某旋轉(zhuǎn)式布袋除塵器壓差高現(xiàn)象的分析及處理

吳志紅

摘 要：布袋除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥和非纖維性粉塵。旋轉(zhuǎn)式布袋除塵器主要特點(diǎn)是：（1）采用上進(jìn)風(fēng)方式，降低入口粉塵濃度。（2）采用不間斷回轉(zhuǎn)的脈沖清灰方式，利用不停旋轉(zhuǎn)的清灰臂輸送反吹脈沖空氣，對(duì)準(zhǔn)整個(gè)室的每一條濾袋口，進(jìn)行周期性的脈沖噴吹，使所有濾袋的壓差基本相等，大大減少了脈沖閥數(shù)量，降低了維護(hù)工作量。（3）脈沖噴吹清灰壓力為0.09 MPa左右，一方面可降低能耗，另一方面，噴吹壓力低，濾袋內(nèi)外壓差小，減少濾袋表面的沖刷磨損，延長(zhǎng)其使用壽命。文章針對(duì)一火電廠在旋轉(zhuǎn)式布袋除塵器投運(yùn)后出現(xiàn)進(jìn)出口壓差高的現(xiàn)象，進(jìn)行原因分析并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)式；布袋除塵器；高阻現(xiàn)象

1 問題的提出

在煙塵治理領(lǐng)域，袋式除塵由于除塵效率高，不會(huì)造成二次污染，便于回收干料等性能，在國內(nèi)外的應(yīng)用越來越廣，占到所用除塵設(shè)備的80%。

某火電廠 660 MW機(jī)組配備旋轉(zhuǎn)式布袋除塵器在負(fù)荷到630 MW運(yùn)行一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)除塵器壓差達(dá)3 500 Pa，遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)小于1 200 Pa的要求。運(yùn)行人員多次檢查并確認(rèn)旋轉(zhuǎn)和噴吹控制運(yùn)行正常，噴吹壓力保持在90 kp。經(jīng)過調(diào)整運(yùn)行方式，將備用的一臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)也開啟，在三臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)一起工作并確保噴吹壓力滿足噴吹的情況下，把噴吹時(shí)間間隔設(shè)定為最小8 s/室，壓差也只下降少許，在此種情形下運(yùn)行存在很大風(fēng)險(xiǎn)。為使設(shè)備、機(jī)組正常使用，對(duì)布袋除塵器進(jìn)行全面的檢查和分析。

2 配備布袋除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)及配置

本布袋除塵器具備在線和離線清灰功能、能實(shí)現(xiàn)在線檢修，并配置有旁路煙道。設(shè)置2列4室16個(gè)袋室，每個(gè)袋室花板平面由相同大小的4塊扇形花板拼接而成，每個(gè)袋室對(duì)應(yīng)1個(gè)灰斗，壓差在1年內(nèi)不大于1 200 Pa，5年內(nèi)不大于1 500 Pa，配備3臺(tái)（兩用一備）羅茨風(fēng)機(jī)作為清灰氣源設(shè)備。清灰氣源設(shè)備壓力：98 kp；清灰氣源設(shè)備電動(dòng)機(jī)功率：110 kw/臺(tái)；清灰氣源設(shè)備流量：86 Nm3/min；過濾風(fēng)速：0.9 m/s；過濾面積：56 320 m2；設(shè)計(jì)使用溫度：160℃，短時(shí)190℃；除塵器煙氣進(jìn)口數(shù)量/出口數(shù)量：4/4；除塵器本體漏風(fēng)率≤2%。

3 布袋除塵器存在問題及分析

除塵器進(jìn)出口壓差3 500 Pa嚴(yán)重超出設(shè)計(jì)的范圍。將3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)全部開啟投入清灰運(yùn)行中，壓差下降到3 000 Pa左右，還是嚴(yán)重超標(biāo)。如若羅茨風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障，除塵器的壓差還會(huì)繼續(xù)上升，可能存在憋停鍋爐的危險(xiǎn)。在鍋爐機(jī)組停爐檢修期間對(duì)除塵器進(jìn)行全面的檢查。（1）如圖1中旋轉(zhuǎn)搖臂A的總長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)的總長(zhǎng)度長(zhǎng)，最多有15 cm的偏差存在；（2）花板圓盤中心與清灰系統(tǒng)回轉(zhuǎn)中心的同軸度存在偏差，橫向縱向最大偏差10 mm；（3）噴吹口距離花板面高度有偏差，最高110 mm，最低78 mm；（4）頂部保溫層用于熱伸縮折彎板未按圖紙要求安裝，旋轉(zhuǎn)軸傾斜。

