1 布袋除塵器的特點(diǎn)及發(fā)展
目前,就我國煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)而言,電除塵仍是治理燃煤電站鍋爐煙塵的首選方法。但是,由于電除塵器的收塵效率受粉塵性質(zhì)的影響較大,而我國的燃煤成分又千變?nèi)f化,粉塵性質(zhì)各不相同,因此,許多電廠難以實(shí)現(xiàn)在燃煤電站鍋爐上長期、高效、穩(wěn)定
地使用電除塵器。隨著國家對粉塵排放指標(biāo)的提高,布袋除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、除塵效率高、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來。
布袋除塵器是能夠有效控制煙塵污染的主要設(shè)備之一,它具有很高的除塵效率。經(jīng)過布袋除塵器過濾后的煙氣含塵質(zhì)量濃度一般都低于50mg/m3,同時(shí)還能有效地除去煙氣中的微細(xì)粉塵。布袋除塵器的類型按清灰方式分,有機(jī)械振動清灰布袋除塵器、脈沖噴吹布袋除塵器、回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器、氣環(huán)反吹布袋除塵器4類。
布袋除塵器作為除塵設(shè)備已經(jīng)有一個(gè)世紀(jì)的歷史了。在國外,布袋除塵器應(yīng)用于燃煤電站鍋爐已經(jīng)有二三十年的歷史,并取得了良好的使用效果。目前。布袋除塵器在電站鍋爐上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。如在澳大利亞的新南威爾斯州的電站鍋爐中,80%已經(jīng)采用布袋除塵器。而且有些國家也已對原有的電除塵器進(jìn)行了改造。在我國,布袋除塵器在冶金、建材、化工、筑路等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。我國也于20世紀(jì)80年代初在燃煤電站鍋爐上嘗試使用布袋除塵器,但由于當(dāng)時(shí)對技術(shù)掌握不夠、同時(shí)也受當(dāng)時(shí)客觀條件的限制,出現(xiàn)濾袋壽命短、堵灰、燒袋、故障率高、影響機(jī)組安全運(yùn)行等問題而未能成功,但卻為布袋除塵器在燃煤鍋爐上的應(yīng)用和發(fā)展方面提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。2001年,內(nèi)蒙古某電廠全套引進(jìn)國外布袋除塵設(shè)備的成功運(yùn)行為我國燃煤電站鍋爐應(yīng)用布袋除塵器奠定了良好的基礎(chǔ)。
2 布袋除塵器的應(yīng)用
2.1 系統(tǒng)簡介
在某電廠200MW 機(jī)組濕式除塵脫硫一體化系統(tǒng)中,為了防止引風(fēng)機(jī)結(jié)露、積灰而在其旁路系統(tǒng)中應(yīng)用布袋除塵器,為引風(fēng)機(jī)提供了潔凈的高溫?zé)煔狻?BR> 布袋除塵器布置于除塵脫硫塔兩側(cè)各1臺。鍋爐煙氣分別從鍋爐兩側(cè)主煙道通過旁路煙道引入各自的布袋除塵器。煙氣首先進(jìn)入煙氣人口,煙氣人口內(nèi)安裝有氣流緩沖均流裝置,使煙氣流速降低并均勻進(jìn)入袋室。
煙氣從布袋外面進(jìn)入布袋,粉塵被過濾在布袋表面,掉進(jìn)下方的灰斗。經(jīng)過濾后的干凈煙氣進(jìn)入凈氣室,經(jīng)煙氣出口進(jìn)入引風(fēng)機(jī)人口與通過除塵脫硫塔的主煙氣混合,使主煙氣溫度升高,再通過引風(fēng)機(jī)從煙囪排人大氣。
2.2 主要參數(shù)
布袋除塵器的主要參數(shù)如下:
處理煙氣量2×71000 m3/h;
進(jìn)口煙氣溫度140~170℃;
進(jìn)口煙氣含灰的質(zhì)量濃度25-30 m3;
過濾速度1.12 m/min;
阻力1 400 Pa;
煙氣在排放時(shí)的質(zhì)量濃度低于50 m m3。
2.3 主要特點(diǎn)
布袋除塵器的特點(diǎn)如下:
(1)布袋除塵器結(jié)合了回轉(zhuǎn)反吹與脈沖清灰的優(yōu)點(diǎn),采用脈沖回轉(zhuǎn)反吹清灰方式,因此不用像脈沖清灰除塵器那樣需布置較多的脈沖閥,降低了維修率;并采用脈沖方式清灰,避免了回轉(zhuǎn)反吹清灰方式耗氣量大的缺點(diǎn),可不增加反吹風(fēng)機(jī),使除塵器結(jié)構(gòu)
