電袋復合式除塵器堵灰事故分析與防范措施的探討

摘要：隨著時間的推移，我們已經進入了21世紀，一個日益嚴重，趨向突出的問題正悄悄的崛起：環境的惡化。對于環境的惡化，粉塵污染就是最嚴重的問題之一。環保部發布《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》，把工業煙粉塵治理作為重點任務，提出“十二五”期間將強化工業煙粉塵治理，大力削減顆粒物排放。電廠輸灰系統堵灰、跑灰嚴重影響設備的安全運行和環境的惡化，本文通過大唐魯北發電有限責任公司一起電袋除塵器堵灰事故，重點對電袋復合除塵器堵灰進行了分析和提出了有效的防范措施，對今后使用電袋除塵器的電廠的安全運行都具有一定的指導和參考意義。

關鍵詞：電袋除塵器 原理 特點 問題 對策

1 大唐魯北發電有限責任公司電袋復合式除塵器及干輸灰系統基本情況

大唐魯北發電有限責任公司1號、2號爐330MW機組電除塵器改造成為電袋復合除塵器：利用原有電除塵器的基礎和結構，采用前部設置一個電場的電除塵+后部采用低壓脈沖旋轉噴吹袋式除塵的電袋復合式除塵器改造方案進行改造。

保留原電除塵器的進、出風喇叭及進口氣流分布板，即按照原有電除塵器的進出氣方式進行。將原電除塵器二、三、四電場的內部構件及一電場陽極系統、陰極系統、振打系統全部拆除。將原電除塵的第一電場作為電區，對陰、陽極板及振打系統進行更換，將陰極系統改造為分小區獨立供電。對電除塵器供電系統進行高頻電源改造。

袋區采用德國魯奇公司的低壓旋轉噴吹袋式除塵器，脈沖閥采用LPPJFF技術專有的14英寸大口徑脈沖閥。脈沖閥由特供魯奇低壓脈沖旋轉噴吹袋式除塵技術的澳大利亞AUTOKAMPU公司生產。旋轉噴吹袋式除塵技術使用的壓縮空氣設計溫度為80℃，設計清灰壓力為0.085MPa，單臺爐壓縮空氣耗量為30Nm3/min。每臺機組增設三臺15Nm3/min羅茨風機系統作為清灰氣源，濾袋材質選用（50%PPS+50%PTFE）混紡+PTFE基布。煙氣長期溫度≤160℃且高于酸露點溫度20～25℃；瞬時180℃，不超過5min/次，每天不超過2次，每年累計不超過24h；煙氣瞬間溫度達190℃，在整批濾袋壽命時間范圍內不超過3次，每次不超過5min，在除塵器前部入口煙道水平段增設預涂灰裝置，用以燃油點爐時的濾袋保護。增設袋區旁路系統，旁路按內旁路設計，確保旁路系統開啟時能夠減輕濾袋50%的負荷。旁路關閉時應確保旁路系統零泄漏。在除塵器進出口加裝壓差變送器、溫度計、出口濁度儀。

干輸灰系統采用MODU-FLO“MT”型正壓濃相氣力除灰系統，本系統為正壓濃相除灰系統，灰氣比達到30～50：1；輸送距離1200m以上；系統出力不小于飛灰量的150%～200%。這樣的運行狀態保證整個系統每天運行時間只有50～70%左右，輸灰空壓機房空壓機系統主要由三臺螺桿式空壓機，三臺水冷冷凍式壓縮空氣干燥機，三臺電除塵灰斗氣化風機組成，其中輸灰儲氣罐與儀用儲氣罐通過連通管連接。

大唐魯北發電有限責任公司1、2號爐共用3臺灰庫，灰庫系統由三個庫容約為1629m3，內徑為12m，存灰高度約為12m的灰庫組成。每個庫頂有一臺布袋脈沖除塵器、一臺真空壓力釋放閥、二臺料位計。

