電-袋復合式除塵器運行管理探討

鐘育昌

（福建龍凈環保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

電-袋復合式除塵器運行管理探討

鐘育昌

（福建龍凈環保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

針對電-袋復合式除塵器的特點，分析了電-袋復合式除塵器在運行過程中應注意的事項，提出了電-袋復合式除塵工藝過程的運行管理要求，探討了電-袋復合除塵器設備管理以及現場運行參數的設定，以實現提高電-袋復合式除塵器使用壽命及降低能耗的目的。

電-袋復合式除塵器;電除塵;布袋除塵;運行管理

1 前言

電-袋復合式除塵器由前級電除塵與后級袋除塵組成，前級電除塵器捕集煙氣中大量粉塵，剩余少部分未被收集經過電區的荷電粉塵進入后級袋除塵，由袋除塵過濾完成捕集，改善了袋除塵器過濾性能，使粉塵煙氣分離，達到了凈化煙氣的目的。該除塵工藝過程充分利用電除塵器及袋除塵器的優點，可廣泛地應用于電力、冶金、化工等領域，特別是應用于電除塵器改造項目中。電-袋復合式除塵器較原電除塵器、袋除塵器結構復雜，控制工藝要求更高，較電除塵器增加了很多邏輯過程控制，因而如何正確運行使用好電-袋復合式除塵器，提高濾袋壽命、節能降耗將是個值得深入探討研究的課題，本文對電-袋復合式除塵器在電力系統應用中的注意事項進行了闡述。

2 電-袋復合式除塵器系統的分類

電-袋復合式除塵器一般可按系統結構和控制結構進行分類。

2.1 按系統結構分類

根據不同用戶的不同需求，按照電-袋復合式除塵器正常工作時的煙氣流向布置情況給予分類，目前主要有以下3類結構。

該類型除塵器設有旁路裝置，可以在煙氣工況出現異常時從旁路煙道流通，起到保護濾袋作用，此外通過袋區提升閥的切換，可以實現分室離線清灰功能，加強清灰能力。

該類型除塵器設有進、出口風門，可以關閉進、出口風門實現在線檢修，并設有旁路裝置，可以在煙氣工況出現異常時從旁路煙道流通，起到保護濾袋作用，但由于未配置袋區提升閥，所以不具備分室離線清灰功能。

（3）進口風門→前級電場區→濾袋區→出口風門→引風機

該類型除塵器未設旁路裝置，無法在煙氣工況出現異常時進行切換，無法保護濾袋，要求運行中做好預涂灰保護措施，并特別注意鍋爐系統是否存在異常工況。

2.2 按控制系統分類

由于電-袋復合式除塵器是在電除塵與袋式除塵器基礎上發展而來，各自都有成熟的控制系統，一般都是將電除塵與袋式除塵分開控制，其主要控制系統如下。

（1）電場區高壓控制，包括高壓控制柜、高壓硅整流變壓器、高壓隔離開關。

（2）電場區低壓控制，包括電磁振打、電機振打、保溫箱電加熱、灰斗電加熱、料位計檢測等。

（3）濾袋區控制，包括進口風門、出口風門、旁路閥、提升閥、脈沖閥、進口溫度測溫、進出口壓差檢測、氧量儀、濃度儀等。

（4）濾袋區公用部分控制，包括噴吹減壓閥、儀用氣源等。

（5）公用系統部分控制，包括上位機、空壓機、干燥機等。

電-袋復合式除塵器示意如下圖。

電-袋復合式除塵器示意圖

3 電-袋復合式除塵器電場區運行管理

電除塵器是在收塵區域內建立穩定的電場，利用高壓靜電的原理，使氣體電離并附在粉塵顆粒上，粉塵帶電后向收塵極板運動并沉積，達到煙氣與粉塵分離的目的。

3.1 高壓系統工作方式選用原則

要求既要起到良好的收塵效果，發揮電場區的最大作用，又要考慮可節約能耗。投運高壓系統時，需提前8小時開啟電加熱及振打控制系統，以確保電場區能夠長效穩定工作。工作方式選擇具體如下：

（1）火花跟蹤控制方式。控制系統自動跟蹤電場的火花放電電壓，每次放電后以設定的上升率逼近上一次火花放電電壓，使輸出電壓保持在火花放電電壓附近，電壓越高，除塵效率越高。輸出電壓波形比較平坦，電流波形接近橋式整流波形，比較適用于比電阻中等范圍內的粉塵。

（2）火花率控制方式。控制系統按設定的火花頻率工作，每次火花放電后進行自動調整上升率跟蹤上次放電電壓，使電場工作在合理的火花率下。比較適用在對火花率要求較高的場合或者無人值守的情況下，在工況條件變化的情況下，控制器能自動調節，使火花率穩定地工作在設定值上。

（3）最高平均電壓運行方式。控制系統根據設定的上升率及放電比較電壓，不斷地檢測電場中放電電壓，使設備維持在最高電壓附近。比較適用在運行電壓要求較高的場合。

（4）間隙供電方式。一般有雙半波間隙供電或單半波供電2種方式，同時供電脈沖間隙占空比可以按需選擇，通過導通幾個波，關閉幾個波的控制方式，達到間隙供電的效果，從而提供足夠的電荷釋放間隙，減少并防止反電暈的發生和發展，電流得以大大下降。該方式適用于粉塵比電阻較高易產生反電暈的場合，也適用于純電除塵后級電場或進口濃度很低的前電場，可保證除塵效果并節能。

