某電廠電袋復合除塵器高阻問題分析及處理探討

曾艷

（福建龍凈環保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

近年來，隨著國家對環保要求的不斷提高，電袋復合除塵器是結合電除塵和袋除塵兩種機理的一種新型除塵器，具有排放低、運行可靠、節能等優點，被廣泛用于電力、水泥、化工等行業。除塵器長期穩定運行對于濾袋壽命、除塵器能耗及除塵效率、設備安全等均產生至關重要的影響。本文以某電廠配套的電袋復合除塵器投運后出現阻力突增，通過對除塵器檢查、分析原因并提出處理措施，保證除塵器安全可靠、高效運行。

1 除塵器運行狀況及現象

某電廠3×330MW機組工程設計規模為3×330MW國產亞臨界直接空冷燃煤機組，空氣預熱器型式為三分倉、回轉式，同步建設煙氣脫硫、脫硝設施。本電廠3×330MW機組配套電袋復合除塵器，項目于2018年12月正式投運，投運近一年機組基本在低負荷工況下運行，表1列出了2#機組除塵器投運至7月停爐前的相關參數變化趨勢。

表1

2019年3 月、5月、7月2#機組在負荷相近工況下，A/B空預器出口至A/B引風機入口阻力分別為：804/831Pa、930/1113Pa、1016/1621Pa。

在機組負荷相近的工況下，除塵器阻力上升很快，尤其是B列除塵器阻力。

2019年7月27日停爐后，業主對除塵器電區進行清灰，袋區未處理積灰。表2列出了8月點爐至11月停爐期間相關參數變化趨勢。

表2

投運后2#機組A/B空預器出口至A/B引風機入口阻力分別為：869/1335Pa、1409/2414Pa、1653/1623Pa、2384/2945 Pa。在不到3個月里，A/B空預器出口至A/B引風機入口的阻力增加了1515/1610Pa，阻力暴增。

經現場檢查發現，2#除塵器進口喇叭煙氣均流板積灰板結嚴重，將大多數孔封堵，極大增加煙氣阻力。據電廠設備維護人員介紹，7月停爐期間做了相關實驗，將第三層分布板上的積灰清理后，除塵器整體阻力下降了1000Pa。陽極板、陰極線同樣積灰嚴重，進口端積灰異常嚴重，陰極線被灰大量包住，陽極板上掛灰嚴重，灰黏性大，振打系統無法有效清除積灰，運行時電除塵器電場區二次電流小，降低了電除塵效率。檢查濾袋迎塵面積灰較多且顆粒狀板結非常嚴重，板結較厚且粉塵不易清除。檢查凈氣室發現，凈氣室內側墻板、噴吹管上均不同程度出現氨結晶及低溫露點結晶現象，部分濾袋已經破損。

圖1 進口孔板、極板、極線積灰嚴重

圖2 凈氣室氨逃逸結晶

2 分析原因

根據除塵器現場運行情況及運行數據取樣分析，設備阻力突增主要有以下原因。

2.1 脫硝系統氨逃逸

除塵設備在脫硝設備的下游，在運行中當脫硝裝置由于噴氨分布不均，或由于催化劑堵塞、噴氨過量等導致氨逃逸過量時，逃逸的NH3與SO3反應產生大量的黏性NH3HSO4，粘性飛灰進入除塵器進口喇叭，黏附在進口喇叭氣流均布孔板，黏性粉塵大量黏附在氣流均布孔板，將氣流均布孔板堵住，造成設備阻力增加。

當黏性飛灰進入電場塵區粘附在陰陽極上無法通過正常振打清除，造成陰極針刺線針尖肥大，電場二次電流過小，黏附在陽極板上造成陰陽極異極距減小，造成二次電壓過小，電場區無法建立正常電暈功率的電場，導致電場區除塵效率下降。

當黏性飛灰進入袋區，大量吸附在濾袋外表面無法通過清灰裝置有效清除，吸附在濾袋表面的大量黏性灰造成濾袋纖維孔隙堵塞，在濾袋表面形成糊袋、板結，降低了濾袋的透氣性。

2.2 運行工況分析

受冬季環境溫度影響，除塵器入口煙氣溫度基本在100℃左右，根據技術協議煤種資料，采用前蘇聯“鍋爐機組熱力計算標準法”（1973版）煙氣酸露點計算方法如下設計煤種煙氣酸露點為110℃，實際煤種計算的酸露點溫度在108～118℃。

