鄧立鋒福建龍凈環(huán)保股份有限公司

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電袋復(fù)合除塵器在提效改造中的要點(diǎn)分析

鄧立鋒
福建龍凈環(huán)保股份有限公司

摘要：隨著環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越高，原來(lái)的電除塵器的出口排放已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足新的排放要求。電袋復(fù)合除塵器是結(jié)合電除塵和布袋除塵的優(yōu)點(diǎn)而開(kāi)發(fā)的新一代除塵設(shè)備，具有除塵效率高、阻力低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，在除塵器提效改造中廣泛應(yīng)用，具有投資低、工期短等特點(diǎn)。本文簡(jiǎn)單介紹電袋改造技術(shù)在同煤塔山1#爐600MW機(jī)組的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合除塵器；改造；出口排放

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越高。我國(guó)2004年1月1日起實(shí)施的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求煙塵排放濃度控制在≤50mg/Nm3，2012年1月1日國(guó)家實(shí)施執(zhí)行了新的排放標(biāo)準(zhǔn)，要求排放濃度控制在≤30mg/Nm3，重點(diǎn)區(qū)域≤20mg/Nm3而我國(guó)煤種復(fù)雜多變，長(zhǎng)期以來(lái)，燃煤電站“市場(chǎng)煤”問(wèn)題嚴(yán)重影響了進(jìn)入鍋爐煤的穩(wěn)定性，大多數(shù)入爐煤種存在熱值偏低、灰分偏高、且波動(dòng)大的現(xiàn)實(shí)，造成煙塵濃度變化幅度大，使得電除塵器效率波動(dòng)，出口排放濃度無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)。

電袋復(fù)合除塵器將靜電除塵和袋式除塵緊湊安裝在同一個(gè)箱體內(nèi)而創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的新一代除塵設(shè)備，它有機(jī)結(jié)合了靜電除塵的“荷電收塵”和袋式除塵“過(guò)濾攔截”的機(jī)理，能長(zhǎng)期穩(wěn)定保持低排放。在相同條件下與現(xiàn)有的除塵設(shè)備相比，具有除塵效率高、阻力低、節(jié)能、運(yùn)行成本低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，在除塵器提效改造中得到廣泛應(yīng)用。

1　電袋復(fù)合除塵器的原理

電袋復(fù)合除塵器是繼電除塵器、袋式除塵器之后創(chuàng)新開(kāi)發(fā)的一種全新的除塵技術(shù)。是電除塵“荷電除塵”及袋除塵“過(guò)濾攔截”機(jī)理的有機(jī)結(jié)合，集合了兩者的優(yōu)勢(shì)。首先充分利用前級(jí)電場(chǎng)收塵效率高和對(duì)顆粒荷電的特點(diǎn)，利用1～2個(gè)電場(chǎng)除掉煙氣中80％以上的煙塵，可以大幅度的降低進(jìn)入布袋除塵區(qū)煙氣的含塵濃度，剩余10～20％的細(xì)粒子由后級(jí)濾袋過(guò)濾捕集，大大降低了袋區(qū)負(fù)荷并避免粗顆粒對(duì)濾袋的沖刷磨損，并改善濾袋表面粉餅層結(jié)構(gòu)。它具有除塵效率高、阻力低、節(jié)能、運(yùn)行成本低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)[1]。

2　電袋復(fù)合除塵技術(shù)改造分析

同煤大唐塔山發(fā)電有限責(zé)任公司1#爐600MW工程原為靜電除塵器，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，除塵效率下降，已經(jīng)無(wú)法滿足新的排放標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)多次論證，同煤大唐塔山公司決定采用電袋復(fù)合式除塵器改造。完成從停機(jī)到具備通煙氣運(yùn)行條件60天以內(nèi)的除塵器電氣及其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、供貨、拆除、加固、安裝、調(diào)試和試驗(yàn)等相關(guān)工作，改造工期緊。

2.1項(xiàng)目概況

同煤大唐塔山發(fā)電有限責(zé)任公司位于山西北部，一期建設(shè)2×600MW直接空冷凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組。鍋爐型式為亞臨界參數(shù)汽包爐，采用控制循環(huán)、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式，最大連續(xù)蒸發(fā)量：2080t/h，原配套除塵設(shè)備為五電場(chǎng)電除塵器。

2.2煤質(zhì)及灰分分析

表1　現(xiàn)燃用煤質(zhì)分析以及灰成分分析

2.3原配套電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)

表2　原電除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)表

2.4電袋復(fù)合除塵器改造方案

利舊原有電除塵器的基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)，采用整體式電袋結(jié)構(gòu)，在原除塵器范圍內(nèi)進(jìn)行改造，不增加縱向、橫向柱距，不增加土建工作量及輸灰設(shè)備。方案上保留原除塵器第一、二電場(chǎng)陰陽(yáng)極及高低壓設(shè)備，并對(duì)其按A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修，拆除第三、四、五電場(chǎng)陰陽(yáng)極及高低壓設(shè)備，其空間布置濾袋區(qū)及清灰系統(tǒng)，清灰系統(tǒng)采用低壓行脈沖長(zhǎng)袋技術(shù)。另外，需重新核算改造后除塵器基礎(chǔ)載荷及灰斗強(qiáng)度，不足之處給予補(bǔ)強(qiáng)。具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下表3：

