新力电厂袋式除尘器滤袋长寿命原因探讨

杨传遍,刘轶

(南京龙源环保有限公司,江苏南京 210012)

新力电厂袋式除尘器滤袋长寿命原因探讨

Introduction of bags long life experience of bag filter in coal-fired power plant

杨传遍,刘轶

(南京龙源环保有限公司,江苏南京 210012)

郑州新力电力有限公司5号炉电除尘器2003年改造为袋式除尘器,该除尘器的滤袋突破传统4年的使用寿命,已达到6年运行使用时间,经检测滤袋预期使用寿命至少还有6个月以上。着重介绍了袋式除尘器的设计、制造、安装、运行及维护管理等方面的经验,并分析研究了滤袋长寿命的成因。

燃煤电厂;袋式除尘器;滤袋长寿命;原因分析

滤袋是燃煤电厂锅炉袋式除尘器的决定性部件,其性能不仅决定着除尘器的除尘效率,而且决定了袋式除尘器的使用和发展。选用滤袋的主要依据是烟气特性、粉尘性质及清灰方式。郑州新力电力有限公司5号炉袋式除尘器自2003年11月投运,至2009年11月运行整整六年的时间里,七千多条滤袋从未更换过,仍然能够正常使用,且除尘器的压差保持在1100 Pa左右,这相对于一般袋式除尘器滤袋四年的运行寿命来说堪称奇迹。

1 项目概况

郑州新力电力有限公司目前有5台200MW发电机组,原配套除尘器均是由兰州电力修造厂设计、制造的双室三电场卧式静电除尘器。其中,3、4、5号锅炉电除尘器分别于1992、1993、1995年投入使用。从当时的运行情况来看,3台电除尘器烟尘排放浓度均在350～500mg/m3(本文烟气量均为标准状态值),远超出国家规定的最低排放标准。因此,电厂在2003年、2004年、2009年分别将5、4、3号锅炉配套的电除尘器改造为袋式除尘器,改造后的除尘效率明显提高,改造效果相当好。

5号机组袋式除尘器工程设计于2003-07-22全部完成,设备制作基本同步开始,施工于2003-09-04正式开始,2003-10-27结束,一次性点火投运成功,验收项目全部合格。截至到目前为止,5号机组袋式除尘器已经安全稳定的运行了72个月(预期使用寿命至少还有6个月以上)。在此期间,滤袋破损不足40条,滤袋的使用寿命远远超出了原设计的30000 h运行时间。

2 滤袋长寿命的原因分析

2.1 结构设计合理

5号炉原配套的电除尘器系兰州电力修造厂90年代初生产的二室三电场电除尘器产品,ZHZH165 -3×2型。电除尘器改造为布袋除尘器的设计原则是:技术成熟、可靠、先进;措施经济、合理、有效;改造后设备运行稳定、安全;整机使用寿命长,实现设备在线检修,维护方便,满足国家环保要求和未来更高环保标准。同时,尽可能减少改造范围,采取有效的节能措施,以降低一次性投资:

(1)借助原电除尘器的壳体条件,在原电除尘器框架和基础上,保留原电除尘器底部圈梁以下部分结构不动,侧墙基本不动,两室之间加装中间隔板,形成4个独立的除尘室。

(2)在原一、二、三电场箱式梁的顶部加立柱和侧墙形成净烟气室,净烟气室的末端是出气口,净气室前墙设有检修通道、检修门和运行中进行检查的视窗,工作人员可以在任何时间在除尘器外面对除尘器内部运行情况进行观察。

(3)除尘器的顶盖重新设计加工。顶盖上设有清灰系统的大部分部件,如储气罐、脉冲阀、旋转风管、驱动电机等。

2.2 滤料选择合适

(1)用PPS(聚苯硫醚)纤维为主体材料。烟气设计运行温度为120～160℃,在这个温度区间内PPS有良好的耐腐蚀性能,并能降低氧化作用。因此,采用PPS作为主体材料,包括基布和底层无纺层,其主要作用是为材料提供长久的强度支持。

(2)面层加入P84(聚酰亚胺)纤维。在目前纤维当中,同等重量条件下,过滤效率最高的纤维是P84纤维,这主要是由于P84纤维具有三叶形不规则界面,提高了纤维的表面积,使其能够更有效地拦截细小的粉尘颗粒。P84纤维在耐温、耐氧化性能等方面均高于PPS纤维。但由于84纤维价格昂贵,如果采用该纤维为主体材料,滤袋寿命不会延长太多,但成本上升较大,最终方案是滤袋迎尘面采用PPS加入P84的方法以提高滤料的过滤性能。