2 事故發生經過

2012年08月29日7：10，1號電袋除塵器投入運行，2號電袋除塵器運行正常。8月30日后夜班1、2號電袋除塵不同程度出現高、低料位報警，其中，1號電袋除塵器出現8個低料位報警，3個高低料位報警；2號電袋除塵器出現3個低料位報警，3個高低料位報警。當班運行人員對同時出現高、低料位的灰斗進行強制手動輸灰，加強儲氣罐、冷干機、伴吹管道放水。同時聯系設備部鍋爐點檢檢查空壓機、冷干機運行情況，聯系環保專業點檢檢查輸灰管道情況（檢查有無堵塞），匯報值長、專工。30日，有所好轉，8月31日夜班開始高、低料位報警增多，17時1、2號機組電袋除塵器共達到14個低料位和6個高低料位。8月31日21：30將輸灰用壓縮空氣與儀用壓縮空氣串聯，將輸灰壓力由0.50MPa提至0.58MPa。8月31日1號電袋除塵器1號高頻跳閘，9月1日1、2號電袋除塵東2陽極振打相繼過流跳閘，出現高、低料位期間優先對高、低料位同時報警的灰斗進行輸灰。9月1日2號電袋除塵器三室一灰斗底部大量漏灰，聯系設備部對1號電袋除塵一室一、二室一灰斗進行放灰，9月3日聯系設備部對1號電袋除塵三室一，2號電袋除塵一室一、二室一、三室一灰斗進行放灰后1、2號電袋除塵器輸灰系統逐步恢復正常運行。

3 事故原因分析

造成大唐魯北發電有限責任公司兩臺電袋復合式除塵器嚴重堵灰、跑灰事故的發生，是多方面的原因造成的，其中，劣質煤摻燒造成干灰顆粒大、流動性不好以及輸灰壓縮空氣含水量大是主要原因。另外機組大修時管道遺留雜物、設備消缺不及時、運行人員責任心不強技術水平低下、操作規程不完善、管理者責任心不強等因素共同促成了本次堵灰事故的發生。

3.1 壓縮空氣含水 從1號輸灰系統倉泵及壓縮空氣管道檢查情況看，1A、2A單元壓縮空氣管路上節流孔板已被濕灰堵死，三室二倉泵內板結嚴重，進氣及出灰口堵死，四室二內干灰含水較多。說明輸灰壓縮空氣帶水是造成這次堵灰的主要原因。

3.2 干灰顆粒大、流動性差、燃燒調整不好 公司為追求經濟效益做劣質煤摻燒實驗，沒有根據電袋除塵出力制定出合理的摻燒比例，從對現場流淌至地面灰塵進行目測，發現灰塵顆粒度較大，且含有未燃盡煤粉，顏色呈炭黑色，化驗顯示其飛灰可燃物高達3.24%（標準要求低于2%），說明運行燃燒調整不好，從干灰化驗情況反映從8月27日開始，干灰粒度變大（從干灰使用單位反映的數據干灰45微米以上顆粒從8月21日為27.86%，31日最大躍升到60%），硬度大且灰粒發黑（8月28-30日大渣可燃物在3.4-3.8%之間），流動性變差是造成本次堵灰的又一重大原因。

3.3 大修遺留問題，管道及除塵器內部雜物多 9月4日從1、2機組1號輸灰母管中取出大量鐵塊、布袋以及電焊條等雜物，在2號爐輸灰系統三室一倉泵內發現1m長鐵條一根，對1、2號輸灰系統的1號輸灰管線至灰庫爬升段彎頭（灰庫5米平臺處）分別進行割管檢查，在1號輸灰管線取出5cm*20cm鋼板，1塊，2號輸灰系統彎頭取出5cm*10cm鐵板三塊，5cm*5cm*30cm角鐵一根；異物取出后利用壓縮空氣將母管吹掃，輸灰恢復正常，也正是這些雜物造成了輸灰不暢、倉泵堵灰、輸灰管道堵灰跑灰的另一原因。

