(阜阳华润电力有限公司 安徽阜阳 236158)
摘要：目前，烟尘是造成大气污染的主要因素之一，减少大气污染的根本措施就是减少有害物质向大气的排放，我国是世界上最大的煤炭消费国，每年都有大量的烟尘排放，环境污染严重。因此环保要求也日趋严格，国家自2004年1月1日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，烟尘最高允许排放质量浓度为50mg/m3。随着燃煤电厂烟尘排放标准的进一步严格, 静电除尘器达标排放就相对比较困难，越来越多的电厂选择高效的袋式除尘器 。
关键词：布袋除尘器 低压旋转脉冲反吹 滤袋
一、设备及系统简介
1、锅炉概况
湖南省某电厂2×300MW机组，#1机组2009年5月投产，#2机组2009年10月投产，锅炉为亚临界自然循环汽包炉，单炉膛、W火焰，最大连续蒸发量1025t/h，锅炉(BMCR)燃煤量140.92t/h（设计煤种）、157.87t/h（校核煤种）。
2、原煤及烟气、飞灰特性
湖南某电厂设计煤种及校核煤种均采用本地无烟煤，煤质及灰成分分析如下表所示：
3、布袋除尘器概况
湖南某电厂布袋除尘器采用低压旋转脉冲反吹（LPPJFF）布袋除尘器，系德国鲁奇公司（Lurgi- Lentjes）技术，型号为ND4x1x2/1236/RF8000，系统构造简单，运行操作方便。布袋除尘器采用露天布置，为外滤式除尘，袋分布采用下进气，中间烟道结构，整体分为A、B两侧，每一侧有4个袋室，4个袋室分为两边排列，烟道从中间通过，上部是净烟气烟道，下部为原烟气烟道。每一个袋室顶部配有一套自动旋转脉冲反吹装置，包括旋转机构和脉冲阀，旋转机构带动有喷嘴的旋转臂约以1转/分钟的转速旋转，保证圆柱型袋束的每一条布袋都可以被均匀干净的清灰。
布袋除尘器主要设计参数
过滤面积： 31543m3
过滤风速： 1.03m/min
除尘器出口烟尘最高允许排放浓度： 50mg/Nm3（干态，O2＝6％）
设计使用温度： ≤160℃，短时190℃。
灰斗数： 8
袋室数： 8
滤袋数： 9888
滤袋材质： PPS
清灰压缩空气压力： 50-75KPa
本体漏风率： ＜2%。
每台炉除尘器烟气进口数量/出口数量：2/2
除尘器设计排放浓度： 35mg/Nm3（干态，O2＝6％）
除尘器保证排放浓度： 50mg/Nm3（干态，O2＝6％）
除尘器本体阻力： ≤1500Pa
4、布袋除尘器的工作原理
布袋除尘器是一种干式除尘装置，它利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物，它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘，尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1Lm或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来，当滤袋阻留的粉尘增多，滤袋过滤阻力增大到一定差压，清灰装置将自动启动，进行吹灰。清落的粉尘集于灰斗，由卸灰阀卸入下级输灰系统。
过滤状态 清灰状态
5、影响布袋除尘器除尘效果和寿命的主要因素。
布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料，所以对于锅炉布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤袋质量直接影响着除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用，
袋式除尘器的保护本质上是对滤袋的保护，主要的保护措施包括：
旁路烟道；
紧急喷吹降温装置 ；
预涂灰系统 ；
在进口烟道处分别设置烟温及氧含量测试装置 。
湖南某电厂布袋除尘器进口烟气温度设计值为105∽160℃。除尘器采用的是PPS滤料。排烟温度在105-160℃时可长期运行，允许短时190℃（不超过5分钟/次）在整批滤袋寿命时间范围内，不超过三次。当烟气温度升高到160℃"时，随着温度的升高其寿命的折损逐渐增加，达到230℃以上时，滤料将被烧毁。温度升高时，可采取喷水降温的方式调节，当烟温低于露点时会出现结露现象，造成滤袋性能指标下降，严重时引起滤袋表面积灰板结甚至造成预涂灰层脱落，大大降低除尘效果，影响滤袋寿命。因此，运行时应严格控制排烟温度，杜绝长期超温运行和短时间内温度骤升事故的发生。
滤布使用标准：
持续输入的烟气温度至少要高于酸露点或水露点温度25K；
持续操作除尘器，一年最多停机次数：10次/年
需控制清灰系统的操作使滤袋的表层有足够且分布均匀的灰饼
袋式除尘器在开始使用前必须进行预热（由灰斗加热系统进行）
袋式除尘器在安装后的第一次和长时间关机，启动前进行预涂灰
入口烟气量≤设计工况烟气量,原烟气粉尘含量≤设计含尘量
滤袋性能参数表
二、布袋除尘器的运行