(3)克重的选择。正常情况下,滤料选取克重为570 g/m2的PPS+P84滤料,袋式除尘器烟尘排放浓度可以控制在30mg/m3以下。其原因为:一是克重的增加提高了过滤效率;二是我们对迎尘面的改进也使过滤效率有所提升,这样的设计可以充分保证30mg/m3以下的浓度排放。

(4)后处理的选择。滤袋在后处理工序中采用PTFE(聚四氟乙烯)渗膜处理,经过这样的处理,可以一定程度上提高产品的耐腐蚀性能,从而延长其使用寿命;另一方面,经过渗膜处理后的滤料表面更加光滑,使粉尘更容易从滤料表面脱落,以达到近于表面过滤的目的,而且渗膜处理在充分保证了滤料空隙率的同时又大大减小了空隙直径,为过滤更加精细的粉尘颗粒提供了可能。

针对偏瘫性肩关节周围炎，通常应用肩痛穴平衡针灸治疗方式。本研究选取了2015年9月—2017年9月到我院接受治疗的168例偏瘫性肩关节周围炎患者，将其分为常规针灸治疗组和平衡针灸治疗组，平衡针灸治疗组采用肩痛穴平衡针灸治疗，分析了肩痛穴平衡针灸治疗偏瘫性肩关节周围炎的方式和效果。

2.3 有效的气流分布

袋式除尘器的气流分布与电除尘器的气流均布存在较大的差异。电除尘器设置气流均布板的目的是将进入除尘器的烟气均流,使之在每一个断面上的气流速度一致;而袋式除尘器则需要对进入除尘器的烟气进行分布,使之满足袋式除尘器的气流分布要求,同一断面上的气流速度不一致。气流分布是影响袋式除尘器整机性能、除尘设备安全以及锅炉系统安全运行的关键因素之一。在进行了Fluent软件的流场模拟得到了初步的气流分布数据后,又制作了实物模型,对气流分布进行测定。确定的气流分布结构是采用两层不同开孔率的气流分布板,即使在同一块气流分布板上,各处的开孔率也不尽相同的,从而有效的分配气流,实现滤袋束周边烟气低速扩散,避免了局部射流对滤袋的磨损,同时也避免了从灰斗进气引起的二次扬尘以及气流分布不均引起滤袋负荷不均的情况。

2.4 安装工作应精准细致

(1)花板安装对平整度的要求很高,保证整体水平度 ±2mm,用水平仪测量并进行调整;否则,很容易造成滤袋搭桥现象。

(2)滤袋、袋笼安装前,对花板孔进行检查,将花板孔周圈以及其他可能与滤袋接触的部件进行打磨,清除毛刺尖角;保证净气室内所有焊接工作全部结束,净气室打扫干净,确认没有任何焊渣、焊条、锈皮、铁屑等杂物。

(3)袋笼在安装前检查包装箱有无损坏,塔吊将袋笼吊上除尘器顶,人工将袋笼从包装箱中抽出,由净气室顶部通风孔运进净气室,按照上、中、下段分别堆放;搬运滤袋和袋笼必须轻拿轻放,严禁野蛮施工,造成设备损伤。

(4)滤袋安装前对每条滤袋进行检查,外观无损伤方可,穿装时要注意滤袋缝合线应在花板椭圆孔的中间位置,且在靠近花板中心那一侧。滤袋安装完成后,要求滤袋口与花板孔上部紧密配合。

(5)袋笼安装是分片进行的,每一片先组对下面两截,组对好后统一放下,再安装最上面一截,最后统一放下,防止有漏装现象。安装滤袋、袋笼时净气室内严禁带入火种。进入净气室人员不得随身携带小件物品,以防掉入花板孔或滤袋孔内。

(6)在安装完每一单元后,必须从烟气室下面检查一下滤袋与袋笼的穿装情况,如滤袋有无超长、滤袋与袋笼有无十字交叉现象、滤袋之间有无搭桥现象,以及是否有漏装袋笼的现象。

2.5 严格按照规定进行运行管理

2.5.1 预涂灰对滤袋的保护作用

为防止锅炉燃油和煤油混烧时对滤袋的损伤,在锅炉点火前对滤袋进行了预涂灰。首次预涂灰完成后,需进入净气室抽袋检查,如抽查的滤袋外表的灰不足1mm厚,需继续喷涂,以免燃油或煤油混烧时影响滤袋的寿命。

