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布袋除尘器改造

作者:广州新瑞环保     来源:www.xinruiep.com     发布时间:2018-09-23 16:41:19

摘要:针对31、32号炉IFJC系列布袋除尘器除尘效率低、漏风大、制粉系统制粉出力低、除尘器冒黑烟、布袋寿命短等缺点,在理论与实践的基础上,江油发电厂对31号炉布袋除尘过滤器进行了改造,提高了制粉系统制粉出力,提高了布袋使用寿命,保证了机组的安全经济运行。

关键词:布袋除尘器;布袋除尘器改造;改造;出力;经济运行

布袋除尘器改造

江油发电厂31、32号炉系引进法国阿尔斯通公司330MW机组,锅炉出力1004t/h,制粉系统配有两套中间储仓式、开式循环制粉系统,布袋除尘器布置在煤仓间50m平台上,如图1所示。由于煤在磨制过程中,采用从炉膛底部抽取高温烟气与二次热空气混合物作为干燥剂,当干燥煤粉过程完毕后,热烟气及其携带的水蒸气将通过排放管路,由布袋式过滤器将排放管路里残留的煤粉(含量约70g/Nm3)收集进入煤粉仓,过滤后的乏气经乏气风机从烟囱排入大气。袋式过滤器过滤后残留的煤粉含量仅为50mg/Nm3,对大气环境的污染大大减轻。

IFJC布袋式过滤器具有全自动、两级压缩空气喷射的清洗系统,用于对乏气中煤粉的干燥回收处理。

布袋除尘器改造

1 设备特性参数及规范

1.1 设备特性参数

过滤器型号:IFJC50/b–3

乏气类型:含尘气体

尘粒类型:煤粉

实际空气流通量:48000Nm3/h

工作温度:100℃

清洗时间:120s

周期时间:12s

脉冲时间:60ms

清洗空气压力:6×105Pa

过滤面积:4组510m2

单位负荷量:80m3/m2·h

进气含尘量:70g/Nm3

出口含尘量:50mg/Nm3

1.2 设备规范布袋

数目300根/组,共4组

尺寸:φ160mm×3345mm

材料:聚脂PEV610

螺旋输粉机:φ15mm

防爆门:DEK024W(01.8m2,压力1×104Pa)

2 箱体腐蚀漏风及改造方案

2.1 箱体腐蚀机理

煤中含有硫份,燃烧后生成SO2,一部分又生成SO3,它能提高酸露点温度。在低于露点温度的金属表面上,形成H2SO4溶液与金属反应,导致腐蚀,称低温腐蚀。烟气中一定数量的SO3,当烟温小于200℃后,SO3开始与水蒸汽结合成H2SO4蒸汽,由于硫酸的沸点比水高得多,因而,尽管烟气中H2SO4含量不多,一般为0~50×10-6,但已使得烟气露点显著提高,根据专家研究结果表明:当t≥200~250℃时,SO3与水蒸汽反应很少。但当t≤1.0℃后,SO3与水蒸汽基本上全部反应生成H2SO4蒸汽。在合适的温度下,SO3和H2O的反应是很快完成的,当烟气流过低于露点的金属表面时,硫酸蒸汽在金属表面凝结成酸液,使金属腐蚀。

江油发电厂31、32号炉制粉系统采用从炉膛底部抽取高温烟气与二次热空气混合物作为干燥剂,球磨机出口温度一般在90~120℃范围内正常运行,热烟气及其携带的水蒸气将通过排放管路,由布袋式过滤器将排放管路里残留的煤粉收集进入煤粉仓,过滤后的乏气经乏气风机从烟囱排入大气。热烟气中含有的SO3,在上述分析的工况中,就会与H2O蒸汽很快反应结合生成H2SO4酸液,从而附着在布袋除尘器箱体金属表面,形成低温腐蚀。经过近10年运行其3mm钢板大部分已经腐蚀磨穿,造成布袋除尘器箱体漏风严重。由于漏风严重,箱体内温度降低,加剧低温腐蚀的形成。从而,影响除尘器效率,制粉系统出力严重降低。

2.2 布袋除尘器箱体改造方案分析

2.2.1 钢板选用

1)考登钢板化学成份(见表1)、机械性能(见表2)及物理性能(见表3)。

2)钢板材质。据试验研究,在低温、低浓度硫酸的活性溶解范围内,含Cu钢由于含Cu、Cr、Sn、Se、Pb等元素,会在金属的表面形成保护膜,因而,其耐腐蚀性能较好。因此,布袋除尘器箱体选用考登钢板。

3)钢板厚度。原布袋除尘器钢板厚度为3mm,为了增加其耐腐蚀性,延长其使用寿命,决定选用5mm考登钢板。

进行钢梁、支承梁校核计算,表明能够承受所增加的重量。

布袋除尘器改造

布袋除尘器改造布袋除尘器改造

2.2.2 布袋除尘器钢板联接方式设计

原布袋除尘器钢板采用法兰联接方式,长时间运行后,法兰结合面漏风粉严重。因此,决定重新设计,采用焊接联接方式。

3 布袋除尘器振打系统改进

3.1 工作原理

来自排粉机出口,含煤粉的气流经过一个管道,进入过滤器布袋的脏气区,含粉的气流撞击隔板,使得较粗的煤粉从气流中分离出来。带有残留煤粉的气流从隔板上面和下面流过,进入脏气室,煤粉被均匀地吸附在过滤器布袋的外部。净化后的气流经入口管嘴进入净化室再经净气道,由乏气风机排出。