1、锅炉燃烧工况的调整和排烟温度监视
应加强对锅炉燃烧工况和排烟温度的监视，避免因燃烧工况不正常，或排烟温度高造成高温烟气进入除尘器，可进行喷水降温，在烟气温度超过滤袋耐受温度前可自动投运，降温能力不小于30℃，并保证不发生“糊袋”现象。对于因燃烧工况劣化出现的排烟温度降低也应及时检查和调整，以免出现结露现象。同时在进行燃烧调整和底部漏风等情况时，氧量变化较大，高温高氧的环境对除尘器寿命的影响极大，因而运行中必须严格控制烟气中的含氧量。
2、预涂灰
采用布袋除尘器过滤细颗粒性烟尘时，为了防止烟尘钻入滤袋内壁堵塞孔隙或在表面板结糊袋，在锅炉启动时全投油及低负荷投油助燃前为保护滤袋，应进行预涂灰，预喷涂时粉末由喷粉装置进入，在风机开启后利用除尘器内部形成的负压将粉末吸入并附着在滤袋表面，籍以改变烟尘的黏附性，形成多孔粉尘层。提高过滤效率，降低过滤阻力。在燃煤锅炉启动和低负荷稳燃时需要燃油，为了避免油烟使滤袋堵灰，在布袋除尘器使用前，对老滤袋不清灰，保持一定的灰尘。
喷粉系统的工艺流程:锅炉启炉前，先打开锅炉系统送、引风机对布袋进行喷粉预涂灰。由输风机将喷粉系统储灰罐内一定量的干性细颗粒粉煤灰，加压输送至除尘器入口的烟道内，经风机的送引，细灰均匀覆盖在布袋表面，当除尘设备达到一定阻力（新装布袋须经过几次喷粉 - 清灰- 喷粉周期，使预涂层均匀分布在滤袋表面），压差上升至800Pa左右时，停止涂灰，方可投油点火。如涂灰不均匀，需重新喷灰，直至涂灰均匀。
有以下情况在运行除尘器前必须做粉尘预涂工作：
初次运行除尘器时；
锅炉长期停炉超过2天及以上时（应在停炉前彻底清灰）；
当压差低于400Pa时。
3、旁路系统的运行
除尘器进口烟道母管通过内置旁路直接与除尘器出口净烟气室相连，在旁路系统烟道上安装一个双挡板密封风门,其打开时，即可解列除尘器。满足锅炉正常启停烟气超温和锅炉受热面爆漏时保护滤袋，延长滤袋寿命。同时在启动点火或完全投油稳燃工况下，应投入旁路系统运行，避免滤袋受到油污染。当有煤层投入燃烧后应退出旁路系统，投入除尘器运行，避免引风机叶片磨损和排放污染。
湖南某电厂运行中若需停止部分除尘室运行，锅炉负荷应根据除尘室运行数量确定（3个除尘室运行时机组负荷最高不允许超过180MW，2个除尘室运行时机组负荷最高不允许超过120MW），待故障排除后恢复该除尘室运行。
旁路风门的开启会对锅炉正常运行负压造成明显的冲击，旁路门的开启要与送、引风机的调节相协调，保证打开旁路门时送引风机挡板有充足的时间调节炉膛负压，避免锅炉灭火等事故的发生。因为旁路对燃烧影响很大，所以在实际中基本不用。
4、清灰频率的调整
为使滤袋的压差保持在设计值运行，要定期对收集在滤袋表面的飞灰进行清理，但清灰方式或清灰系统的参数对滤袋的寿命有较大的影响。清灰频率过高布袋损坏会加快，过低又会导致布袋内部积灰加重；对低压脉冲反吹清灰系统影响尤为明显，其破坏的机理主要是冲刷磨损。反吹频率和强度、破坏性清灰是影响布袋寿命的主要原因。所以在实际运行中，既要使压差保持在合理的范围内，又要使清灰频率尽可能的低。当由于负载或其他运行工况变化而造成压差急剧增长，可适当调整反吹脉冲间隔时间和脉冲宽度，升高反吹频率，使压差尽快恢复至正常值。在稳定的工况下出现压差增大或稳态值高于设定点时，要及时找出原因。对于新投入运行的滤袋其压差设定点和反吹频率要适当调低。
布袋除尘器性能的好坏，除了正确选择滤袋材料外，清灰系统对布袋除尘器起着决定性的作用。
在运行过程中，无论出现何种原因造成锅炉停炉，除尘器应迅速停止清灰，以保护除尘器滤袋。
有以下情况必须停止清灰：
锅炉点火时，除尘器不得清灰；
锅炉运行中投油助燃时，除尘器不得清灰（压差达到1600Pa时，手动清灰下限为1500Pa）。
三、布袋除尘器的维护
布袋式除尘器能否确保安全可靠地运行与日常维护关系密切。
为了避免损坏除尘器设备，应当对重要的操作数据如温度和压力阀门等进行定期检查。要对所有测量装置和记录装置进行定期维护。尤其是测温装置要每周进行检查，因其外壳的隔温效果缺陷可能导致显示错误或者显示延迟。
应当对布袋除尘器设备总压力、压差和温度以及清灰空气风机进行连续记录；
每隔2000小时，检查所有允许粉尘通过的部件的气密性。这同样适用于焊缝和挡板门；
每隔2000小时检查滤袋位置状况和粉尘清除情况；
对设定的时间、温度和压力值不得随意进行更改；
针对滤袋堵灰、油污染、挤压变形的要及时更换，保证除尘器内气流分布均匀。
四、结束语
布袋式除尘器具有很高的净化效率，可有效捕集烟气中细微飞灰，而且其效率比较稳定，湖南某电厂布袋式除尘器过滤后的烟气含尘浓度在18mg/Nm3左右，自运行以来，一切正常，而且清灰周期长，保证了机组的正常运行，提高了公司效益。
论文作者:李勇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/10
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