2.5.2 初期运行

初期运行是指袋式除尘器启动之后两个月之内的运行。袋式除尘器运行前,业主应根据设备说明书、运行维护手册及各种技术数据表结合本厂的实际情况制定袋式除尘器的初步运行规程。在初期运行中应依据实际煤种、锅炉负荷、燃烧情况、烟气特性(烟气量、烟气温度、烟气露点温度、烟气含湿量、含尘浓度等)、粉尘性质、出灰方式等情况对除尘器运行参数进行调整,以适应锅炉运行工况,使袋式除尘器保持经济、高效运行。同时,对初步运行规程进行修订,确定最终的运行规程,并以此作为袋式除尘器的运行依据。

2.5.3 日常运行

在袋式除尘器日常运行中,应注意的问题有:

(1)自动控制。5号炉袋式除尘器采用PLC控制,CRT画面显示。控制方式有自动控制、半自动控制、手动控制三种。在正常运行过程中,袋式除尘器均采用自动控制方式,即可根据预先设定的各种参数随时调整自身的运行状态,其关键数据是切换清灰状态的压差选择及设定。一般情况下,袋式除尘器的压差设置是要求脉冲清灰系统运行在正常清灰模式。这样既可以使除尘器的压差不至于影响到锅炉及引风机的正常运行,又可保证滤袋外表面有足够的粉尘厚度,以确保较高的除尘效率。

(2)运行记录。每套除尘系统均应安装和配备必要的测试仪表,在日常运行中必须定期进行测定,并准确地记录下来。

(3)设备阻力。压差计可用来判断运行情况:压差增高,则出现滤袋堵塞、滤袋上有水汽冷凝、清灰机构失效、灰斗积灰过多以致堵塞滤袋、烟气流量增多等情况;压差降低,则出现了滤袋破损或松脱、进气烟道堵塞或进口挡板门关闭、本体或各分室之间有泄漏现象、风机转速减慢等情况。

(4)烟气超温的处理。主要采取两方面的措施:一是采取控制模式。这种措施只能在烟气超温不严重的情况下短期使用,而且措施本身并不改变烟气的温度;二是启动紧急喷水降温装置。这种措施是在前一种超高温避险措施采取之后一定时间里,烟气温度还在继续上升,并且达到了一个对滤袋可能造成致命损伤的温度极限时采取的积极措施。启动紧急喷水降温装置后,可以直接降低烟气温度,使其达到滤袋所能承受的温度范围。

2.6 加强对袋式除尘器的维护管理

(1)检查脉冲阀和油水分离器。脉冲阀膜片失灵是袋式除尘器运行中的常见故障,不仅影响清灰效果,且会导致压差上升。油水分离器必须经常清洗,以防运动机构失灵,造成滤袋堵塞。

(2)防止结露。必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点20℃,具体措施包括五个方面:一是减少漏风。袋式除尘器本体漏风控制在1.5%以下;二是含尘气体在除尘器内均匀分布,防止在边角出现涡流使这里通过的气体量减少形成局部低温而产生结露问题;三是做好除尘器、管道等有关各处的保温与防雨工作;四是采取适当的加温措施;五是加强除尘器和除尘系统的温度监测,以便掌握袋式除尘器的使用条件,防止结露产生。

(3)检查积灰现象。检查烟道、喇叭口、进口挡板门处是否积灰、腐蚀或磨损。要保持除尘效率、避免结构承受过重的灰尘负荷,清除积灰是很重要的。积灰如果不清除掉,会影响流量分配,从而导致过滤效果差及滤袋的损坏。

3 结语

滤袋是袋式除尘设备的核心,也在整套设备造价中占了一大部分,滤袋寿命的长短直接影响到袋式除尘器的使用,也直接评估了整套设备的价值。延长滤袋的使用寿命是滤袋厂家、袋式除尘器设备厂家,乃至用户一致的目标。

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X701.2

B

1674-8069(2010)05-040-03

2010-07-26;

2010-08-11

杨传遍(1969-),男,江苏泰州人,高级工程师,多年从事燃煤电厂袋式除尘器、除灰系统、粉煤灰综合利用系统设计工作。E-mail:spreadyang@sohu.com

Abstract:The ESP of No.5 bo iler of Zheng zhou XinLi Electric Power Co.,Ltd had renovated to bag filter in 2003.Bags life reached to six years compared w ith tradit ional bags’life was four years.Furthermore,these bags can be used six months any longer.The experience of this kind of bag filter’s design,manufacture,installation, operation and maintenance were introduced.The cause of the bags’long life were analyzed.

Key words:coal-fired power plant;bag filter;bags long life;analysis