摘 要:某公司機組為國家發(fā)改委批準的首批示范項目之一,項目裝機規(guī)模為一臺110噸/小時高溫高壓鍋爐,配套安裝一臺25MW純凝發(fā)電機組,全部采用生物質(zhì)燃料于2008年7月1日投入商業(yè)運行。公司始終遵循示范的發(fā)展理念,在項目投產(chǎn)后,不斷創(chuàng)新技改挖潛舉措,努力延續(xù)示范效應(yīng)。其中,除塵系統(tǒng)改造是機組降低運行成本、提高環(huán)境效益的一項重要內(nèi)容。文章主要介紹了如何降低生物質(zhì)鍋爐除塵器漏風率。
關(guān)鍵詞:生物質(zhì)鍋爐;除塵器;漏風率
1 概述
某公司除塵設(shè)備采用的是布袋除塵器,由于是國內(nèi)第一臺生物質(zhì)鍋爐,沒有成熟的經(jīng)驗可借鑒,當初設(shè)計時參照燃煤電廠的經(jīng)驗設(shè)計,而當前鍋爐入爐燃料水分由設(shè)計時的14%增加至35%~45%。經(jīng)過計算,煙氣量由198000m3/h上升至280000m3/h,過濾風速升高至1.4m/min,自投產(chǎn)以來布袋除塵器故障頻發(fā),影響了除塵效果。主要問題體現(xiàn)在:
(1)布袋有糊袋現(xiàn)象,倉室差壓大。
(2)除塵器過濾面積偏小,煙氣流速快,除塵器阻力大,廠用電率升高。
(3)除塵器倉室護板腐蝕,漏風嚴重,漏風率能達到30%;粉塵排放量超標,環(huán)保壓力增大。
(4)除塵器漏風使除塵器溫度降低,加劇了除塵器腐蝕。
2 技術(shù)改造措施
2.1 延長布袋使用壽命
(1)加裝旋風分離裝置,分離煙氣中大顆粒未燃盡飛灰。將原來除塵器入口前的沉降室拆除,在原址新安裝兩臺旋風分離器,將煙氣中的大顆粒未燃盡飛灰分離,避免大顆粒飛灰吸附在布袋上燒壞布袋。
(2)除塵器擴容,增加過濾面積。在除塵器入口增加兩個過濾倉室,規(guī)格與原倉室一致。改造后,布袋由1008條增加至1344條,過濾面積增加至4424m2,過濾風速降至1.05m/min。除塵器壓差由2600Pa下降至2200Pa。為進一步降低過濾風速,降低除塵器阻力,延長布袋使用壽命,公司進行新型褶皺布袋試驗。與傳統(tǒng)圓布袋相比,相同的規(guī)格下,過濾面積可增加50%~80%。目前將2個倉室的布袋更換為褶皺布袋,總過濾面積增加至5266.8m2,增加了842.8m2,在相同的煙氣量下,過濾風速從1.05m/min下降至0.89m/min,除塵器壓差下降了200Pa。
(3)增加灰斗溫度測點,防止因堵灰造成的布袋燒壞現(xiàn)象。運行中為防止灰斗積灰導(dǎo)致燒毀布袋,在灰斗中下部增加了兩個溫度測點,當灰斗溫度不正常升高時報警提示,可以及時發(fā)現(xiàn)清堵,避免燒壞布袋,提高了布袋運行的安全性。
(4)延時打開提升閥,降低阻力,減少漏風現(xiàn)象。原PLC程序是布袋除塵器自動清灰結(jié)束后立即打開該倉室提升閥,容易造成倉室內(nèi)未落盡浮灰被抽至布袋,使布袋重新沾灰增大阻力。更改PLC程序延時打開提升閥,使灰落盡,減少布袋二次沾灰現(xiàn)象。另外原布袋除塵器灰斗卸灰電機不間斷運轉(zhuǎn),長時間運轉(zhuǎn)磨損,有漏風現(xiàn)象,通過更改卸灰電機運轉(zhuǎn)時間,在提升閥關(guān)閉時才開始運轉(zhuǎn),當噴吹結(jié)束,提升閥打開后停止運轉(zhuǎn),減少漏風。
