袋式除塵器的應(yīng)用

袋式除塵器的應(yīng)用

濾袋是將顆粒顆粒密封性能決定于燃煤鍋爐袋式多功能裝置的決定性部件。這不僅決定了環(huán)保裝置的過(guò)濾效率，還決定了袋式多功能裝置的使用和開(kāi)發(fā)。選用濾袋的主要依據(jù)是煙氣特性、粉塵性質(zhì)及清灰方式。鄭州新力電力有限公司5號(hào)爐袋式除塵器自2003年11月投運(yùn),至2009年11月運(yùn)行整整六年的時(shí)間里,七千多條濾袋從未更換過(guò),仍然能夠正常使用,且除塵器的壓差保持在1100Pa左右,這相對(duì)于一般袋式除塵器濾袋四年的運(yùn)行壽命來(lái)說(shuō)堪稱奇跡。1電除塵器改造效果鄭州新力電力有限公司目前有5臺(tái)200MW發(fā)電機(jī)組,原配套除塵器均是由蘭州電力修造廠設(shè)計(jì)、制造的雙室三電場(chǎng)臥式靜電除塵器。其中,3、4、5號(hào)鍋爐電除塵器分別于1992、1993、1995年投入使用。從當(dāng)時(shí)的運(yùn)行情況來(lái)看,3臺(tái)電除塵器煙塵排放濃度均在350~500mg/m3(本文煙氣量均為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值),遠(yuǎn)超出國(guó)家規(guī)定的最低排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,電廠在2003年、2004年、2009年分別將5、4、3號(hào)鍋爐配套的電除塵器改造為袋式除塵器,改造后的除塵效率明顯提高,改造效果相當(dāng)好。5號(hào)機(jī)組袋式除塵器工程設(shè)計(jì)于2003-07-22全部完成,設(shè)備制作基本同步開(kāi)始,施工于2003-09-04正式開(kāi)始,2003-10-27結(jié)束,一次性點(diǎn)火投運(yùn)成功,驗(yàn)收項(xiàng)目全部合格。截至到目前為止,5號(hào)機(jī)組袋式除塵器已經(jīng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行了72個(gè)月(預(yù)期使用壽命至少還有6個(gè)月以上)。在此期間,濾袋破損不足40條,濾袋的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了原設(shè)計(jì)的30000h運(yùn)行時(shí)間。2過(guò)濾袋長(zhǎng)壽的原因2.1降低生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)5號(hào)爐原配套的電除塵器系蘭州電力修造廠90年代初生產(chǎn)的二室三電場(chǎng)電除塵器產(chǎn)品,ZHZH165-3×2型。電除塵器改造為布袋除塵器的設(shè)計(jì)原則是:技術(shù)成熟、可靠、先進(jìn);措施經(jīng)濟(jì)、合理、有效;改造后設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、安全;整機(jī)使用壽命長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)設(shè)備在線檢修,維護(hù)方便,滿足國(guó)家環(huán)保要求和未來(lái)更高環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),盡可能減少改造范圍,采取有效的節(jié)能措施,以降低一次性投資:(1)借助原電除塵器的殼體條件,在原電除塵器框架和基礎(chǔ)上,保留原電除塵器底部圈梁以下部分結(jié)構(gòu)不動(dòng),側(cè)墻基本不動(dòng),兩室之間加裝中間隔板,形成4個(gè)獨(dú)立的除塵室。(2)在原一、二、三電場(chǎng)箱式梁的頂部加立柱和側(cè)墻形成凈煙氣室,凈煙氣室的末端是出氣口,凈氣室前墻設(shè)有檢修通道、檢修門(mén)和運(yùn)行中進(jìn)行檢查的視窗,工作人員可以在任何時(shí)間在除塵器外面對(duì)除塵器內(nèi)部運(yùn)行情況進(jìn)行觀察。(3)除塵器的頂蓋重新設(shè)計(jì)加工。頂蓋上設(shè)有清灰系統(tǒng)的大部分部件,如儲(chǔ)氣罐、脈沖閥、旋轉(zhuǎn)風(fēng)管、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等。2.2選擇合適的過(guò)濾材料(1)pps耐腐蝕性能煙氣設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度為120~160℃,在這個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)PPS有良好的耐腐蝕性能,并能降低氧化作用。因此,采用PPS作為主體材料,包括基布和底層無(wú)紡層,其主要作用是為材料提供長(zhǎng)久的強(qiáng)度支持。