锅炉除尘器改造

梁建敏

(广东粤华发电有限责任公司， 广州 510731)



锅炉除尘器改造

梁建敏

(广东粤华发电有限责任公司， 广州 510731)

为减少锅炉烟尘排放，对原静电除尘器改造为布袋除尘器。通过计算流体力学数值模拟，布袋采用错层布置，外加均流装置辅助，以保证烟气流场的均匀。改造后粉尘排放质量浓度由99.47mg/m3降至为5.93mg/m3， 除尘效率达到99.94%，达到预期目的。

锅炉; 布袋除尘器

2012年1月1日起我国实施的GB 13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》规定：自2014年7月1日起现有火力发电锅炉烟尘排放质量浓度≤30mg/m3，重点地区烟尘排放质量浓度≤20mg/m3。现有火电机组的静电除尘器无法满足新环保要求，必须进行升级改造。笔者以某电厂6号锅炉除尘器改造为例，介绍了改造方案、改造后运行3年来的实际效果及对比分析。

1 改造前设备简介

该电厂6号锅炉为某制造厂生产的SG-1025/16.7-M313UP型直流燃煤锅炉，配套型号为LD-229-4(双室四电场)静电除尘器，于1990年投入运行。2007年对电场内部阴阳极系统进行过更换改造，主要是对阳极系统、阴极系统、电控系统及顶盖进行改造更换。电除尘器主要技术参数见表1。

表1 电除尘器主要技术参数

至改造前，除尘器运行基本正常，没有大的设备缺陷，年度检测显示，烟尘排放质量浓度约为100mg/m3左右。

2012年6月某研究院对该厂6号锅炉除尘器进行年度性能测试，结果见表2[1]。

表2 除尘器性能测试结果

测试结果表明：6号锅炉除尘器若不进行升级改造，将不能满足新的环保标准要求。经论证决定将原静电除尘器升级改造为布袋除尘器，并对输灰系统进行配套改造。

2 布袋除尘器烟气流场的选择

除尘器各滤室内烟气流场分布的均匀性，对除尘器的运行十分重要，一般采用均流装置，以保证进入各滤袋表面烟气的均匀性。

利用数值模拟技术，将不同结构的流场模拟效果进行比较。图1为不同布袋除尘器结构气流分布数值模拟效果，其中采用均流装置加错层布置的结构，流场分布均匀性最好。

通过导流装置与均流装置的设置，将烟气从水平方向导入袋除尘区，保证除尘区烟气流的均匀性；同时，在烟气流动方向上，逐步降低滤袋的布置高度，增大袋除尘区的水平流通面积，降低袋除尘区的气流上升速度；再在3个滤室的结合部安装阻流装置，以消除在袋除尘区的局部高速气流，通过这样的方式，袋除尘器气流均布性可实现σ=0.15。

3 改造方案

3.1除尘器结构

保持原电除尘器横向及纵向柱间距不变，保留原电除尘器钢支架、壳体、灰斗、进出口烟箱，保留设备根据需要进行加固、修缮。

将电除尘器内部掏空，对结构进行改造：

(1) 将每台除尘器分为2个通道，每个通道沿烟气流向分为4个袋区，第一个袋区前半部分空置，作为烟气进入除尘器后烟尘的自然沉降区，烟气进入除尘器内部后因流通面积的突然大幅增加，流速大幅度下降，烟气中的粗颗粒灰尘在重力作用下沉降至灰斗并被排出。

(2) 在袋区之间布置导流板，防止局部气流过高对滤袋造成冲刷磨损。沿烟气流向上布袋采用错层布置，以保证流场分布均匀性。

(3) 除尘器每个通道进出口设置烟门，可实现除尘器单个通道的在线检修、离线清灰、故障隔离等功能。

改造后的布袋除尘器结构见图2。

3.2滤袋选择及清灰方式

滤袋材料为PPS纤维+PTFE基布。滤料后处理：PTFE浸渍处理，其中基布为PTFE，短纤维为PPS(要求PPS 30%为超细纤维)，滤料单位质量大于580g/m2，纤维选用进口产品，国内厂家纺布并缝制。