表3　改造后電袋復(fù)合除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)表

2.5關(guān)鍵技術(shù)分析

2.5.1采用分區(qū)、密閉型高凈氣室結(jié)構(gòu)

電袋復(fù)合除塵器后級(jí)濾袋區(qū)采用多個(gè)小分室結(jié)構(gòu)，每個(gè)分室設(shè)置提升閥，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“分室檢修”、“離線清灰”等功能。整個(gè)凈氣室采用密閉型高凈氣室結(jié)構(gòu)，每個(gè)凈氣室僅在側(cè)面設(shè)置一個(gè)人孔門(mén)（如圖1）。濾袋的安裝和更換工作可以在凈氣室內(nèi)部完成，確保在惡劣氣候條件下，也能順利完成裝袋工作。而且高大的凈氣室結(jié)構(gòu)可以使凈氣室內(nèi)的煙氣流速降低，有利于袋區(qū)的氣流分布，同時(shí)降低機(jī)械運(yùn)行阻力。

2.5.2內(nèi)置式旁路系統(tǒng)

采用獨(dú)特的內(nèi)置旁路結(jié)構(gòu)，即在電除塵區(qū)設(shè)置雙層零泄漏旁路閥。在鍋爐燃油點(diǎn)爐階段或煙氣工況異常時(shí)（超高超低溫），自動(dòng)打開(kāi)旁路閥，煙氣通過(guò)旁路閥由旁路煙道通至出口煙箱，不經(jīng)過(guò)袋區(qū)，從而保護(hù)濾袋。同時(shí)由于旁路設(shè)在電除塵區(qū)，當(dāng)煙氣走旁路時(shí)，電除塵區(qū)仍可起到除塵作用，這樣可以最大限度的減少對(duì)除塵器后部設(shè)備（引風(fēng)機(jī)、脫硫設(shè)備等）的影響（如圖2）。

2.5.3采用分節(jié)式袋籠結(jié)構(gòu)

采用分節(jié)式袋籠結(jié)構(gòu)（如圖3），通過(guò)上法蘭式支撐和增加專利防護(hù)套結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)袋、籠分離受力，避免清灰時(shí)高速氣流直接沖刷濾袋上端口，能有效防止濾袋異常破損。分節(jié)式結(jié)構(gòu)，可靠卡環(huán)聯(lián)接，操作簡(jiǎn)潔方便。

2.5.4采用長(zhǎng)壽命復(fù)合濾料

濾袋是電袋復(fù)合除塵器的終端控制環(huán)節(jié)，是決定其使用壽命及出口排放濃度的關(guān)鍵的部件。常用的濾料有PPS、PTFE、PI及其各種纖維的混紡濾料。PPS濾袋具有優(yōu)良的抗酸、抗堿、抗水解性，具有較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)、較高的熔點(diǎn)、優(yōu)異的耐熱性與耐化學(xué)腐蝕性，但也存在濾料抗氧化性差等不足，在實(shí)踐應(yīng)用中也已發(fā)生多起因酸腐蝕在短期內(nèi)大量破損的案例。特別是隨著我國(guó)環(huán)保排放要求的不斷提高，PPS濾袋已越來(lái)越不能適應(yīng)我國(guó)燃用煤種復(fù)雜多變的工況特點(diǎn)。

本項(xiàng)目采用（PTFE+PPS）混紡+PTFE基布的結(jié)構(gòu)，具有高強(qiáng)耐腐、耐高溫的特點(diǎn)，對(duì)工況的適應(yīng)性較好，濾袋壽命至少5年以上。

圖1　提升閥示意圖

圖2　雙層零泄漏旁路閥

圖3　分節(jié)式袋籠結(jié)構(gòu)圖

3　電袋復(fù)合除塵器改造效果

同煤塔山1#爐600MW采用電袋復(fù)合除塵器改造后，于2012年11月成功投運(yùn)。2013年4月，經(jīng)第三方檢測(cè)，除塵器出口煙塵濃度為18.9mg/m3，平均阻力為773Pa，提效顯著，運(yùn)行至今三年多，阻力及排放穩(wěn)定，無(wú)破袋現(xiàn)象。

4　結(jié)論

本項(xiàng)目是采用電袋復(fù)合除塵器提效改造的成功典范，證明了電袋復(fù)合除塵器改造提效快、工期短，并且可以為用戶節(jié)省設(shè)備投資、減少占地等。因此，采用電袋復(fù)合除塵技術(shù)是滿足當(dāng)前新標(biāo)準(zhǔn)排放的優(yōu)選技術(shù)之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳奎續(xù).大型燃煤機(jī)組配套除塵設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2011（11）:53-57.