電袋復合除塵器在提效改造中的要點分析

鄧立鋒福建龍凈環保股份有限公司

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電袋復合除塵器在提效改造中的要點分析

鄧立鋒
福建龍凈環保股份有限公司

摘要：隨著環境保護要求越來越高，原來的電除塵器的出口排放已經遠遠不能滿足新的排放要求。電袋復合除塵器是結合電除塵和布袋除塵的優點而開發的新一代除塵設備，具有除塵效率高、阻力低、占地面積小等優點，在除塵器提效改造中廣泛應用，具有投資低、工期短等特點。本文簡單介紹電袋改造技術在同煤塔山1#爐600MW機組的具體應用。

關鍵詞：電袋復合除塵器；改造；出口排放

引言

隨著我國經濟和技術的發展，環境保護要求越來越高。我國2004年1月1日起實施的《火電廠大氣污染物排放標準》，要求煙塵排放濃度控制在≤50mg/Nm3，2012年1月1日國家實施執行了新的排放標準，要求排放濃度控制在≤30mg/Nm3，重點區域≤20mg/Nm3而我國煤種復雜多變，長期以來，燃煤電站“市場煤”問題嚴重影響了進入鍋爐煤的穩定性，大多數入爐煤種存在熱值偏低、灰分偏高、且波動大的現實，造成煙塵濃度變化幅度大，使得電除塵器效率波動，出口排放濃度無法長期穩定在設計值范圍內。

電袋復合除塵器將靜電除塵和袋式除塵緊湊安裝在同一個箱體內而創新開發的新一代除塵設備，它有機結合了靜電除塵的“荷電收塵”和袋式除塵“過濾攔截”的機理，能長期穩定保持低排放。在相同條件下與現有的除塵設備相比，具有除塵效率高、阻力低、節能、運行成本低、占地面積小等優點，在除塵器提效改造中得到廣泛應用。

1　電袋復合除塵器的原理

電袋復合除塵器是繼電除塵器、袋式除塵器之后創新開發的一種全新的除塵技術。是電除塵“荷電除塵”及袋除塵“過濾攔截”機理的有機結合，集合了兩者的優勢。首先充分利用前級電場收塵效率高和對顆粒荷電的特點，利用1～2個電場除掉煙氣中80％以上的煙塵，可以大幅度的降低進入布袋除塵區煙氣的含塵濃度，剩余10～20％的細粒子由后級濾袋過濾捕集，大大降低了袋區負荷并避免粗顆粒對濾袋的沖刷磨損，并改善濾袋表面粉餅層結構。它具有除塵效率高、阻力低、節能、運行成本低、占地面積小等優點[1]。

2　電袋復合除塵技術改造分析

同煤大唐塔山發電有限責任公司1#爐600MW工程原為靜電除塵器，經過多年的運行，除塵效率下降，已經無法滿足新的排放標準，經過多次論證，同煤大唐塔山公司決定采用電袋復合式除塵器改造。完成從停機到具備通煙氣運行條件60天以內的除塵器電氣及其控制系統的設計、制造、供貨、拆除、加固、安裝、調試和試驗等相關工作，改造工期緊。

2.1項目概況

同煤大唐塔山發電有限責任公司位于山西北部，一期建設2×600MW直接空冷凝汽式汽輪發電機組。鍋爐型式為亞臨界參數汽包爐，采用控制循環、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式，最大連續蒸發量：2080t/h，原配套除塵設備為五電場電除塵器。

2.2煤質及灰分分析

表1　現燃用煤質分析以及灰成分分析

2.3原配套電除塵器設計參數

表2　原電除塵器設計參數表

2.4電袋復合除塵器改造方案

利舊原有電除塵器的基礎和結構，采用整體式電袋結構，在原除塵器范圍內進行改造，不增加縱向、橫向柱距，不增加土建工作量及輸灰設備。方案上保留原除塵器第一、二電場陰陽極及高低壓設備，并對其按A級標準進行檢修，拆除第三、四、五電場陰陽極及高低壓設備，其空間布置濾袋區及清灰系統，清灰系統采用低壓行脈沖長袋技術。另外，需重新核算改造后除塵器基礎載荷及灰斗強度，不足之處給予補強。具體設計參數如下表3：

表3　改造后電袋復合除塵器設計參數表

2.5關鍵技術分析

2.5.1采用分區、密閉型高凈氣室結構

電袋復合除塵器后級濾袋區采用多個小分室結構，每個分室設置提升閥，可以實現系統“分室檢修”、“離線清灰”等功能。整個凈氣室采用密閉型高凈氣室結構，每個凈氣室僅在側面設置一個人孔門（如圖1）。濾袋的安裝和更換工作可以在凈氣室內部完成，確保在惡劣氣候條件下，也能順利完成裝袋工作。而且高大的凈氣室結構可以使凈氣室內的煙氣流速降低，有利于袋區的氣流分布，同時降低機械運行阻力。

2.5.2內置式旁路系統

采用獨特的內置旁路結構，即在電除塵區設置雙層零泄漏旁路閥。在鍋爐燃油點爐階段或煙氣工況異常時（超高超低溫），自動打開旁路閥，煙氣通過旁路閥由旁路煙道通至出口煙箱，不經過袋區，從而保護濾袋。同時由于旁路設在電除塵區，當煙氣走旁路時，電除塵區仍可起到除塵作用，這樣可以最大限度的減少對除塵器后部設備（引風機、脫硫設備等）的影響（如圖2）。

2.5.3采用分節式袋籠結構

采用分節式袋籠結構（如圖3），通過上法蘭式支撐和增加專利防護套結構，實現袋、籠分離受力，避免清灰時高速氣流直接沖刷濾袋上端口，能有效防止濾袋異常破損。分節式結構，可靠卡環聯接，操作簡潔方便。

2.5.4采用長壽命復合濾料

濾袋是電袋復合除塵器的終端控制環節，是決定其使用壽命及出口排放濃度的關鍵的部件。常用的濾料有PPS、PTFE、PI及其各種纖維的混紡濾料。PPS濾袋具有優良的抗酸、抗堿、抗水解性，具有較穩定的化學性質、較高的熔點、優異的耐熱性與耐化學腐蝕性，但也存在濾料抗氧化性差等不足，在實踐應用中也已發生多起因酸腐蝕在短期內大量破損的案例。特別是隨著我國環保排放要求的不斷提高，PPS濾袋已越來越不能適應我國燃用煤種復雜多變的工況特點。

本項目采用（PTFE+PPS）混紡+PTFE基布的結構，具有高強耐腐、耐高溫的特點，對工況的適應性較好，濾袋壽命至少5年以上。

圖1　提升閥示意圖

圖2　雙層零泄漏旁路閥

圖3　分節式袋籠結構圖

3　電袋復合除塵器改造效果

同煤塔山1#爐600MW采用電袋復合除塵器改造后，于2012年11月成功投運。2013年4月，經第三方檢測，除塵器出口煙塵濃度為18.9mg/m3，平均阻力為773Pa，提效顯著，運行至今三年多，阻力及排放穩定，無破袋現象。

4　結論

本項目是采用電袋復合除塵器提效改造的成功典范，證明了電袋復合除塵器改造提效快、工期短，并且可以為用戶節省設備投資、減少占地等。因此，采用電袋復合除塵技術是滿足當前新標準排放的優選技術之一。

參考文獻：

[1]陳奎續.大型燃煤機組配套除塵設備的技術經濟性分析[J].中國環保產業，2011（11）:53-57.