3.4 設備消缺不及時 1號輸灰冷干機5月20日出現問題，8月22日才修復，造成沒有備用冷干機；3號冷干機出現問題時，造成壓縮空氣大量帶水。

灰庫料位計不準，當庫頂冒灰時才能判斷滿灰，，長期設備遺留隱患，促成了堵灰的加速形成。

灰庫庫頂切換閥不能遠方操作，就地操作時閥門卡澀，需要機務熱控同時現場處理，從而造成輸灰停止時間長，灰斗、灰管路堵灰加劇。

輸灰系統出料閥打不開，排氣閥長時間開關不動缺陷沒有及時消缺造成輸灰困難。

3.5 運行人員責任心不強、技術能力不高 電除塵班組人員組成是由一名正式員工班長與幾名合同制員工組成，合同制員工學歷低、技能水平不高、責任心不強是造成跑灰、堵灰的另一原因，除灰系統出現高低料位報警時，對系統檢查不夠充分，未能及時發現堵塞部位，造成灰斗積灰進一步加劇?，F場8m3儲氣罐、冷干機、20m3氣罐、輸灰管道及伴吹管道都可以手動排污，但是管道卻出現堵塞，說明運行人員排污不及時，以致含水量大的壓縮空氣進入輸灰系統。由于1、2號電除塵出現大量的高、低料位（8月31日共出現14個低料位，6個高、低料位），連續投入手動輸灰，使壓縮空氣母管泄壓，達不到正常出力，加重了堵灰的惡性循環，出現高、低料位后，運行人員未及時匯報專工及部門領導，錯過最佳處理時間。當輸灰困難時，多根灰管同時手動輸灰，造成輸灰氣源壓力低，沒有及時聯系值長并入儀用壓縮空氣運行，造成輸灰氣源壓力不夠，輸灰困難。

3.6 操作規程不完善、技術措施不全面 運行人員堵灰處理措施不嚴密，沒有堵灰處理的應急預案，對輸灰系統投停沒有嚴格的規定，如機組停運和啟動時何時停用和投入干灰系統，運行記錄上有其他設備的投停記錄但干灰系統沒有反映，運行規程也沒有規定。沒有堵灰處理操作票，以致于出現堵灰時運行人員根據自己的經驗進行疏通，沒有約定程序和標準，也沒有危險點分析和控制?，F場沒有針對干灰系統的設備巡檢卡，其他設備巡檢卡沒有針對性，都寫“A”，不能如實反映設備運行情況，如輸灰空壓機沒有反映排氣溫度、冷媒壓力和露點溫度等關鍵參數。定期工作沒有按照運行規程要求記錄入運行管理系統，其中重大缺陷也沒有錄入（運行反映系統不好用無法錄入）。

4 防范措施

4.1 做好劣質煤摻燒調整以及燃燒調整工作 輔網運行部、發電部及燃料部，根據干灰化驗結果及電袋除塵最大出力，做好劣質煤摻燒的方案調整。嚴格控制入廠煤質量，確保沒有石炭煤，在提高煤的可磨性能同時降低灰的密度，提高灰的流動性，減少堵灰發生，同時發電部制定技術措施調整燃燒，嚴格控制爐膛氧量，保證燃燒充分。

4.2 做好壓縮空氣系統的排污工作 加強輸灰系統壓縮空氣的排污工作，確保壓縮空氣系統不含水，特別是夜班工作，加強冷干機、各儲氣罐、輸灰管線定期徹底放水，放水完畢后保持各放水門半開。

在除灰系統壓縮空氣管道各支線低點位置加裝輸水閥門，定期進行放水，尤其是除灰系統長時間停運再啟動前。利用除灰系統停機時對輸灰母管進行改造，增加疏水閥。

4.3 做好系統設備消缺工作 及時消除空壓機和冷干機設備缺陷，確保輸灰空壓機和冷干機正常運行和正常備用。對除灰系統閥門進行定期檢查試驗，發現逆止門、進料閥、排氣閥、出料閥、疏水閥、灰庫閥門等閥門內漏或卡澀時及時處理并保證連續好用。定期對除灰管道易堵灰部分如節流孔板進行檢查，對輸灰管道進行巡檢發現異物或堵塞時及時組織疏通和處理。做好設備檢修和改造驗收工作，確保電除塵內部和輸灰管道內修后無雜物。

4.4 加強運行人員培訓，提高技能操作水平 制定合理的培訓計劃，貼近現場實際操作，提高運行人員的技術水平，同時提高班組管理，提高運行人員責任性，制定合理的激勵考核辦法，保證運行人員干好本質工作。

4.5 制定和完善操作規程及堵灰技術措施 制定堵灰處理應急預案，當灰斗出現高料位報警時，及時啟動應急預案，立即檢查處理，確保不發生放灰操作。

補充堵灰疏通標準操作票，完善運行操作規程，確定機組停運或檢修后干除灰投運時間，確保管線暢通；另外運行人員做好閥門開度試驗，做到不提前泄壓，提高壓縮空氣疏通效率。

規范運行管理系統中班長運行記錄內容，把干除灰系統投停計入運行記錄，另外把當班天氣情況進行記錄，對定期工作和重大缺陷做好記錄。

5 結論

電袋復合型除塵器是近幾年發展起來的一種新型除塵設備，尤其適應高灰濃度煙氣除塵，并滿足現行國家排放標準的要求，但是要加強運行調整，制定出合理的運行調整方案，才能防止電袋除塵內部堵灰、灰管堵灰甚至灰斗由于大量積灰造成灰斗脫落大型事故的發生。

參考文獻：

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