3.2 振打控制方式原則

振打目的主要是清除沉積在極板上的粉塵，使電場區長期高效穩定運行。附在極板上的粉塵由于本身的重量和運動所產生的慣性力會自行掉落極板，而當振打強度或頻率太高時，粉塵就不能形成較大的片狀或塊狀，而是成為分散的小的片狀粒子，很容易被氣流重新帶出除塵器，所以在運行中需要設定合理的振打周期。控制方式選擇具體如下：

（1）定時周期振打，適用于大部分粉塵中陰陽極振打機構，一般前電場的振打周期頻率較高，后電場的振打頻率較低。

（2）斷電振打，適用于反電暈嚴重，粉塵黏附力強的粉塵，此時需適當降低陰極振打頻率，提高陽極振打力度與頻率。

（3）連續振打，適用于比電阻較高場合以及粉塵黏附力強的粉塵的陽極振打機構。

3.3 保溫箱電加熱控制方式

由于電除塵機理決定了電壓越高除塵效果越好，電壓越高對絕緣性能要求也越高，絕緣子電加熱是為電場提供較高運行電壓的有力保障。

（1）運行前要求擦拭干凈，避免油污附在絕緣子表面，投運前檢查各檢修門是否關閉并緊密，要求密封性能好，運行時不能有水流到絕緣子上，避免提高運行電壓。

（2）除塵器必須保證負壓運行狀態，以避免除塵器絕緣件表面結露，引起絕緣性能下降，造成絕緣子表面擊穿或電弧燒傷。

（3）保溫箱溫度需要運行在高于煙氣酸露點以上，不能在運行中強行打開，以避免絕緣子表面結露，引起絕緣電阻下降，造成電壓升不高。

（4）保溫箱溫度不能過高，否則會引起絕緣子炸裂，并會引起絕緣電阻下降，造成電壓升不高。

（5）保溫箱電加熱采用恒溫加熱控制，保溫箱電加熱溫度設定在煙氣酸露點+5℃。并設定報警上限溫度為設定溫度+10℃，下限報警溫度為設定溫度-10℃。

3.4 灰斗電加熱

灰斗電加熱一般分為蒸氣加熱和電加熱2種形式，不管何種加熱方式，都要確保灰斗壁保持在一定溫度，避免灰斗內部灰受潮結塊，造成下灰不暢。

（1）蒸氣加熱一般選用連續加熱形式。

（2）電加熱選用恒溫加熱，確保灰斗壁在合適溫度范圍內，設定溫度一般為煙氣酸露點溫度+5℃，由于后電場或濾袋區灰量較少，后電場灰斗溫度可以設定高一些。

4 電-袋復合式除塵器的濾袋區運行管理

袋式除塵區是利用纖維編織物制作的袋裝過濾元件來阻留煙氣中的粉塵，潔凈的煙氣透過濾袋間隙排到大氣中，達到煙氣與粉塵分離的目的，如設計、制造、運行得當，可以長期高效穩定運行。因此袋除塵器的濾袋是最為脆弱的部件，需要精心維護，現階段袋式除塵的濾料通常選用PPSP84PTFE等纖維或混合纖維，不同的濾料具有不同的耐溫、抗酸、抗堿性能，不同纖維有不同的價格和性能優勢，目前以選用PPS濾料居多。因此用戶要根據自身除塵器所配置的濾袋濾料情況，制定不同的保護聯動機制，要與鍋爐系統建立聯動的管理辦法，避免系統故障引起除塵器無法正常運行，不能像電除塵器一樣簡單粗放管理，因為如果鍋爐爆管將會引起濾袋糊袋，造成除塵器阻力過大，勢必會影響鍋爐的出力；如果除塵器濾袋破損，就會引起排放超標，并將造成引風機磨損及下游脫硫設備無法正常運轉。

每次啟爐前需做好預涂灰保護措施。如新機組在試運期間點爐停爐頻繁，可在停爐期間進行預涂灰工作，稀釋煙氣中的油污，如長時間燃油，可以采取噴吹清灰后重新預涂灰的方法。短期停爐（停爐時間小于7天為短期停爐）可不預涂灰。

有進口風門、出口風門、旁路閥、提升閥結構的，一定要遵循先開后關的原則，以確保煙氣暢通，并定期檢查儀用氣源的供應。

有條件的地方，在點火期間可走旁路保護濾袋。如無旁路結構，建議啟動前電場區高壓設備，以低電壓、小電流方式運行，盡量減少油污等物質進入濾袋區，當鍋爐正常完全燃煤時再提高運行電流電壓，以充分發揮電除塵高效的除塵能力。