本工程項目燃用霍林河礦區的褐煤，技術協議煤種情況如表3。

表3

實際煤種見表4。

表4

從DCS數據查看，2#爐停爐前空預器出口煙氣溫度約107℃左右，至除塵器入口約96～100℃，與現場正在運行的1#、3#機組運行參數基本一致，空預器出口至除塵器入口的煙道溫降較大，且煙氣溫度均低于煙氣露點溫度。燃燒煤種本身含水分大，燃燒后煙氣濕度大，降溫導致煙氣析出水分，極大加劇灰的黏性，在煙氣進入喇叭后，煙氣流速較低，灰大量粘附在分布板上，以致堵死氣流分布板，造成分布板阻力超高。

夏季工況下，鍋爐排煙溫度基本與協議要求值一致；冬季工況下，鍋爐排煙溫度遠低于協議要求值，在此低溫工況下，除塵器內部大面積出現積灰、酸腐蝕結晶現象。

3 采取措施

為徹底解決本項目高阻運行問題，采用以下技術措施。

3.1 清除除塵器內部積灰

清除除塵器內部，特別是除塵器進口喇叭孔板及陰陽極處的積灰。

3.2 控制氨逃逸

確保脫硝系統可靠運行，對脫硝入口氣流均布裝置進行檢查，確保氣流均布，降低氨逃逸量；加強對脫硝系統氨逃逸的監控，確保氨逃逸量不超過設計值（＜3ppm），最大限度降低硫酸氫氨對電除塵器和布袋除塵器的影響。

3.3 解決濾袋透氣性

解決濾袋透氣性問題是降低阻力的關鍵性要點，濾袋表面出現糊袋、結露、板結，濾袋容易受到酸堿腐。對濾袋取樣檢測分析判定。

（1）傅立葉紅外分析。對2#爐、3#爐濾袋進行紅譜分析，測試濾袋迎塵面及凈氣面均與新袋譜圖基本一致。可見，濾袋沒有受到明顯的氧化腐蝕。圖3為2#爐濾袋的紅外譜圖。

圖3 2#爐濾袋紅外譜圖

（2）掃描電鏡分析。取清灰后濾布樣品進行掃描電鏡分析。測試2#、3#爐濾袋迎塵面及凈氣面纖維均保持良好，沒有出現裂紋及斷裂現象。圖4為2#濾袋迎塵面纖維電鏡圖（以圖4中左圖均為放大500倍，右圖均為放大1000倍。

圖4 2#濾袋迎塵面纖維電鏡圖

通過檢測分析，濾袋未受到氧化腐蝕，強力性能及微觀纖維狀態保持良好。濾袋在運行一段時間后，透氣性急劇下降是由于細微粉塵滲入濾袋內部，可采用強力清灰或水洗濾袋的方式來恢復濾袋的透氣性。

在除塵器上運行維護上要特別注意：①合理控制氨逃逸數量；②嚴格遵守布袋除塵器運行維護手冊的操作規程，在機組停運后，持續一段時間的清灰，確保濾袋表面無粉塵堆積。在下次點爐前，為保護濾袋，采取正確的預涂灰方式，避免油污夾雜細微粉塵進入濾袋內部造成濾袋堵塞，從而延長濾袋使用壽命。

3.4 提高煙溫

合理摻配入爐煤，調整機組運行，提高排煙溫度，保證除塵器入口煙氣溫度高于煙氣酸露點15℃以上。

3.5 保證濾袋清灰

對脈沖閥進行檢查，更換破損的膜片。對氣包至噴吹管的連接管進行檢查，確保工藝孔不被堵塞，延長脈沖閥使用壽命。檢查濾袋情況，更換破損的濾袋。

3.6 保證電場區正常運行

檢查電磁錘振打器，對存在卡澀、凍結的振打器進行檢修，定期校調振打錘，確保抬升高度與反饋一致，保證電場區清灰。

通過以上措施改進后，設備運行投運至今未在發生阻力異常升高現場，設備運行平穩。

4 結語

鑒于工況變化、運行與維護不當等導致粉塵黏性發生變化，要求加強對濾袋壓差管理，通過優化脫硝系統運行和配煤摻燒結構，加強檢修管理，提高機組運行的穩定性及安全性。