(5)針對生物質(zhì)電廠煙氣特點,精心篩選布袋材質(zhì)。投產(chǎn)初期,由于參照燃煤電廠設(shè)計,未考慮生物質(zhì)電廠煙氣中的水份大因素,布袋使用的是普通材質(zhì),布袋強度不夠,運行中布袋極易出現(xiàn)損壞,同時還出現(xiàn)糊袋現(xiàn)象,造成粉塵排放超標和布袋差壓大現(xiàn)象。為此,某公司進行多次試驗,使用不同材質(zhì)的布袋,從最初的純PPS布袋,到PPS+PTFE、PPS+PTFE+覆膜布袋、到PTFE基布、濾料為PPS、PTFE混紡,通過比較試驗,選出最后一種適合某公司特性的布袋,延長了布袋使用周期,提高除塵效率。
2.2 減緩除塵器腐蝕程度
生物質(zhì)燃料中水分較大,達到35%~40%,而草木灰中Cl-、K+、Na+、含量較高,除塵器腐蝕漏風嚴重,普通高溫防腐油漆效果不佳,每年都需要對除塵器進行防腐,檢修工作量大。同時,除塵器漏風使煙氣溫度降低,布袋發(fā)生糊袋現(xiàn)象,影響除塵效率。
經(jīng)過調(diào)研,采用新型防腐材料-硅晶泥防腐涂料,試運半年以后檢查,除塵器鋼板表面光滑,沒有腐蝕跡象。
另外,還將一個倉室更換為不銹鋼板,防止倉室鋼板腐蝕,目前使用效果較好,由每年必須防腐檢修延長至3年一次。
2.3 電動鎖氣器改造
在電動鎖氣器殼體內(nèi)壁貼防磨陶瓷片,減少葉輪和殼體的磨損,使鎖氣器密封嚴密,減少漏風。同時,在電動鎖氣器下方增加氣動閘板,與電動鎖氣器連鎖開關(guān),形成雙層密封,有效的減少了因密封不嚴而漏風。
3 效果檢測
(1)8個倉室的灰斗溫度均有所提高:#1倉提高10℃,#2倉提高30℃,#3倉提高10℃,#4倉提高11℃,#5倉提高13℃,#6倉提高8℃,#7倉提高8℃,#8倉提高18℃。
(2)除塵器壓差由改造前的2800Pa降到現(xiàn)在的1900Pa。
(3)除塵器漏風率由改造前的31.8%降到現(xiàn)在的11.5%。
(4)除塵器漏風減少,使引風機電流下降,單臺引風機電流由37A下降至32A。
4 結(jié)束語
除塵器運行工況得到改善,布袋使用壽命得到延長,倉壁檢修周期延長,鍋爐運行經(jīng)濟性得到提高。爐膛負壓保持穩(wěn)定,燃燒效果得到加強,降低了灰渣可燃物含量,提高了鍋爐效率,降低了鍋爐料耗。同時公司環(huán)保壓力得到緩解,環(huán)保部門支持某公司建立了環(huán)??破照?,組織兄弟單位及中小學(xué)生來公司參觀,增加了公司的知名度。
參考文獻
[1]江蘇國信如東生物質(zhì)發(fā)電有限公司.集控運行規(guī)程[Z].2014修訂版.
[2]祝燮權(quán).實用五金手冊[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社(第7版),2006.
[3]孫風平.生物質(zhì)鍋爐燃燒技術(shù)及案例[M].北京:中國電力出版社,2014.
[4]梁國安.電站鍋爐操作技術(shù)[M].北京:中國計劃出版社,2012.
[5]尹立新.鍋爐設(shè)備檢修[M].北京:中國電力出版社,2005.