除尘器

布袋除尘器在煤泥循环流化床锅炉的应用

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-08 14:27:05

摘要:山东华聚能源股份有限公司鲍店矿电厂40t/h燃煤泥循环流化床锅炉配套的静电除尘器改造为布袋除尘器,在原静电除尘器基础、框架不动的情况下,将其改造为布袋除尘器。该工程由山东华聚能源公司与大连大显环保工程有限公司联合设计改造,从设计、制造、安装、调试全部实现了国产化。改造后除尘器总体效果理想,达到了设计要求。

关键词:布袋除尘器;燃煤泥锅炉;环保

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我国的电力构成以煤电为主,约占全部发电容量的80%,这种格局在一定的时间内不可能有根本的改变。随着电厂容量越来越大,用煤量增多,加之煤质较差,燃煤锅炉产生的烟气使许多城市和地区大气环境质量严重恶化,成为电力发展的突出问题。就目前的国家排放标准而言,静电除尘器和布袋除尘器仍是净化电厂燃煤锅炉烟气的首选方法。静电除尘器以其能承受温度高,运行阻力小,使用寿命长,运行维护费用低而大量被采用,但由于其除尘效率受粉尘性质的影响较大,而我国的燃煤成份又千变万化,粉尘性质也各不相同,因此,电厂燃煤锅炉使用静电除尘器要达到长期高效、稳定的除尘要求对有些工厂而言难以实现。随着国家对粉尘排放标准的提高和袋式除尘技术的发展,布袋除尘器适应性强、除尘效率高,运行稳定、可靠而且不受锅炉燃烧工况和粉尘特性的影响的优点逐渐显现出来,并逐步为更多的建设单位所接受。

1煤泥锅炉的特点

山东华聚能源股份有限公司鲍店矿电厂40t/h循环流化床锅炉燃用鲍店煤矿的自产混煤及煤泥(煤质资料见表1),以烧煤泥为主,混煤只是应急及锅炉点火使用均能满足电厂对燃料的需求。煤泥是洗煤厂工业水经过沉淀、压滤脱水后的副产品,水分大、粒度小、灰份高。由于煤泥煤质的特殊性,煤泥锅炉具有烟气(锅炉烟气参数见表2)量大、烟气含湿量高,燃烧控制滞后,烟尘颗粒细的特点,原有电除尘器使用效果不理想。

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2布袋除尘器的工作原理

布袋除尘器采用下部进气结构,采用惯性除尘及袋除尘相结合除尘方式,具有两级收尘效果。含尘烟气由进风口进入箱体下部;部分较大的尘粒由于惯性碰撞、自然沉降等作用直接落入灰斗,其它尘粒随气流上升进入袋室。经滤袋过滤后,粉尘被阻留在滤袋外面,净化后的气体由滤袋内部进入箱体,再通过袋口和上箱体由出风口排入大气。灰斗中的粉尘定时或连续由输送系统卸出。

随着过滤过程的不断进行,滤袋外面所附积的粉尘不断增加,从而导致布袋除尘器本身的阻力也逐渐升高。当阻力达到预先设定值时,清灰控制器发出信号,打开第一排布袋的电磁脉冲阀,压缩空气由气源顺序经气包、脉冲阀、喷吹管上的喷嘴以极短的时间(0.065~0.085秒)向滤袋喷射。压缩空气在箱内高速膨胀,使滤袋产生高频振动变形,再加上逆气流的作用,使滤袋外侧所附尘饼变形脱落。在充分考虑了粉尘的沉降时间(保证所脱落的粉尘能够有效落入灰斗)后,袋室滤袋恢复到过滤状态,而下一排袋则进入清灰状态,如此直到最后一排袋清灰完毕为一个周期。上述清灰过程均由清灰控制器进行自动控制,分为定时式和定阻力两种。

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3改造方法

该循环流化床锅炉配套的除尘器为两电场高压静电除尘器,自2001年6月投运以来,除尘效率一直达不到99%的设计值,虽经过多次大修和几次重大的技术改造,但效果均不明显,排尘浓度依然超标,除尘效率仅能达到90%,影响了本地区的大气环境质量。

为找出2号炉电除尘改造后除尘器效率仍达不到设计效率的原因,自2008年3月开始组织有关专业技术人员进行深入的调研分析,得出除尘效率低的主要原因是由于原设计指标偏低,收尘面积偏小,设备质量和安装质量问题,外加长期运行,故障率较高,存在内部极线松动和变形、极板腐蚀和变形、振打效果差等问题。

2号静电除尘器在2008年8月进行了布袋除尘器改造。为了进一步降低除尘器的改造费用和运行费用,决定立足国产化进行除尘器改造,最终选用了大连大显环保工程有限公司ZLPJ-1800长袋脉冲袋除尘器。