(2)不同纖維在吸濕性能上的差異在目前纖維當(dāng)中,同等重量條件下,過(guò)濾效率最高的纖維是P84纖維,這主要是由于P84纖維具有三葉形不規(guī)則界面,提高了纖維的表面積,使其能夠更有效地?cái)r截細(xì)小的粉塵顆粒。P84纖維在耐溫、耐氧化性能等方面均高于PPS纖維。但由于84纖維價(jià)格昂貴,如果采用該纖維為主體材料,濾袋壽命不會(huì)延長(zhǎng)太多,但成本上升較大,最終方案是濾袋迎塵面采用PPS加入P84的方法以提高濾料的過(guò)濾性能。(3)袋式除塵器除塵器除塵器1正常情況下,濾料選取克重為570g/m2的PPS+P84濾料,袋式除塵器煙塵排放濃度可以控制在30mg/m3以下。其原因?yàn)?一是克重的增加提高了過(guò)濾效率;二是我們對(duì)迎塵面的改進(jìn)也使過(guò)濾效率有所提升,這樣的設(shè)計(jì)可以充分保證30mg/m3以下的濃度排放。(4)延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命濾袋在后處理工序中采用PTFE(聚四氟乙烯)滲膜處理,經(jīng)過(guò)這樣的處理,可以一定程度上提高產(chǎn)品的耐腐蝕性能,從而延長(zhǎng)其使用壽命;另一方面,經(jīng)過(guò)滲膜處理后的濾料表面更加光滑,使粉塵更容易從濾料表面脫落,以達(dá)到近于表面過(guò)濾的目的,而且滲膜處理在充分保證了濾料空隙率的同時(shí)又大大減小了空隙直徑,為過(guò)濾更加精細(xì)的粉塵顆粒提供了可能。2.3氣流分布測(cè)定袋式除塵器的氣流分布與電除塵器的氣流均布存在較大的差異。電除塵器設(shè)置氣流均布板的目的是將進(jìn)入除塵器的煙氣均流,使之在每一個(gè)斷面上的氣流速度一致;而袋式除塵器則需要對(duì)進(jìn)入除塵器的煙氣進(jìn)行分布,使之滿足袋式除塵器的氣流分布要求,同一斷面上的氣流速度不一致。氣流分布是影響袋式除塵器整機(jī)性能、除塵設(shè)備安全以及鍋爐系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。在進(jìn)行了Fluent軟件的流場(chǎng)模擬得到了初步的氣流分布數(shù)據(jù)后,又制作了實(shí)物模型,對(duì)氣流分布進(jìn)行測(cè)定。確定的氣流分布結(jié)構(gòu)是采用兩層不同開(kāi)孔率的氣流分布板,即使在同一塊氣流分布板上,各處的開(kāi)孔率也不盡相同的,從而有效的分配氣流,實(shí)現(xiàn)濾袋束周邊煙氣低速擴(kuò)散,避免了局部射流對(duì)濾袋的磨損,同時(shí)也避免了從灰斗進(jìn)氣引起的二次揚(yáng)塵以及氣流分布不均引起濾袋負(fù)荷不均的情況。2.4袋籠的安裝(1)花板安裝對(duì)平整度的要求很高,保證整體水平度±2mm,用水平儀測(cè)量并進(jìn)行調(diào)整;否則,很容易造成濾袋搭橋現(xiàn)象。(2)濾袋、袋籠安裝前,對(duì)花板孔進(jìn)行檢查,將花板孔周圈以及其他可能與濾袋接觸的部件進(jìn)行打磨,清除毛刺尖角;保證凈氣室內(nèi)所有焊接工作全部結(jié)束,凈氣室打掃干凈,確認(rèn)沒(méi)有任何焊渣、焊條、銹皮、鐵屑等雜物。(3)袋籠在安裝前檢查包裝箱有無(wú)損壞,塔吊將袋籠吊上除塵器頂,人工將袋籠從包裝箱中抽出,由凈氣室頂部通風(fēng)孔運(yùn)進(jìn)凈氣室,按照上、中、下段分別堆放;搬運(yùn)濾袋和袋籠必須輕拿輕放,嚴(yán)禁野蠻施工,造成設(shè)備損傷。(4)濾袋安裝前對(duì)每條濾袋進(jìn)行檢查,外觀無(wú)損傷方可,穿裝時(shí)要注意濾袋縫合線應(yīng)在花板橢圓孔的中間位置,且在靠近花板中心那一側(cè)。濾袋安裝完成后,要求濾袋口與花板孔上部緊密配合。(5)袋籠安裝是分片進(jìn)行的,每一片先組對(duì)下面兩截,組對(duì)好后統(tǒng)一放下,再安裝最上面一截,最后統(tǒng)一放下,防止有漏裝現(xiàn)象。安裝濾袋、袋籠時(shí)凈氣室內(nèi)嚴(yán)禁帶入火種。進(jìn)入凈氣室人員不得隨身攜帶小件物品,以防掉入花板孔或?yàn)V袋孔內(nèi)。(6)在安裝完每一單元后,必須從煙氣室下面檢查一下濾袋與袋籠的穿裝情況,如濾袋有無(wú)超長(zhǎng)、濾袋與袋籠有無(wú)十字交叉現(xiàn)象、濾袋之間有無(wú)搭橋現(xiàn)象,以及是否有漏裝袋籠的現(xiàn)象。2.5嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定的運(yùn)行管理2.5.1預(yù)涂灰的制備為防止鍋爐燃油和煤油混燒時(shí)對(duì)濾袋的損傷,在鍋爐點(diǎn)火前對(duì)濾袋進(jìn)行了預(yù)涂灰。首次預(yù)涂灰完成后,需進(jìn)入凈氣室抽袋檢查,如抽查的濾袋外表的灰不足1mm厚,需繼續(xù)噴涂,以免燃油或煤油混燒時(shí)影響濾袋的壽命。