設定合適的脈沖清灰壓力，行噴吹按照0.25MPa設定，旋轉噴吹按照85kPa設定。噴吹壓力過高會損壞濾袋，壓力過低則清灰效果不理想。

脈沖噴吹一般分為定時方式與定壓方式，定時噴吹按照設定的脈沖間隔時間定時工作，不管除塵器進出口的壓差情況，定壓噴吹為進出口壓差小于設定下限時停止噴吹，當進出口壓差超過設定上限時啟動噴吹，2種噴吹方式均按照設定的脈沖噴吹間隔時間程序工作，脈沖清灰間隔時間（兩個相鄰脈沖閥動作之間的時間），可在運行中找出合理的數值。根據目前的運行經驗，電-袋復合式除塵器進出口壓差保持在800～1000Pa是濾袋最佳的運行區間，在此壓差情況下，可盡量調長脈沖清灰時間，以減少脈沖噴吹的次數，減少濾袋的機械損傷，同時降低壓縮空氣的耗氣量。建議選用定壓噴吹方式，使電-袋復合式除塵器一直維持在設定的壓差范圍內工作，減少因鍋爐負荷、燃燒煤種變化時使除塵器產生較大壓差波動，以避免人為頻繁調整。

要設定合理的脈沖噴吹時間（脈沖閥打開的時間），研究發現，脈沖清灰的加速度最大值發生在脈沖閥開啟后的幾十毫秒，時間過后如脈沖閥繼續開啟脈沖閥噴吹，濾布的氣流加速度已很小，說明延長噴吹時間并不能提高清灰效果，需要注意的是，即使設定同樣的噴吹時間,不同廠家生產的脈沖閥也會由于其響應速度不同而導致氣流加速度不同。建議脈沖閥的開啟時間設為150毫秒，這樣既可獲得最佳的清灰效果又可減少壓縮空氣的消耗。

在線清灰方式、離線清灰方式選用意見：在線清灰指濾袋在過濾工作狀態時，清灰機構對濾袋進行清灰；離線清灰指濾袋停止過濾煙氣時進行清灰的方式。正常工作選用在線清灰方式，當進出口壓差較高或出現糊袋現象時可短期選用離線清灰的方式。

電-袋復合式除塵器在運行中，會根據對應濾料設定合理的高、低溫保護報警值，采取適當的處理方法，允許走旁路的盡量走旁路，出現極端工況時，采取停爐保護措施。

常用濾料的材質物理、化學特性見下表。

常用濾料材質的物理、化學特性表

定時排放壓縮空氣水分。建議每2小時排放一次。壓縮空氣品質差將直接腐蝕脈沖閥膜片及噴吹管等部件，造成泄壓或脈沖閥無法正常工作。

定期現場檢查脈沖閥的工作是否正常，損壞的脈沖閥應及時修復，避免造成內部濾袋失去清灰作用，增加除塵器阻力及加快噴吹管的腐蝕，影響使用壽命。

電-袋復合式除塵器的濾袋也是易氧化產品，特別是PPS濾料抗氧化性能差，運行中需控制煙氣含氧量，重點關注鍋爐預熱器漏風及除塵器本身漏風情況。

除塵器在試運初期，由于內部雜物清理不徹底，易造成輸灰系統故障，或因輸灰系統本身故障、容量不足等問題，造成灰斗堵灰現象普遍，如發生堵灰現象電場區高壓系統會短路報警，袋區部分控制系統無法發出報警信號，只有依賴料位計等檢測裝置，如是輸灰故障引起短路，建議采取緊急放灰，避免事故進一步擴大。近年來根據國內大量用戶的運行使用情況反饋，如果輸灰系統一旦發生故障，將對除塵器的安全運行產生嚴重危害，而人們對除塵器堵灰所造成的危害的嚴重性認識不足，認為停止除塵器運行鍋爐即可安全運行，其實灰存在自然沉降的現象，因此灰斗中的灰也在不斷增加。除塵器的灰斗其實是個過灰裝置而不是存灰裝置，若長時間堵灰勢必會超出設備的載荷能力，造成除塵器灰斗脫落，甚至會造成除塵器倒塌，對設備安全甚至人身安全帶來隱患。

5 結語

電-袋復合式除塵器的使用工況多種多樣，電-袋復合式除塵器的運行管理是個長期課題，要求廣大用戶在運行中不斷地調整探索論證數據，并探討鍋爐系統引風機和除塵器壓損之間設備的能耗關系。不斷提高電-袋復合式除塵器使用壽命，降低電-袋復合式除塵器能耗，降低機組用電。

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[4]黃煒，林宏，修海明，鄭奎照.電-袋復合除塵技術的試驗研究[J].中國環保產業，2011（7）.

Discuss on Operation & Management of Electrostatic-fabric Integrated Precipitator

ZHONG Yu-chang
(Fujian Longking Co., Ltd, Longyan Fujian 364000, China)

This article mainly focuses on the characteristics of electrostatic-fabric integrated ESP facilities, analyzes its operation attentions, puts forward the management requirements, and probes into the device management and the parameter adjustment by operating personnel, thereby improves the service life and reduces the power consumption of electrostatic-fabric integrated ESP.

electrostatic-fabric integrated ESP; electrostatic precipitator; fabric filter; operation and management

X701.2

A

1006-5377（2012）02-0036-04