電袋復(fù)合式除塵器在煤泥混燒CFB上的應(yīng)用與研究

摘要]針對(duì)《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/2376-2013)提出的2017年1月1日起，大氣顆粒物高允許排放濃度限值為20 mg/Nm3的要求，采用電袋復(fù)合式除塵器，降低煙塵排放濃度，確保煙塵穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

南屯電力分公司4#、5#鍋爐均為220t/h煤泥、洗中煤混燒的循環(huán)流化床鍋爐(簡(jiǎn)稱CFB)。除塵方式為靜電除塵，分別于2002年2月、2004年4月投產(chǎn)。由于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，除塵設(shè)備已經(jīng)老化，效率下降。隨著鍋爐煤泥摻燒量的逐步加大，飛灰量增大，灰的成分也發(fā)生了變化，飛灰的比電阻隨之增高，煙塵排放濃度偏高。根據(jù)環(huán)保文件要求，在2013年9月1日煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到30mg/Nm3，2017年1月1日必須達(dá)到20mg/Nm3?，F(xiàn)有除塵系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。為改善周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，經(jīng)研究，將兩臺(tái)鍋爐的靜電除塵器改造為電袋復(fù)合除塵器。

一、電袋復(fù)合除塵方式的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.除塵機(jī)理由于在電袋復(fù)合式除塵器中，煙氣先通過電除塵區(qū)后再緩慢進(jìn)入后級(jí)布袋除塵區(qū)，布袋除塵區(qū)捕集的粉塵量?jī)H有入口的1/4。這樣濾袋的粉塵負(fù)荷量大大降低，清灰周期得以大幅度延長(zhǎng);粉塵經(jīng)過電除塵區(qū)電離荷電，粉塵的荷電提高了粉塵在濾袋上的過濾特性，即濾袋的透氣性能、清灰性能方面得到大大的改善。合理運(yùn)用電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)點(diǎn)，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的功能，能充分克服電除塵和布袋除塵的除塵缺點(diǎn)。

2.運(yùn)行阻力低，濾袋清灰周期時(shí)間長(zhǎng)，具有節(jié)能功效 電袋復(fù)合式除塵器濾袋的粉塵負(fù)荷量小，再加上粉塵荷電效應(yīng)作用，因此濾袋形成的粉塵層對(duì)氣流的阻力小，易于清灰，比常規(guī)布袋除塵器低500Pa的運(yùn)行阻力，清灰周期時(shí)間是常規(guī)布袋除塵器4-10倍，大大降低設(shè)備的運(yùn)行能耗。

3.濾袋使用壽命長(zhǎng) 由于濾袋清灰周期大大延長(zhǎng)，所以清灰次數(shù)減少，且濾袋粉塵透氣性強(qiáng)、阻力低，濾袋的強(qiáng)度負(fù)荷小，從而延長(zhǎng)濾袋使用壽命。

4、電袋復(fù)合除塵器電區(qū)發(fā)生故障不會(huì)影響整個(gè)設(shè)備的排放濃度，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很小。如果電除塵器發(fā)生故障，袋區(qū)增加設(shè)備的噴吹頻率，阻力也會(huì)有一定的增加，但不會(huì)影響除塵器的正常運(yùn)行。袋區(qū)即使發(fā)生破袋對(duì)排放濃度的影響也大大減小。在經(jīng)過電除塵后，進(jìn)入布袋除塵器的粉塵濃度約在原煙氣粉塵濃度的1/5～1/10左右。如果發(fā)生同樣大小面積的破袋，對(duì)電袋復(fù)合除塵器的粉塵排放濃度來說，其影響也只有純布袋除塵器的1/5～1/10左右。

二、實(shí)施方案

保留原電除塵器的基礎(chǔ)、外殼、進(jìn)口喇叭、灰斗、樓梯平臺(tái)等，將電除塵器改造為兩電兩袋的電袋復(fù)合除塵器(電除塵區(qū)+袋除塵區(qū))，即原電除塵第yi、二電場(chǎng)陰陽極保留利舊作為電除塵區(qū);三電場(chǎng)內(nèi)部掏空同時(shí)拆除出口喇叭，增加一個(gè)袋區(qū)兩區(qū)組合為袋除塵區(qū)。總體尺寸變動(dòng)：橫向柱距不變，縱向柱距增加4米。

1.電區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：采用一、二電場(chǎng)作為靜電除塵區(qū)：保留第yi、二電場(chǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)件中的極板、極線、振打裝置;保留第yi、二電場(chǎng)進(jìn)氣端頂梁、頂蓋等;保留第yi、二電場(chǎng)的高、低壓控制系統(tǒng)。對(duì)保留部分進(jìn)行檢修，以提高電場(chǎng)區(qū)除塵器效率，后電場(chǎng)拆除配件作為前電場(chǎng)備件使用。

2.袋區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：三電場(chǎng)及新增一個(gè)袋區(qū)作為袋除塵區(qū)。拆除第三電場(chǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)件、頂梁、頂蓋等部件，新增一個(gè)袋區(qū)增設(shè)相配套的鋼支架、外殼、灰斗等，將其內(nèi)部空間布置濾袋、袋籠;頂部增設(shè)凈氣室，可以在內(nèi)部更換濾袋、袋籠。凈氣室頂部增加出口煙箱。增加袋區(qū)清灰系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)等相關(guān)輔助系統(tǒng)。袋區(qū)分為4個(gè)室，清灰方式采用行噴吹清灰技術(shù)。增設(shè)旁路系統(tǒng)，當(dāng)鍋爐在燃油點(diǎn)爐狀態(tài)、出現(xiàn)爆管、預(yù)熱器尾部燃燒等超溫緊急情況時(shí)，能夠靈活動(dòng)作且切換時(shí)間短，這樣可以有效保護(hù)濾袋不受到損壞。

3、現(xiàn)場(chǎng)采用PLC控制，設(shè)計(jì)進(jìn)出口溫度檢測(cè)、除塵器差壓檢測(cè)、煙道壓力檢測(cè)、清灰系統(tǒng)壓力檢測(cè)、提升閥、旁路閥氣源壓力檢測(cè)、濾袋脈沖閥控制(定時(shí)、定時(shí)+定壓)、袋區(qū)溫度報(bào)警及旁路閥、提升閥連鎖自動(dòng)控制。

三、實(shí)施效果

系統(tǒng)改造后，除塵效果顯著，煙氣中粉塵濃度降到了20mg/Nm3，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，除塵器差壓控制在700Pa以下，極大的改善了周邊環(huán)境，社會(huì)效益巨大。