電袋復合除塵器在電廠除塵器改造中的應用

瞿曉燕

（上海袋式除塵配件有限公司，上海 200241）

電袋復合除塵器在電廠除塵器改造中的應用

瞿曉燕

（上海袋式除塵配件有限公司，上海 200241）

為滿足新環保排放要求，某發電廠2×315MW燃煤發電機組靜電除塵器改造為電袋復合除塵器，文章介紹了該改造方案、關鍵技術、運行情況及注意事項，性能測試結果表明，該電袋復合除塵器的改造效果達到了設計要求。

電袋復合除塵器；電廠除塵改造；氣流分布；分區供氣

1 引言

燃煤發電目前仍是我國發電行業的主要構成，發電過程中產生的污染物主要有煙塵、SO2和NOx等。2011年7月，國家環境保護部發布了新的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），對火電廠污染物排放限值做了進一步嚴格限制，一般地區煙塵排放限值為30mg/Nm3、重點地區煙塵排放限值為20mg/Nm3。隨著人們對環保的要求越來越高，對于超凈排放煙塵的限值要求在5mg/Nm3以下。靜電除塵器在火力發電廠的煙塵治理中占主導地位，占總裝機容量的95%以上，但靜電除塵器對于比電阻較高的粉塵收集效率較低，必須進行提效改造才能滿足環保排放要求。

對于老舊發電廠，采用增加原有靜電除塵器的收塵面積和電場數量等提效方式，因受到場地限制而無法實施，且增加收塵面積和電場數量均會提高設備的運行成本，且對于PM10以下粉塵的收塵效率也不高。布袋除塵器的排放濃度低，且不受煤質、鍋爐負荷、煙氣量、比電阻和粒徑等因素的影響，但對煙氣露點、煙氣溫度等有較高的要求。在鍋爐煙氣溫度異常、煙氣含氧量及濕度變化較大時，會直接影響濾袋的使用壽命，同時除塵器的運行阻力也較高。

電袋復合除塵器同時具備電除塵和布袋除塵器的特點，前級靜電電場預收煙氣中80%～95%的粉塵，使得后級濾袋的粉塵負荷量大幅降低，電袋復合除塵器的運行阻力比純布袋除塵器的運行阻力約低500Pa。同時由于前級電場粉塵荷電效應，后級濾料表面的粉塵層呈蓬松狀，可確保每次清灰的效果，延長濾料的清灰周期，減少濾袋的清灰次數，降低清灰壓縮空氣耗量，延長濾袋的使用壽命。因此，電袋復合除塵器是除塵改造的最佳選擇。

本文針對某發電廠2×315MW機組靜電除塵器改造為電袋復合除塵器項目，介紹了電袋復合除塵器的改造方案、關鍵技術、運行情況及注意事項。

2 項目概況

某發電廠現有2臺315MW機組，分別配套兩臺有效流通面積為270m2的雙室四電場靜電除塵器，型號為2F270-4，除塵器陽極板型式為480C，陰極線前三電場采用RS芒刺線、四電場采用不銹鋼螺旋線。

該除塵器的原設計參數見表1；兩臺機組燃煤采用當地煤，其主要成分與特性、灰渣成分見表2、表3。

表1 除塵器原設計參數

表2 燃煤成分與特性表（設計煤種）

表3 灰渣成分（設計煤種）

經當地某環境監測站進行的性能摸底試驗，顯示該兩臺爐的最大煙塵排放濃度均在270mg/Nm3以上，遠超國家規定的環保排放限值，必須進行整改。

3 電袋復合除塵器改造方案

3.1 改造方案

將原電除塵器改為電袋復合除塵器，改造方案在原有電除塵器的基礎上進行，保留原有進出口喇叭口、灰斗、殼體，并進行鋼結構強度荷載核算、補強和檢修。

保留原有第一電場并進行大修，損壞的陰陽極及振打系統如有損壞需進行更換；拆除第二、三、四電場的所有內件，在其內布置濾袋及清灰系統；袋區設計高凈氣室，凈氣室內部高度為4.5m，滿足濾袋、袋籠的拆裝要求；在入口煙道設置預噴涂裝置，用于鍋爐啟動及投油穩燃時借助灰罐車噴入粉煤灰以保護布袋。

結合電袋復合除塵器特點，通過計算機數值模擬，重新設計除塵器氣流均布裝置。除塵器不設置旁路煙道，同時在除塵器的進、出口煙道上增加電動擋板門，可實現除塵器的在線檢修功能。同步進行除塵器PLC控制系統的配套改造。改造后保證除塵器出口煙塵濃度≤30mg/Nm3。改造后的電袋復合除塵器示意圖見下圖。

改造后電袋復合除塵器示意圖

3.2 主要設計參數（見表4）

4 關鍵技術

4.1 氣流分布

電袋復合除塵器結合了靜電除塵和布袋除塵兩種除塵方式，除塵器內部的氣流分布不同于常規靜電除塵器和布袋除塵器，既要使電區橫截面上氣流分布均勻，又要使袋區的氣流形成上小下大的氣流分布趨勢，保證電區的預除塵效率和袋區濾袋的過濾負荷均勻以延長濾袋的使用壽命。因此，電袋復合除塵器的氣流分布是非常關鍵的技術。