外表面吸附有煤粉的布袋将通过压缩空气的冲刷得到清洗,通常称这一过程为一振打周期。用电动控制装置通过电磁阀来操作隔膜阀,5~6×105Pa的压缩空气经过相应分配管进入喷射器,压缩空气经环行开口进入,然后沿壁面转为轴向流动。这样压缩空气就将其能量传递给内部的二次空气流,该二次空气流则以高速离开一级喷射器的圆柱形出口管,被压入过滤器布袋产生相应的反向压,使过滤器布袋得到清洗。在此期间,呈星形,向支撑笼内收拢的过滤器布袋,会突然膨胀到其最大尺寸停留在最终位置,过滤器外面的煤粉由于惯性将被抖落。另外,过滤器内部的煤粉被短促而强有力的反向气流吹散,返回到脏气室。

隔膜阀关闭后,清洁后的过滤器布袋重新回到正常工作位置。所有布袋排将一定的顺序切换到清洗位置,按一个预定周期时间,进行振打吹洗。由于几个腔室同时动作,这样各布袋排就能在零点几秒内得到清洗。

3.2 振打系统改进

3.2.1 振打系统接头改进

原振打系统接头材质采用一般碳钢,长期运行后,由于低温腐蚀,大部分接头丝牙已经严重腐蚀,影响其压缩空气系统的严密性。因此,在这次大修中,将振打系统接头全部改为不锈钢接头,增加其耐腐蚀性能。

3.2.2 振打系统密封改进

原振打系统接头与振打分配杆之间采用O型橡胶密封圈,材质为一般橡胶,长期运行后,由于腐蚀、高温等工况,其振打压缩空气系统的严密性变差。因此,在这次大修中,将振打系统O型橡胶密封圈材质改为耐高温氟橡胶圈,同时,在振打系统接头与振打分配杆连接处,增加一个矩形密封圈,作为轴向密封,增加其振打压缩空气系统的严密性。

4 更换部分变形的孔板

原除尘器布袋孔板因历次布袋着火等原因,孔板已经变形,脏气室的煤粉容易从布袋与孔板结合处不严密处漏出,导致除尘器冒黑烟,影响除尘器过滤效率。因此,在这次大修中,更换已经变形的孔板,提高布袋与孔板结合面的严密性。同时,在除尘器孔板各排孔格之间加装筋板,增加其孔板的强度。


5 更换腐蚀漏风的防爆门

原布袋除尘器防爆门采用普通碳钢制造,由于低温腐蚀的作用,门板已经腐蚀锈烂,密封胶条严密性变差,造成漏风严重。因此,在这次大修中,将布袋除尘器防爆门全部更换成不锈钢防爆门,密封胶条更换为耐高温氟橡胶条,增加其密封严密性和抗腐蚀性。

6 采用表面加防水涂层的布袋

原除尘器布袋采用一般的布袋,当有水蒸汽进入除尘器室内,就会随煤粉一起附着在布袋的表面,久之,煤粉就会在布袋的表面结壳,从而,影响布袋的透气性。因此,采用表面有防水涂层的布袋,防止煤粉结壳,提高布袋的透气性。

布袋除尘器改造

7 布袋除尘器改进后的效果分析

7.1 提高了制粉系统的出力

排入大气的乏气风量,在磨煤机热烟再循环门关闭的情况下,就等于通过磨煤机内的风量。它决定着磨煤机内的气流流动及运行工况,乏气风量由乏气风机入口门控制,是影响制粉系统性能的重要参数。除尘器箱体的漏风,必然引起制粉系统干燥出力的降低,炉膛一、二次风的比例恶化及煤粉着火延后等。通过改进后,除尘器箱体漏风大大减小,提高了乏气风机效率。改进前,制粉系统最大出力时的系统负压只能维持在1.54kPa,改进后,可提高到1.98~2.78kPa,磨煤机出力由75t提高到9812t,基本上达到了制粉系统的最大出力。现在煤质变差时也能有效保证锅炉燃烧量的要求,在锅炉频繁调峰中,提高了调节余量,延长了制粉系统停运时间,降低了制粉系统电耗和钢耗。

7.2 提高了布袋的使用寿命

漏风造成布袋除尘器效率下降,不仅增加除尘器的粉尘处理量,而且还会由于烟气温度下降出现冷凝水。通过改进后,减小了SO2、SO3形成的酸雾对除尘器箱体及布袋的腐蚀,同时,由于布袋除尘器箱体全部更换后,箱体漏风明显减少,而且,采用先进的带防水涂层的布袋,避免了冷空气中水蒸气与箱体中煤粉在布袋上结壳,有效地延长了布袋的使用寿命。

7.3 减轻了环境污染

由于整体更换了除尘器箱体,彻底消除了箱体漏风、漏粉缺陷,除尘器周围的环境卫生得到了有效的治理。同时,更换了变形的孔板,采用先进的带防水涂层的布袋,有效地提高了布袋除尘器的粉尘处理能力,改造前乏气中煤粉浓度136019mg/Nm3,改造后乏气中煤粉浓度为1.012mg/Nm3,防止了过量的粉尘排放大气,基本上符合除尘器原始设计参数,有效地减轻了环境污染。