鍋爐靜電除塵器灰斗堵灰結焦的原因及改進措施

宋竹根

(安徽晉煤中能化工股份有限公司安徽臨泉236400)

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鍋爐靜電除塵器灰斗堵灰結焦的原因及改進措施

宋竹根

(安徽晉煤中能化工股份有限公司安徽臨泉236400)

1改進前狀況

安徽晉煤中能化工股份有限公司2#三廢混燃鍋爐2013年投入運行，其設計參數為蒸汽壓力5.29 MPa、蒸汽溫度450 ℃、負荷75 t/h，回收16臺間歇式固定層造氣爐所產生的吹風氣。該三廢混燃鍋爐尾部煙氣除塵采用4個電場的靜電除塵器，靜電除塵器下部灰斗收集的灰采用氣力稀相式輸送。設計時，考慮到1#和2#電場收集的灰量大，1#和2#電場下部灰斗內灰的輸送各自采用獨立的輸灰羅茨鼓風機、料封泵和輸灰管送至灰庫；3#和4#電場收集的灰量較少，2只灰斗共用1套輸灰風機、料封泵和輸灰管組成的輸灰系統。該三廢混燃鍋爐投運以來，靜電除塵器的4個電場全部投入運行，經靜電除塵器處理后的煙塵基本能達標排放。由于一期熱電系統有6臺鍋爐(其中3臺三廢混燃鍋爐，3臺循環流化床鍋爐，2#三廢混燃鍋爐是6臺鍋爐中的1臺)，每臺鍋爐尾部的靜電除塵器收集下來的灰都采用氣力稀相式輸送(氣灰比為20∶1)，每根灰管到灰庫頂后分2路共同輸送至2座容積為700 m3的灰庫。由于灰庫頂部布袋除塵器的濾灰排氣能力有限，為了減小灰庫的運行壓力，各臺靜電除塵器1#電場的下部灰斗的輸灰都采用24 h連續運行方式，2#,3#和4#電場下部灰斗的輸灰都采用間斷交替運行方式。2015年5月，發現2#三廢混燃爐靜電除塵器的3#電場的電路跳閘，但灰斗料位未報警。2015年7月，檢修該三廢混燃鍋爐時，打開靜電除塵器檢查，發現3#和4#電場灰斗內的灰都滿至灰斗錐體頂部，其中3#灰斗內的灰已接觸到電場極板，料位報警器損壞，故電場送不上電，無法運行。在停爐狀態下，對靜電除塵器3#和4#電場灰斗實行了連續輸灰幾天后，發現輸灰效果不佳，后采取人工清理積灰，清理過程中發現4#電場灰斗下部的積灰全部結焦。

2原因分析

(1) 3#電場堵灰的原因分析：①3#和4#電場收集的灰塵較少，下到灰斗底部的灰管極易冷卻，而煙氣里含有一定量的水蒸氣，當水蒸氣隨灰塵冷卻后會使灰塵變潮，灰的流動性減弱；②采取間斷輸灰，使灰斗底部灰的停留的時間過長，冷卻得更快；③3#和4#電場共用1臺料封泵，灰斗底部的灰管呈45°斜角布置，也減弱了灰的流動性，增加了掛壁的概率。

(2) 4#電場既堵灰又結焦的原因分析：①堵灰的原因與3#電場相同，由于靜電除塵器灰斗中下部設計有電加熱器，電加熱器的電爐絲局部加熱至1 500 ℃左右；②當灰不流動時，電加熱器旁邊的灰一直被加熱，灰中有一定含量的水、氧和殘碳(質量分數為8%～10%)，灰被加熱至局部熔化內燃，如同燒磚一樣，故4#電場灰斗中下部的焦塊跟灰磚一樣結實。3#電場灰斗沒有結焦的原因是加熱器早已燒壞。

3改進措施

(1) 增大灰庫頂布袋除塵器的排氣量，確保各臺靜電除塵器2#，3#和4#電場輸灰采取氣力輸灰連續運行方式，保證各靜電除塵器灰斗的灰流動性。

(2) 增加1臺料封泵，將3#和4#電場灰斗底部的斜灰管改為垂直灰管，各自進1臺料封泵，增強灰的流動性。

改進前、后靜電除塵器除塵器示意(1#和2#電場及其灰斗、輸灰未畫)見圖1。

圖1　改進前、后電除塵器除塵器示意

(3) 各靜電除塵器灰斗的錐體底部加流化風板，采用0.4 MPa壓縮空氣及Φ15 mm的進氣管，使靜電除塵器灰斗內的灰從底部有微氣流穿過，不致板結。

(4) 將灰斗下部電加熱方式改為蒸汽加熱方式。利用鍋爐廢棄的省煤器管作為蒸汽加熱器的盤管，采用鍋爐連排擴容器收集的乏汽作為加熱源。蒸汽是流動的，既可保證灰斗的灰不遇冷板結，同時又不會在局部大量聚集熱量而使灰斗內灰結焦，從而確保了鍋爐靜電除塵器的穩定運行。

(收到修改稿日期2015-11-27)