2.5.2袋式除塵器的運(yùn)行工況初期運(yùn)行是指袋式除塵器啟動(dòng)之后兩個(gè)月之內(nèi)的運(yùn)行。袋式除塵器運(yùn)行前,業(yè)主應(yīng)根據(jù)設(shè)備說(shuō)明書(shū)、運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)及各種技術(shù)數(shù)據(jù)表結(jié)合本廠的實(shí)際情況制定袋式除塵器的初步運(yùn)行規(guī)程。在初期運(yùn)行中應(yīng)依據(jù)實(shí)際煤種、鍋爐負(fù)荷、燃燒情況、煙氣特性(煙氣量、煙氣溫度、煙氣露點(diǎn)溫度、煙氣含濕量、含塵濃度等)、粉塵性質(zhì)、出灰方式等情況對(duì)除塵器運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,以適應(yīng)鍋爐運(yùn)行工況,使袋式除塵器保持經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。同時(shí),對(duì)初步運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行修訂,確定最終的運(yùn)行規(guī)程,并以此作為袋式除塵器的運(yùn)行依據(jù)。2.5.3袋式除塵器的低壓設(shè)置及運(yùn)行記錄的注意問(wèn)題在袋式除塵器日常運(yùn)行中,應(yīng)注意的問(wèn)題有:(1)自動(dòng)控制。5號(hào)爐袋式除塵器采用PLC控制,CRT畫(huà)面顯示。控制方式有自動(dòng)控制、半自動(dòng)控制、手動(dòng)控制三種。在正常運(yùn)行過(guò)程中,袋式除塵器均采用自動(dòng)控制方式,即可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的各種參數(shù)隨時(shí)調(diào)整自身的運(yùn)行狀態(tài),其關(guān)鍵數(shù)據(jù)是切換清灰狀態(tài)的壓差選擇及設(shè)定。一般情況下,袋式除塵器的壓差設(shè)置是要求脈沖清灰系統(tǒng)運(yùn)行在正常清灰模式。這樣既可以使除塵器的壓差不至于影響到鍋爐及引風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行,又可保證濾袋外表面有足夠的粉塵厚度,以確保較高的除塵效率。(2)運(yùn)行記錄。每套除塵系統(tǒng)均應(yīng)安裝和配備必要的測(cè)試儀表,在日常運(yùn)行中必須定期進(jìn)行測(cè)定,并準(zhǔn)確地記錄下來(lái)。(3)設(shè)備阻力。壓差計(jì)可用來(lái)判斷運(yùn)行情況:壓差增高,則出現(xiàn)濾袋堵塞、濾袋上有水汽冷凝、清灰機(jī)構(gòu)失效、灰斗積灰過(guò)多以致堵塞濾袋、煙氣流量增多等情況;壓差降低,則出現(xiàn)了濾袋破損或松脫、進(jìn)氣煙道堵塞或進(jìn)口擋板門(mén)關(guān)閉、本體或各分室之間有泄漏現(xiàn)象、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢等情況。(4)煙氣超溫的處理。主要采取兩方面的措施:一是采取控制模式。這種措施只能在煙氣超溫不嚴(yán)重的情況下短期使用,而且措施本身并不改變煙氣的溫度;二是啟動(dòng)緊急噴水降溫裝置。這種措施是在前一種超高溫避險(xiǎn)措施采取之后一定時(shí)間里,煙氣溫度還在繼續(xù)上升,并且達(dá)到了一個(gè)對(duì)濾袋可能造成致命損傷的溫度極限時(shí)采取的積極措施。啟動(dòng)緊急噴水降溫裝置后,可以直接降低煙氣溫度,使其達(dá)到濾袋所能承受的溫度范圍。2.6加強(qiáng)袋式分離器的維護(hù)管理(1)見(jiàn)故障,導(dǎo)致灰渣脈沖閥膜片失靈是袋式除塵器運(yùn)行中的常見(jiàn)故障,不僅影響清灰效果,且會(huì)導(dǎo)致壓差上升。油水分離器必須經(jīng)常清洗,以防運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈,造成濾袋堵塞。(2)袋式除塵器本體漏風(fēng)控制必須保持氣體在除塵器及其系統(tǒng)內(nèi)各處的溫度均高于其露點(diǎn)20℃,具體措施包括五個(gè)方面:一是減少漏風(fēng)。袋式除塵器本體漏風(fēng)控制在1.5%以下;二是含塵氣體在除塵器內(nèi)均勻分布,防止在邊角出現(xiàn)渦流使這里通過(guò)的氣體量減少形成局部低溫而產(chǎn)生結(jié)露問(wèn)題;三是做好除塵器、管道等有關(guān)各處的保溫與防雨工作;四是采取適當(dāng)?shù)募訙卮胧?五是加強(qiáng)除塵器和除塵系統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè),以便掌握袋式除塵器的使用條件,防止結(jié)露產(chǎn)生。(3)