布袋除尘采用外滤式。

喷吹系统采用固定行喷吹清灰技术。

3.3主要设计参数

除尘器主要设计参数见表3。

表3 设计参数

4 改造效果及分析

4.1性能测试结果

投入运行1年后(2014年11月)经研究院现场测试，结果见表4[2]。

表4 除尘器性能测试结果

测试结果表明：改造后，布袋除尘器烟尘排放质量浓度等指标达到设计保证值，改造工程达到预期目标。

4.2能耗变化

布袋除尘器气耗(喷吹气耗)为19m3/min；布袋除尘器本体无耗电设备，只是因阻力增加而增加了引风机的电耗。在对除尘器改造的同时，机组还实施了SCR脱硝改造，并对空气预热器、引风机进行了配套改造，整个系统阻力增加较多，引风机电耗率明显增加，难以分清除尘器改造所占份额。但是，改造为布袋除尘器后，除尘器阻力只增加约不到600Pa，据此测算，引风机增加的电耗应低于原除尘器本体减少的电耗量，因此，改造为布袋除尘器后，总的能耗是下降的。

4.3运行及维护

由于布袋除尘器没有高压静电设备，大大降低了运行、检修维护人员工作的安全风险。而且，与静电除尘器比，布袋除尘器结构简单，检修维护方便，故障率低，维护工作量少。

4.4效益分析

按设备多年平均利用小时数约6500h、机组满负荷烟气流量1200000m3/h计算，除尘器改造前后设备出口处的烟尘排放削减量为729t/a。

4.5目前运行状况

投入运行初期，发现位于袋区最外侧2个布袋破损。经检查分析，破损原因为除尘器壳体漏风导致，处理泄漏点后更换布袋2条，并对除尘器进行全面检查，未发现同类问题。近3年来，没有发生糊袋等异常情况。

目前，除尘器运行状态良好，除尘器阻力维持在800～850Pa，未见明显升高。出口烟尘质量浓度一直维持在小于10mg/m3水平，与除尘器设备状况相符。

另外，除尘器出口烟尘质量浓度的下降，对下游设备如引风机、脱硫设备GGH的运行创造了有利的条件：(1) 降低了引风机叶片磨损速度，延长了风机叶片使用寿命；改造前，每次机组大修时引风机叶片需返厂处理磨损问题，现在检查引风机叶片磨损速度大大降低，返厂处理间隔可延长。(2) 减少了GGH堵塞情况的发生概率，提高了脱硫设备的运行可靠性。

5 结语

依据现有设备的实际情况，选择合适的烟气流场和改造方案，将现有燃煤锅炉静电除尘器升级改造为布袋除尘器，无论是烟尘排放质量浓度、还是能耗等均大幅降低，而且运行维护更方便、更安全，更有利于下游风机、脱硫设备的运行。

[1] 韦健宏. 黄埔发电厂6号机组除尘器效率试验报告[R]. 广州：广东电网公司电力科学研究院, 2012.

[2] 韦健宏. 广东粤华发电有限责任公司6号机组改造后布袋除尘器除尘效率试验报告[R]. 广州：广东电网公司电力科学研究院, 2014.

Retrofit of a Boiler Dust Precipitator

Liang Jianmin

(Guangdong Yuehua Power Generation Co., Ltd., Guangzhou 510731, China)

To reduce the pollutants emission from a boiler, the original electrostatic precipitator was changed into bag-type dust collector, which was staggeringly arranged with auxiliary flow-equalizing device equipped to ensure the uniformity of flue gas flow. After retrofit, the emission concentration of dust has been reduced from 99.47mg/m3to 5.93mg/m3, with the dust collecting rate up to 99.94%, achieving the intended purpose.

boiler; bag-type dust collector

2016-03-24

梁建敏(1969—)，女，工程师，从事锅炉设备检修及改造工作。

E-mail: liangjianmin@hppp.com.cn

TK228

A

1671-086X(2016)06-0435-03