鹽水混合噴入煙道內，系統檢測溫度低于160℃時，依次關閉噴水電磁閥以及壓縮空氣總閥。噴水降溫裝置在1min內可降低5℃，濾袋使用最高瞬時溫度可承受190℃，在最高溫度下濾袋可堅持10h，自動噴淋裝置在有效時間內，完全可以將煙溫降到濾袋設計使用溫度115℃～160℃。緊急噴水系統安裝在除塵器兩個進氣煙道上，裝設兩組氣液兩相流噴嘴，也可根據實際噴水霧化效果進行合理地布置。除塵器煙氣溫度的信號由兩個進氣煙道兩組熱偶提供，選兩組中煙氣溫度最大者。當煙氣溫度達到170℃時，第一組緊急噴水降溫噴嘴運行，將煙氣溫度冷卻至165℃，若5分鐘后煙氣溫度仍未冷卻至165℃時，則開啟第二組緊急噴水降溫噴嘴運行。當煙氣溫度達到160℃時，緊急噴水降溫系統無條件停止。該廠袋式除塵器籠骨分三節組裝，籠骨連接卡子使用時間已經超過三年，且連接處只有一對卡子連接，可靠性較低，在籠骨擺動過程中，很容易將籠骨卡子脫節。重新對布袋材質和袋籠裝配方式進行改進，在袋籠連接節處再增加兩處卡子，提高袋籠連接處的可靠性。除塵室內積灰較嚴重時更換濾袋，必須用塑料濾或紙板將附近花板口蓋嚴，防止粉塵灌入其他濾袋造成污染。

1.3 袋式除塵器預涂層注意事項

濾袋預涂層一般使用1%～2% 粒徑大于45微米（325目）的CaCO3，或者5%的顆粒大于90微米（200目）的Ca(OH)2（熟石灰），禁止使用CaO（生石灰），因生石灰受潮后會產生熱量。按每平方米過濾面積 250～300g的量投放到進口管道或者各個灰斗。預涂層時，除塵器的處理風量應降低到正常運行風量的50%～75%，這足以將預涂灰帶到所有倉室的濾袋而不至于引起濾袋的堵塞。預涂層時要關閉清灰系統，除塵器設備投入運行后才可開啟清灰系統，并且將首個脈沖清灰的開啟值設定為除塵器壓差達到14～15mbar，這樣可以有效防止濾袋上的預涂層被清灰去除。新濾袋在預涂層后，進行一次檢漏測試，即將熒光粉按每平方米過濾面積5～10g的投放量以與預涂層相同的方式投入進風管道，然后用紫外光燈在黑暗狀態下對除塵器的潔凈室進行檢漏。

1.4 更換濾袋的注意事項

經過現場實踐，在多次更換濾袋的過程中總結了注意事項：更換濾袋要小心，禁止用銳利的尖端擠、拉，以防止損壞濾袋纖維；在濾袋附近不允許有明火、煙、焊接或火焰切割；橢圓形濾袋安裝時，必須將濾袋熱熔縫線中心線對準橢圓形花板孔直邊的中心，如圖1（1）；將濾袋放進花板孔后，最好把袋頭壓成腰子形狀，緊貼花板孔一邊后再放開卡緊在花板上，如圖1（2）；圖1中箭頭和深色圓圈標注的這些濾袋頂部安裝是不正確的，沒有很好地在花板孔就位，如圖1（3）；濾袋安裝就位后，應盡可能避免在濾袋上踩踏或行走，以防止對濾袋頭部造成不必要的損壞，如圖1（4）；如有一些花板孔不準備安裝濾袋。必須保證做好這些花板孔的嚴格密封，如圖1（5）。除塵室內積灰較嚴重需更換布袋時，必須用塑料紙或其他物品將花板口蓋嚴，防止粉塵灌入濾袋里。

圖1 更換濾袋時需注意的問題

2 袋式除塵器運行中的節能措施和建議

2.1 羅茨風機變頻改造

根據現場使用經驗，袋式除塵器壓差與羅茨風機轉速做連鎖變頻改造，可根據袋式除塵器內壓差（清灰頻率）來自動調節羅茨風機轉速，控制羅茨風機流量。

旋轉噴吹系統采用羅茨風機提供氣源。由于羅茨風機的恒轉矩負載特性，相應的羅茨風機系統屬于典型的恒壓輸出系統，因此恒壓控制后系統運行在恒轉矩變流量狀態。在采用變頻調速，且系統流量需減小時，降低羅茨風機轉速，使羅茨風機在規定壓力下低流量點運行。羅茨風機的輸入功率與流量成近似線性關系，如圖2所示。