原因分析：（1）生產(chǎn)中造成的旋轉(zhuǎn)搖臂長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度長(zhǎng)，導(dǎo)致?lián)u臂上的清灰噴嘴和花板孔中心產(chǎn)生誤差，是造成進(jìn)出口壓差偏大許多的根本原因；（2）在設(shè)計(jì)中，旋轉(zhuǎn)搖臂的回轉(zhuǎn)中心應(yīng)與花板圓盤中心一致，橫向縱向最大偏差應(yīng)小于2 mm。實(shí)際中，許多清灰室中的橫向縱向最大偏差已達(dá)10 mm，遠(yuǎn)超出圖紙技術(shù)要求，造成旋轉(zhuǎn)搖臂中的噴嘴與花板孔之間存在偏差，清灰達(dá)不到效果。設(shè)計(jì)用定位銷直徑和旋轉(zhuǎn)臂比值約為1∶50，安裝時(shí)定位難度大。比值太小是導(dǎo)致回轉(zhuǎn)中心和花板圓盤中心安裝出現(xiàn)誤差的主要原因；（3）運(yùn)行一段時(shí)間后，由于定位銷與限位塊之間的摩擦使得一些定位銷斷裂，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸懸掛，噴吹效果進(jìn)一步惡化；（4）圖紙要求噴吹口距離花板面高度安裝在（100±5）mm，實(shí)際最高110 mm，最低78 mm，對(duì)清灰壓力有影響；（5）此火電廠處于中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，存在極端高溫天氣，最高溫度可達(dá)42℃，頂部設(shè)計(jì)折彎板就為消除高溫帶來變形，對(duì)旋轉(zhuǎn)軸垂直度帶來影響，未能按圖紙安裝折彎板導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸傾斜明顯。

分析認(rèn)為，由于旋轉(zhuǎn)臂清灰噴嘴未能在合理的范圍內(nèi)對(duì)準(zhǔn)濾袋口進(jìn)行清灰，導(dǎo)致進(jìn)出口壓力偏高。現(xiàn)有設(shè)備無法滿足設(shè)計(jì)要求，需對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。

4 改造方案及效果

基于前述分析，改善旋轉(zhuǎn)搖臂長(zhǎng)度，使噴嘴能對(duì)準(zhǔn)濾袋口中心是降低壓差的重要措施。為滿足機(jī)組高負(fù)荷的運(yùn)行工況，需對(duì)旋轉(zhuǎn)清灰系統(tǒng)進(jìn)行較大改造。

（1）將旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整至垂直狀態(tài)，使旋轉(zhuǎn)中心與花板圓盤中心的同心度誤差在2 mm以內(nèi)。由于折彎板未按照?qǐng)D紙要求安裝導(dǎo)致一些變形，影響旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心，并且旋轉(zhuǎn)軸焊接于頂部花紋鋼板。需將旋轉(zhuǎn)軸與花紋鋼板焊接處用氧氣乙炔割機(jī)割開，再調(diào)整垂直狀態(tài)和同心度誤差。（2）將斷裂的限位銷重新安裝。（3）將靠近旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)搖臂一端截?cái)嗉s15 cm。因搖臂上噴嘴的相對(duì)位置固定，噴嘴無法移動(dòng)，故將最靠近旋轉(zhuǎn)軸的噴嘴到旋轉(zhuǎn)軸的一段截?cái)?5 cm后再焊回，具體截?cái)嗟拈L(zhǎng)度應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量。（4）調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸上最遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸一端的噴嘴離花板平面高度在（100±5） mm，調(diào)整到誤差范圍內(nèi)能使濾袋里的噴吹壓力在理想狀態(tài)。（5）將折彎板按圖紙要求安裝，折彎板的安裝能有效地緩解因高溫帶來的變形影響。改造前后的對(duì)比如表1所示。

5 結(jié)語

高阻現(xiàn)象是布袋除塵器容易出現(xiàn)的問題，清灰噴吹效果未達(dá)到預(yù)期工作狀態(tài)是造成高阻現(xiàn)象的主要因素。必須從設(shè)計(jì)源頭做好，在施工過程中精益求精，嚴(yán)格執(zhí)行圖紙技術(shù)要求，保證每一臺(tái)布袋除塵器擁有良好的清灰噴吹效果，才不會(huì)導(dǎo)致高阻現(xiàn)象的發(fā)生。如果日常管理不到位，很可能出現(xiàn)生產(chǎn)失誤、安裝錯(cuò)誤等問題導(dǎo)致環(huán)境受到威脅。設(shè)計(jì)中定位銷與旋轉(zhuǎn)軸直徑比太小，安裝時(shí)難度大，建議增大定位銷的直徑。頂部花紋鋼板需要采取足夠的防變形措施。

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