更加簡潔。
(2)采取側(cè)面進(jìn)氣的布置形式,含灰煙氣從袋側(cè)面進(jìn)入,過濾后的干凈煙氣從除塵器上部排空。采用此布置方式系統(tǒng)阻力較小,且清灰后灰塵能迅速下落進(jìn)入灰斗,灰塵二次吸附率小。在煙氣入口內(nèi)設(shè)有氣流緩沖均流裝置,使含塵煙氣中的部分粗顆;覊m經(jīng)撞擊后沉降滑入灰斗,避免灰塵顆粒直接撞擊濾袋對除塵布袋造成損壞,有保護(hù)濾袋的作用。
(3)采取了在線清灰的運(yùn)行方式。布袋不需要與煙氣隔離就可以單獨(dú)清灰,花板上方慢速旋轉(zhuǎn)的風(fēng)管向布袋上端開口噴吹大量空氣。壓縮空氣與正常煙氣反向,使布袋劇烈張開,從而抖掉上面的灰塵,使之落入下面的灰斗。
2.4 應(yīng)用效果
布袋除塵器運(yùn)行3個(gè)月后對其性能進(jìn)行測試,其測試結(jié)果如下:
鍋爐負(fù)荷638 dh;
處理煙氣量2×76 624 m3/h;
煙氣溫度144℃;
阻力1 203 Pa;
漏風(fēng)率0.9%i
除塵效率99.91%;
煙氣在排放時(shí)的質(zhì)量濃度10.05 m m3。
2.5 應(yīng)用中的問題
從兩年多的運(yùn)行情況來看,布袋除塵器存在如下問題。
(1)灰斗堵灰
由于布袋除塵器采用水沖式排灰,即落入灰斗的灰通過電動鎖氣器排入沖灰水箱后由地溝排走。
在冬季會出現(xiàn)在鍋爐剛啟用后或長時(shí)間停運(yùn)重新投運(yùn)布袋除塵器時(shí)灰斗堵灰的問題。分析得知,這是由于灰斗結(jié)露和電動鎖氣器封閉不嚴(yán)引起的。冬季室外溫度較低,除塵器啟動后,熱煙氣進(jìn)入灰斗會在冰冷的灰斗壁結(jié)露,而此處又屬煙氣滯流區(qū),不能被
煙氣快速加熱,使得落入灰斗的灰粘在灰斗壁造成堵灰;同時(shí)電動鎖氣器封閉不嚴(yán)會使沖灰水箱內(nèi)的“水氣”被吸入灰斗,在灰斗下灰口處凝結(jié)也容易造成堵灰。另外,灰斗加熱裝置功率小、安裝位置不合理也是造成灰斗堵灰的原因。因此,在灰斗的設(shè)計(jì)中要在充分考慮當(dāng)?shù)氐臍鉁睾团呕倚问降幕A(chǔ)上核算灰斗加熱裝置的功率和安裝位置,在布袋啟動控制中要加入灰斗預(yù)熱程序;同時(shí),要選用安全可靠、封閉性能較好的鎖氣器,并加強(qiáng)灰斗的保溫。
(2)反吹清灰系統(tǒng)的故障
反吹清灰系統(tǒng)的故障主要有:反吹電磁閥不動作、壓縮空氣管路積水和回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)卡澀。反吹電磁脈沖閥本身的質(zhì)量問題是造成其不動作的主要原因;另外,反吹壓縮空氣的質(zhì)量(主要是含水、含塵)和供電電源的穩(wěn)定性都會影響電磁閥的正常工作。冬季北方室外溫度較低,布置在戶外的壓縮空氣管路容易積水或結(jié)冰,因此,在設(shè)計(jì)戶外壓縮空氣管路時(shí)要設(shè)計(jì)放水點(diǎn)和保溫措施,特別寒冷的地區(qū)需增加伴熱。由于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)有一部分在高溫?zé)煔庵羞\(yùn)行,另一部分在環(huán)境溫度下運(yùn)行,兩部分之間的溫差較大,容易引起變形卡澀,因此,在設(shè)計(jì)中要充分考慮溫度因素。
(3)反吹清灰的控制模式
反吹清灰的頻率與強(qiáng)弱是影響布袋除塵器壽命的主要因素之一。由于電站鍋爐負(fù)荷和燃煤煤質(zhì)波動均較大,造成其煙氣量及煙氣含塵濃度均有較大的波動,因而在設(shè)計(jì)反吹清灰的控制模式時(shí),要根據(jù)除塵器上下室(凈氣室和袋室)的壓差盡量多設(shè)定幾種反吹清灰模式,以適應(yīng)燃煤鍋爐工況的變化,延長除塵器的使用壽命。
3 結(jié)語
盡管布袋除塵器在國外大、中型火電廠中已得到較為廣泛而成功地應(yīng)用,但如果將其引入我國火電廠中應(yīng)用,由于我國電廠的煤質(zhì)變化波動較大,鍋爐溫度波動也較大,將會嚴(yán)重影響其正常運(yùn)行,因此需要在引進(jìn)、消化、吸收的基礎(chǔ)上開發(fā)出適合我國國情的布袋除塵器。此外,必須把布袋除塵器看作是一項(xiàng)系統(tǒng)工程來研究,因?yàn)槿魏苇h(huán)節(jié)的差錯(cuò)都可能影響整個(gè)除塵器的運(yùn)行。