电袋复合式除尘器在330 MW火电机组上的应用

钟铭利，杨伶辉，李志国

（内蒙古京科发电有限公司，内蒙古兴安盟 029400）

内蒙古京科发电有限公司锅炉配备2台电袋复合式除尘器，由福建龙净环保股份有限公司设计并生产。电袋复合式除尘器是在电除尘器和袋式除尘器的基础上发展起来的，其主要设备是将一电场所有的电除尘器设备保留，将二、三场区变换为布袋除尘器。一电场的顶部每室设有3个（单台除尘器12个）旁路阀，起到布袋除尘器投入/隔离的作用。布袋除尘器的每个区分成4个净气室。净气室同除尘器内部通过24个提升阀隔离。每个净气室外有一个气缸，配备24台电磁脉冲阀，每台阀控制净气室内的18条滤袋，整台炉（2台布袋除尘器）总计有6 912个滤袋，具体布置如图1所示。

1 电袋复合式除尘器工作原理

电袋复合式除尘器的工作原理是当烟气通过除尘器时，在电除尘区的作用下，可将烟气中80%～90%的粉尘收集，剩余的细小粉尘颗粒进入到后部的布袋除尘区，而此时滤袋区粉尘只有进口浓度的10%左右，负荷量相对较小，粉尘沉积在布袋表面形成空隙率高、排列有序的粉尘层，经清灰系统气力喷吹时，会被收集在下部的灰斗内。

相对单一的电除尘器和布袋除尘器，电袋复合式除尘器有如下优点。

a．能捕集高比电阻粉尘，除尘具有高效性和稳定性。电袋复合式除尘器除尘性能不受煤种、烟灰特性影响，对高比电阻烟尘捕集能力强，可实现微量排放，排放浓度可长期稳定在30 mg/Nm3以下。

图1 复合式电袋除尘器透视模型图

b．运行阻力比常规布袋除尘器低，风机能耗小。滤袋区粉尘只有除尘器入口浓度的10%左右，负荷量较小，粉尘沉积在布袋表面形成空隙率高、排列有序的粉尘层;系统的阻力相比纯布袋除尘器运行时的阻力低，风机能耗小。

c．滤袋粉尘量少、清灰周期长、气源能耗小。电袋除尘器的清灰周期是常规布袋除尘器的3～5倍（45 min），压缩空气消耗量不到常规布袋除尘器的1/3。

d．滤袋使用寿命延长。无粗灰粒的冲刷磨损，运行阻力低，清灰周期长，这些都是延长滤袋使用寿命的有利因素。只要运行维护得当，相同运行条件下电袋除尘器滤袋的使用寿命是常规布袋除尘器的数倍以上。

e．运行维护费用低。电袋复合式除尘器由于过滤风速高、运行阻力低、清灰周期长等优点，可大量减少布袋的配制和空气耗量，降低运行费用，延长布袋使用寿命。

图2 袋笼及滤袋

2 滤料的比较

袋式除尘器的主要部件为滤袋装置，包括滤袋和袋笼（如图2）。滤袋是决定布袋除尘器除尘效率和工作温度的关键元件，更换滤袋的费用也是袋式除尘器的主要维护费用，因此滤袋的工作寿命直接关系到除尘器的运行状态和成本。由于不同的滤料纤维成分其化学性质不同，对粉尘烟气的工况、成分适应程度不同，所以选择滤料时必须根据使用场合的烟气粉尘工况、成分等因素进行选择，以保证滤料稳定使用性能，以下是几种常用滤料的比较。

a．PPS（聚苯硫醚）

特性:密度1.38 g/cm3，熔点285℃，极限氧指数为34，结晶体，高性能热塑性工程材料，具有耐热性、耐化学、阻燃等特性。可在190℃的高温下连续运行使用，瞬时200℃（每年累计400 h内），在160℃温度下能保持90%以上的强度。耐化学性非常好，抗硫、抗酸效果好。

建议煤的含硫量在3.5%以下，烟气中SO2含量在2 700 mg/m3以内的工况下使用，抗氧性较差，要求O2含量小于14%（体积），NO含量小于600 mg/m3。

b．P84（聚酰亚胺）

特性:密度为1.41 g/cm3，规则的三叶状截面，比一般圆形截面增加89%的表面积，耐高温性能好。可在240℃以下连续使用，瞬时高温可达260℃，吸水率为3%，具有一定的水解性。

