低壓脈沖噴吹布袋除塵系統調試及其分析

鄒斯詣，趙蒙，唐寶松，閆紹帥，游秦

（1.國電科學技術研究院有限公司，江蘇 南京 210000；2.國電河北衡豐發電有限責任公司，河北 衡水 053000；3.國電承德熱電有限公司，河北 承德 067000）

我國火力發電廠電除塵器普遍存在運行時間過長、原設計排放標準偏低、電除塵器尺寸選擇偏小、煤種適應能力差等問題，導致除塵效率下降。而布袋除塵器具有除塵效率高（一般高于99.9%）、燃煤適應性強、結構和維護較為簡單、對煙氣中其他有害成分（如重金屬和有機物）也具有一定的脫除能力等優點，已在我國電除塵器改造以及新建機組中廣泛應用。

1 布袋除塵機理

在布袋除塵器中，含塵氣體單向通過濾料，粉塵由于攔截、慣性碰撞、擴散效應、靜電力和重力作用被截留在濾料上，而經過凈化的氣體通過濾料到下游，附著在濾料上的粉塵借助機械的方法得以去除。氣體過濾的過程分兩個階段：首先，是含塵氣體通過清潔濾料，這時，起過濾作用的主要是濾料本身；其次，當阻留在濾料中的粉塵量不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內部，一部分覆蓋在表面形成一層粉塵層，在這一階段中，含塵氣體的過濾主要是依靠粉塵層進行的，即“塵濾塵”，這時，粉塵層起著比濾料更重要的作用。

2 布袋除塵系統概況

2.1 工藝流程

含塵煙氣經煙道進入各過濾室后煙氣流速降低，并以設計流速穿過布袋，大顆粒粉塵由于重力沉降作用直接落入灰斗，其余粉塵被濾袋攔截于其表面，穿過濾袋后的潔凈氣體進入下游系統。當除塵器壓差達到某一設定值時，啟動脈沖清灰系統，壓縮空氣急速噴入濾袋中，使濾袋產生急驟鼓脹變形，當鼓脹到極限位置時，很大的張力突然使濾袋本身受到強烈的沖擊和振動并獲得最大的反向加速度，隨后，開始向內收縮，隨著濾袋的鼓脹和收縮，粉塵失去與濾袋的附著力，自然脫落，落入灰斗（圖1）。

3 調試過程

3.1 冷態調試過程

（1）壓縮空氣系統調試。在濾袋安裝前，對壓縮空氣總管及支管、氣包及各噴吹管進行吹掃，保證吹掃期間壓力為0.5MPa。依次打開各通道管路上的排污閥，關閉氣包入口閥門，管路上所有表計進口閥均關閉，打開壓縮空氣總管截止閥，對各支路依次進行吹掃，吹掃至排放口目測清潔。管路吹掃合格后，打開氣包入口門，氣包底部排污門，對氣包進行吹掃，吹掃至排放口目測清潔。

系統吹掃合格后，進行嚴密性檢查。打開壓縮空氣總管截止閥,待管路中壓力升至0.6MPa 時，及時關閉總管截止閥，記錄此時各壓力表顯示值，觀察系統中各壓力表的壓力變化情況，保壓15 分鐘，若無明顯壓力下降現象，則判斷氣密性良好。若壓力下降明顯，則對管路進行檢查，確認漏點位置，消缺后重新作試驗，直到符合標準為止。

（2）清灰系統調試。通過就地手動和遠方控制，依次開啟脈沖閥，檢查噴吹壓力是否滿足設計要求（0.3 ～0.4MPa），脈沖閥動作是否正常，聲音是否清脆、有力。

（3）濾袋安裝情況檢查。濾袋安裝完畢后，由灰斗進入除塵器中箱體，由下至上檢查自由懸掛濾袋的垂直度，確保各布袋不能扭曲，袋口不得有皺褶，袋口與花板間嚴密封緊，布袋表面緊繃。如有相鄰濾袋接觸，應調整濾袋或旋轉袋籠使其垂直，互不接觸，并保證濾袋的接縫調整到被風面上。

（4）預涂灰系統調試。在鍋爐確定點火啟動前兩天，開始預涂灰工作。準備粒徑小于100 微米的細粉煤灰50 噸，由罐車運至現場。開啟該涂灰煙道側除塵器進出口擋板門，啟動涂灰煙道側引風機，緩慢增大風機開度至50%，當除塵器進出口壓差增大150Pa 左右時，維持引風機動葉開度不變，開啟罐車上灰泵開始輸灰，當進出口壓差增大300Pa 左右時，預計達到充分的涂灰效果。涂灰工作完成后，進入除塵器凈氣室，隨機抽出個別濾袋，以觀察不到濾袋原外表面、積灰厚度為2 ～3 毫米為涂灰效果良好的標準。同時，檢查花板表面有沒有集灰現象，若有說明過濾室與凈氣室之間存在泄漏情況，采取措施進行密封。