3.1布袋除尘器技术性能参数

见表3。

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3.2采用在线低压脉冲清灰方式

脉冲式布袋除尘器的清灰分为在线式和离线式两种,实际应用中各有利弊。在线式清灰机构简单,控制方便,机械阻力小,系统阻力变化小,但由于清灰、过滤同时进行,影响清灰效果,也不利于不停机进行检修。而离线式清灰的优缺点正好与此相反。本次改造由于受原有电除尘器本体条件所限,以及考虑到锅炉烟尘浓度不算太高。以及容易清灰的特点,设计采用了在线清灰的方式。脉冲式布袋除尘器清灰所需的压缩空气也分高压清灰和低压清灰两种,高压清灰所需的压缩空气压力一般应在0.5MPa以上,而低压清灰所需的压缩空气压力则一般在0.2-0.3MPa之间,本设计选用的是0.2-0.3MPa之间。

3.3清灰控制

改造后的布袋除尘器的清灰控制采用PLC控制,工作稳定可靠,自动化程度高,抗干扰能力强。本设计为单阀循环喷吹,每次喷吹一个脉冲阀,在脉冲间隔为10秒时,除尘器阻力稳定在1000Pa以下,后考虑到为减少压缩空气的耗量。脉冲阀喷吹间隔为20秒时,除尘器阻力亦可稳定在1200Pa以下,该控制柜可根据除尘器进出口的压差变化情况,自动地控制清灰时间和清灰间隔,也可设定为定时清灰,并设有清灰故障自动报警装置以及脉冲阀故障显示动能,以方便清灰故障的排除和检修。

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3.4布袋及袋笼

设置具有自动张紧功能的滤袋装置,滤袋上端采用良好的密封措施、安装可靠性高,换袋快捷,滤袋采用进口聚苯硫醚、聚酰亚胺等纤维复合制成,并采用防水防油处理。袋笼为高密度网式结构,要保证在花板上安装严密,并保证滤袋在过滤和清灰过程中不发生弯曲。

4改造效果

2号布袋除尘器自2008年10月投入运行至今,除尘系统进入了平稳工作期,排尘浓度≤30mg/m3,除尘效率在99.9%以上,清灰系统运行稳定,布袋除尘器阻力≤1200Pa。由山东省皱城市环境监测中心站进行了。次排尘浓度测试,测试结果如表4所示。

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从表4中的数据可以看出,2号炉电除尘器改为布袋除尘器后排尘浓度,排尘量都显著减少,排尘浓度远低于国家环保标准要求,年减排量达114.4吨,大大改善了本地区的空气质量。

2号炉布袋除尘器改造后,检修工作量明显减少,通常布布袋除尘器最复杂的工作是分室清灰,检修维护工作量较大,而2号炉采用的是在线低压脉冲清灰方式,由于取消了分室脉冲式布袋除尘器所使用的气缸和分室装置,消除了这些方面的运行故障,大大减少了检修工作量,可节约大量的运行维护费用。该系统清灰时仅有一个脉冲阀节电效果很明显,2号炉除尘器改造前后耗电量对比见表5所示。

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5袋式除尘系统的运行安全及其维护管理

国内布袋除尘器至今未能在燃煤电厂得到广泛应用,并不是由于布袋除尘器先天的性能不好造成的,要是由于设计不合理,滤料选用不当和使用不得法而造成的,现在先进的布袋除尘器和传统的除尘器相比,无论是滤袋材质,除尘器本体结构、清灰技术等各方面都有了很大的改进,大大提高了其正常使用率,因此在燃煤锅炉上应用脉冲布袋除尘器,除精心设计制造外,运行维护管理也非常重要。

(1)设备要设专人操作和检修,全面掌握设备性能和构造,发现问题及时处理,确保除尘器系统正常运转。值班人员要记录当班运行情况及有关数据。

(2)布袋除尘器停机时,如果停机时间短,不应为滤袋清灰,应注意除尘器的保温,如果停机时间长,则应为所有滤袋清灰,并利用引风机把布袋除尘器内的残留酸性气体清除干净。

(3)压缩空气系统的空气过滤器要定时排污,气包最低点的排水阀要定期排水。储气罐的也要定时排水。

(4)应对差压计,脉冲阀、输灰系统、灰斗振动器及其他仪器,仪表的运行情况作定期检查,及时维修。

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6结束语

由于从选型、设计到制造、安装采取了科学而谨慎的态度,布袋除尘器在煤泥锅炉的首次使用取得了成功,自第一台电除尘器改造布袋除尘器投运以来,烟尘排放浓度不大于30mg/m3,除尘效率在99.9%以上,除尘效果令人满意。

在国家新的排放标准要求下,煤泥锅炉的电除尘器都要面临改造,若采用ZLPJ型布袋除尘器技术进行改造,可以保持原有的壳体,不增加原来的空间,不动土建,对缩短工期,降低改造费用有突出的优点。

有关更多布袋除尘器在煤泥循环流化床锅炉的应用信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。