袋式除塵器脈沖清灰壓力在80～85kPa，由清灰系統管道處設置的壓力變送器檢測清灰壓力。羅茨鼓風機出口的壓力是85kPa，當清灰壓力超過過85kPa時，除塵器頂部清灰系統管道裝有壓力調整閥可以實現清灰壓力的自動調節。

圖2 羅茨風機恒壓變流量系統減速運行的功率消耗圖

對于全速工頻運行的系統，通過調節進風閥門開度來調節流量，則進風風阻增加，使輸入的風壓降低，產生大量的電能浪費；若采用輸出排風方法調節輸出流量，排出的風也同樣浪費，從而造成電能的浪費。

因此，采用變頻恒壓控制改造后可降低羅茨風機的運行轉速，減少電消耗，實現節能。系統改造后還可以使系統實現軟啟動、軟停止，減少系統起動對電網的沖擊，減少系統起動次數，運行平穩；由于羅茨風機運行轉速的降低，減少了機械磨損，延長了電機和羅茨風機的使用壽命，合理有效利用氣源。

2.2 優化袋式除塵器脈沖清灰控制方式

袋式除塵器噴吹頻率直接影響濾袋的使用壽命，為了有效利用脈沖空氣，達到節能的目的，將袋式除塵器壓差和脈沖頻率設定關聯值，對應一定的壓差采取相應的清灰速率。

除塵器共分5個室，每個室2個脈沖閥（每個旋轉噴吹裝置設置一個脈沖閥）。

10個脈沖閥的啟動順序為交錯對角的方式。噴吹順序如圖3。

圖3 脈沖閥的噴吹順序

清灰脈沖閥的噴吹順序為1→8→2→9→3→10→6→4→7→5，時間設定值為：電磁閥打開時間為200ms，每個通路上10個電磁閥的每一次打開時間間隔，慢速為30s。正常為20s，快速為2s，每個單獨的通路可以選擇自動或者手動控制脈沖空氣清灰（見表2）。

表2 慢速、正常、快速脈沖清灰的設計值

采取以上脈沖清灰頻率方式，既能保證除塵器壓差正常，也能節省氣源，同時保證了濾袋的正常使用壽命。

3 結語

針對袋式除塵器在運行過程中存在的缺陷及環保節能要求，對濾袋除塵器的濾袋選型、更換濾袋、預涂層方面有效控制，對運行中防止濾袋“燒袋”“糊袋”采取了必要防護措施；同時兼顧節能調整，對羅茨風機實現變頻和清灰控制方式合理優化，實現了袋式除塵器長周期平穩運行的目的。在保證袋式除塵器除塵效率的前提下實現了節能減排的目的，對同類機組使用袋式除塵器具有借鑒價值。

[1] 火電廠大氣污染排放標準（GB132232-2003）[S].2003.

[2] 陳隆樞.從袋式除塵技術的發展看袋式除塵濾料[J].產業用紡織品，2002（10）： 25-28.

[3] 袋式除塵器用濾料及濾袋技術條件（GB12625-90）[S].

[4] 趙毅，王志軒，等.袋式除塵器在燃煤電廠的應用和前景[N].華北電力大學學報， 2003， 30（6）：90-93.

Operation Experiences and Rectifying & Reform Suggestions of Bag Hose Precipitator

DUAN Fei-fei
(Inner Mongolia Datang International Tuoketuo Power Generation Co., Ltd, Huhehaote 010206, China)

The paper introduces 2×300MW generating set of a certain power plant in Tuoketuo which has used bag hose precipitator to filter flue gas for near 3 years; sums up the experiences of bag hose precipitator in operation. Aimed at the emerged problems, the paper puts forward rectifying and reform suggestions so as to assure the long period operation of the bag hose precipitator and to prolong the use life of filtering bags.

bag hose precipitator; long period operation; bag life; measures of energy saving

X701

A

1006-5377（2015）04-0025-04