設計時，借助計算機數值模擬技術，優化氣流均布方案。通過在除塵器進口喇叭上設置3層不同開孔率均布板，以實現電袋復合除塵器的氣流均布設計要求。該電袋復合除塵改造根據數值模擬結果，在電區和袋區間不設置氣流分布孔板，但在設計中留出一定緩沖空間，防止氣流沖刷第一排布袋。

此外，后級3個袋區采用高低錯層布置，也有助于袋區濾袋氣流分布及使得各個濾袋的過濾負荷均勻，避免濾袋局部磨損、延長濾袋使用壽命。

表4 改造后電袋復合除塵器主要設計技術參數

4.2 清灰系統分區供氣設計

由于原靜電除塵器殼體外形尺寸所限，同時考慮到單只脈沖閥的有效噴吹清灰布袋數量及布袋面積，改造后袋區單通道沿氣流方向清灰氣包采用外側布置在殼體側部、內側布置在殼體外屋頂頂部的型式。改造袋區設計為高凈氣室式，凈氣室內部高度最低處為4.5m，這使得布置在外屋頂頂部的清灰氣包所帶噴吹立管高度最長達6.8m，而布置在殼體側部的清灰氣包所帶噴吹立管高度僅為0.8m，兩種噴吹氣流的阻力消耗不同。要使得布袋底部達到一樣的清灰壓力，則需對兩種不同布置高度的氣包提供不同壓力的壓縮空氣。

在設計時，除塵器就地儲氣罐出口引出兩路供氣管道，所供壓縮空氣經過兩只減壓閥減壓為不同壓力后分別提供給側部布置氣包和頂部布置氣包，用于不同高度噴吹立管的脈沖清灰氣源需要。通過對管路阻力損失的計算，設定兩者不同高度的氣包清灰氣源壓力相差約0.1MPa，即側部布置氣包設定供氣氣源壓力為0.3MPa、頂部布置氣包設定供氣氣源壓力為0.4MPa。

4.3 濾袋技術

作為電袋復合除塵器袋區的核心部件，濾袋材質的選擇直接關系到除塵器性能排放指標。根據該除塵器進口煙氣特性，結合類似項目的成功經驗，該除塵器選用濾料的主要技術參數見表5。

表5 濾料主要技術參數

5 運行情況及注意事項

5.1 運行情況

改造完成投運后，性能檢測結果顯示：1#、2#機組的除塵器出口煙氣排放濃度均低于10mg/Nm3，除塵器阻力均在600Pa左右。該項目改造達到了各項設計指標，滿足了環保排放要求。

5.2 運行注意事項

此次改造除塵器不設置旁路煙道，在投油點爐及穩燃、煙氣超溫、鍋爐爆管等狀況下，不能通過切換旁路對布袋進行保護。因此，在除塵器運行過程中，需更加關注運行參數，嚴格按照設備操作規程進行操作，避免對布袋的正常使用造成影響。

（1）燃油保護措施：在鍋爐啟動前，對布袋進行預涂灰處理。全投油時，不得啟動噴吹清灰系統。在鍋爐低負荷投油穩燃時，延長濾袋的清灰周期，確保濾袋表面始終存在一定厚度的粉塵保護層，防止糊袋。

（2）超溫保護措施：在鍋爐煙氣溫度超過180℃時，應通過降低負荷，調節一、二次風配比等措施使得排煙溫度降低；當溫度持續超過200℃時，應馬上采取緊急停爐、關閉除塵器進、出口閥門等事故處理措施，以保護濾袋。

（3）鍋爐爆管應對措施：在除塵器進口煙道設置有溫度和濕度檢測裝置，當鍋爐發生爐管爆裂時，除塵器PLC控制系統發出報警信號，停止清灰以確保濾袋上面有相當厚度的粉塵層，加快濾袋表面的灰層形成速度，從而隔絕濕煙氣直接與濾袋表面接觸。如果煙氣溫度降低或煙氣濕度增加到一定值，PLC會再次發出報警，提醒運行人員考慮立即停爐或采取其它措施。

6 結語

（1）電袋復合除塵器在該發電廠2×315MW燃煤機組電除塵改造中，達到了設計要求的各項性能指標，得到了成功應用。但在后期運行過程中，對鍋爐的運行工況以及操作人員的運行水平要求較高。

（2）電袋復合除塵器氣流分布計算機數值模擬技術是保證設備低阻力、高效率、長時間穩定運行的關鍵。

（3）由于電袋復合除塵器在PM2.5細微粉塵過濾和煙氣脫汞等方面具有優勢，因此，隨著今后環保要求的更加嚴格，電袋復合除塵器在超低排放除塵市場中將會逐漸擴大占有率。

Application of Electrical Bag Composite Precipitator in Precipitator Reform of Power Plant

QU Xiao-yan
(Shanghai Bag Filtration Equipment Co., Ltd, Shanghai 200241, China)

In order to meet the requirement of new environmental protection emission, the electrostatic precipitator of the coal-fired power generating set in a certain power plant with 2×315MW is reformed into the electrical bag composite precipitator. The paper introduces the reform program, key technology, operation situation and attention matters, and after reform, the performance test result shows that the reform effect of the electrical bag composite precipitator meets the designing demand.

electrical bag composite precipitator; precipitator reform of powerp plant; airflow; gas supply of subarea

X701

A

1006-5377（2017）04-0036-04