有一定水解性，建议水汽含量小于38%，O2小于6%，NO含量小于600 mg/m3，SOx含量小于700 mg/m3。

c．PTFE（聚四氟乙烯）

可在220～260℃下连续运行3～6年，强度较低，加热到327℃以上会产生有毒气体、无水HF。突出的耐温耐腐材料，价格贵。几种纤维理化性能的比较见表1。

表1 几种纤维理化性能的比较

3 种滤料的理化性能比较，P84耐温较高，但由于耐酸、碱性及水解稳定性较差，故现场未采用;PTFE性能较好，但由于其价格（PPS价格的3倍）较高，仍未采用;现场选用的是PPS+PTFE覆膜，覆膜能大幅度提高滤料的过滤特性和使用寿命，其特点是:①覆膜在制造厂就会给滤料加上一层特殊的粉尘层，把它做成滤袋，一开始使用就能发挥良好的捕尘作用;②膜与粉尘的粘附力弱，容易清灰，又因是表面过滤，故可保持较低的阻力;③膜疏水（不疏油），可以在潮湿的环境中使用。其缺点主要是价格昂贵，薄膜容易破损或与基底分离。此种滤袋的使用寿命在3年左右。

3 保护措施

为保障电袋除尘器正常运行，电袋复合式除尘器配备如下保护装置。

a．预涂灰装置

预涂灰指除尘器在投运前给滤袋喷涂一层干燥粉煤灰，防止系统启动时的低温油、湿烟气粘污滤袋导致初始阻力增大或糊袋的一种保护措施。预涂灰使用的是干燥的Ⅰ级粉煤灰，新滤袋在第一次投运前，或锅炉停炉冷却后开机前，必须对滤袋进行预涂灰保护，涂灰时开启引风机、送风机，通过预涂灰管道进行喷涂，当布袋的差压达到600～900 Pa时即可。预涂灰须在主机点炉的当天完成，当滤袋预涂灰后主机近期又无法点火时，必须开启清灰系统，把滤袋灰层清除，在下次主机开机前再预涂灰，这样可以防止滤袋表面灰层潮解糊袋。

b．旁路烟道

旁路烟道可以在系统烟气出现异常情况时保护滤袋，即系统在燃油点火、超高超低温时将烟气直接旁通到除尘器出口达到保护滤袋的一种保护方式。

c．清灰系统

清灰系统是布袋除尘器的核心技术之一，清灰效率直接影响除尘器运行阻力和滤袋寿命。清灰系统采用分室结构和长袋低压脉冲技术，选用质量稳定可靠的电磁脉冲阀，以满足在不同工况运行条件下清灰系统的高效稳定运行。图3、图4为脉冲阀及脉冲阀内部结构，图5为脉冲阀原理图。

图5 电磁脉冲阀原理图

d．差压、压力、温度检测装置

采用先进的差压、压力、温度检测装置，可以在保证控制系统检测和输出精度的基础上，提高设备自动控制程度和故障识别能力，更好地保证滤袋的寿命及除尘效率，从而保证设备的安全、可靠运行。

e．提升阀装置

每台除尘器配备24个提升阀，通过提升阀可以实现系统的在线检修和离线清灰等功能。

4 结束语

在电袋除尘器运行过程中，有如下几点须注意。

a．灰硫控制室同主控保持联系畅通，在机组启、停，锅炉爆管及尾部烟道燃烧时，需及时通知灰硫控制室，将除尘器旁路阀打开，烟气旁通。

b．确保灰斗高料位计和气力输灰系统正常，严禁发生灰斗满灰事故。

c．在开始预涂灰、锅炉燃油点火至正常燃煤之前，禁止运行布袋除尘的清灰系统，以防止涂灰层剥落，失去防低温结露的保护作用。

d．当锅炉燃油助燃点火时间超过2 h时，应连续小量预涂灰。

e．正常运行时，保证滤袋压差在允许范围（400～600 Pa）内，尽量延长清灰周期。

f．袋区滤袋差压长时间上升到1 200 Pa时，缩短清灰周期时间，以差压下降到正常值（900～1 200 Pa）为宜。

g．尽量选用定时+定压清灰方式，少用离线吹灰方式。清灰时脉冲压力为0.2～0.25 MPa，脉冲宽度为0.15 s（不能随意调整），脉冲周期为45 min以上。

h．当烟气温度≤180℃时为正常状态，旁路烟道关闭，保护气路开通。当烟气温度＞180℃时，烟温将对滤袋造成危害，控制系统打开旁路阀，关闭袋区提升阀，此时烟气将直接排到除尘器出口。

［1］福建龙净环保股份有限公司．FE型电袋复合式除尘器使用说明书［Z］．

［2］嵇敬文，陈安琪．锅炉烟气袋式除尘技术［M］．北京:中国电力出版社，2006年．