3.2 熱態調試過程

（1）布袋除塵器投運：①在除塵器通煙氣前24 小時，投入灰斗加熱系統，以防止出現灰斗結露或灰受潮引起搭橋或堵灰現象，同時，減少本體中的低溫氣體對熱煙氣的影響，投入除塵器灰斗氣化裝置。關閉進出口擋板門，打開旁路提升閥。②當鍋爐停止投油，除塵器入口煙氣溫度達到120℃時，首先，打開每臺除塵器的三個過濾室的進出口擋板門，關閉兩個旁路提升閥；待爐膛壓力穩定后，再打開每臺除塵器的另外三個過濾室進出口擋板門，關閉另外兩個旁路提升閥，布袋除塵器正式投運。

（2）清灰周期的確定。隨著過濾過程的進行，濾袋上阻留的粉塵不斷增厚，系統阻力不斷增大，過低的清灰頻率，不僅導致除塵器效率下降，而且增加了引風機電耗，阻力過大時甚至會引起袋籠變形。而過高的清灰頻率，會破壞濾袋表面已經形成的粉塵層，降低“塵濾塵”的效果，而且容易出現“二次揚灰”現象。因此，設置合理的清灰周期，使除塵器在最佳的阻力區間范圍內工作，是保證除塵器穩定運行的關鍵。由圖1 可知，當系統阻力達到1200Pa 時，出口煙塵濃度達到最大，隨著清灰的進行，出口煙塵濃度隨系統阻力的降低而減小，當系統阻力達到900Pa 時，出口煙塵濃度達到最低，后隨著系統阻力的升高煙塵濃度增大。因此，在除塵器自動清灰程序“差壓模式”中，將清灰開始與結束差壓設定值分別定為1200Pa 和900Pa。

圖1

4 調試中應注意的問題

（1）因為粉煤灰具有一定的吸潮性，若預涂灰過早，濾袋上的粉煤灰會吸潮產生糊袋，因此，預涂灰工作應在確定鍋爐點火前兩天開始，不宜過早。若預涂灰工作已完成，鍋爐在7 天內仍未點火啟動，則應啟動脈沖清灰系統，將濾袋表面粉煤灰清除，待鍋爐下次啟動前，再進行一次涂灰工作。長時間（超過3 天）停運時，在鍋爐滅火后，清灰系統仍需運行兩個周期，使濾袋表面灰塵最大限度的被清除，防止灰塵在濾袋表面吸潮硬化，同時，關閉除塵器進出口擋板門。

（2）在預涂灰時，引風機動葉必須維持一適當的開度，保證含塵氣流流速略小于除塵器設計流速。因為若流速過慢，大部分粉煤灰未到達濾袋表面就已落入灰斗，若流速過快，大部分粉煤灰會穿過布袋，進入凈氣室，難以達到良好的涂灰效果。

（3）除塵器壓差高，導致引風機的調節對爐膛負壓調整的靈敏性大大降低，且明顯滯后，特別是在濾袋糊袋后，除塵器壓差控制不好，會導致爐膛負壓在±200Pa 間波動，及除塵器差壓稱為爐膛負壓波動的擾動源。有文獻提出，當鍋爐吹灰時，除塵器差壓盡量維持在800 ～1200Pa，超過2000Pa 時，應停止爐膛吹灰。

（4）清灰頻率不宜過高，壓力不宜過大。因為含塵氣體的過濾主要是依靠附著在濾袋表面的粉塵層進行的，若清灰過度，勢必降低粉塵層厚度，影響除塵效果，造成壓縮空氣的無謂損耗，若清灰壓力過大，還將縮短濾袋使用壽命。

（5）正常運行的布袋除塵器系統阻力約為1000Pa，而旁路設計阻力僅為200Pa，在緊急情況下，若將運行中的除塵器直接切入旁路運行，則系統阻力驟然降低，對爐膛負壓產生較大影響，因此，將旁路閥的動作設計為：首先，打開2 個旁路閥，其后關閉3 個過濾室的及出口擋板門，延時30秒后，再打開2 個旁路閥，關閉剩余過濾室進出口截斷閥。

5 結語

袋式除塵器濾袋的品質、除塵器的運行阻力、入口煙氣溫度與濕度等是影響除塵效率的主要因素。因此，在機組啟動前做好預涂灰工作，合理設置脈沖吹灰的時間間隔和脈沖寬度就顯得尤為重要。同時，需加強運行期間的參數控制，特別要防止煙氣超溫以及大量氨逃逸產生的糊袋現象。隨著布袋除塵器在大型燃煤鍋爐的應用日益廣泛，其各種問題也將更加突出，必須加強調試、檢修、運行、技術監督各個環節的管控，為提高濾袋的使用壽命和提高布袋除塵器運行可靠性提供有力保障。