电袋复合除尘器在电厂除尘器改造中的应用

瞿晓燕

（上海袋式除尘配件有限公司，上海 200241）

电袋复合除尘器在电厂除尘器改造中的应用

瞿晓燕

（上海袋式除尘配件有限公司，上海 200241）

为满足新环保排放要求，某发电厂2×315MW燃煤发电机组静电除尘器改造为电袋复合除尘器，文章介绍了该改造方案、关键技术、运行情况及注意事项，性能测试结果表明，该电袋复合除尘器的改造效果达到了设计要求。

电袋复合除尘器；电厂除尘改造；气流分布；分区供气

1 引言

燃煤发电目前仍是我国发电行业的主要构成，发电过程中产生的污染物主要有烟尘、SO2和NOx等。2011年7月，国家环境保护部发布了新的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），对火电厂污染物排放限值做了进一步严格限制，一般地区烟尘排放限值为30mg/Nm3、重点地区烟尘排放限值为20mg/Nm3。随着人们对环保的要求越来越高，对于超净排放烟尘的限值要求在5mg/Nm3以下。静电除尘器在火力发电厂的烟尘治理中占主导地位，占总装机容量的95%以上，但静电除尘器对于比电阻较高的粉尘收集效率较低，必须进行提效改造才能满足环保排放要求。

对于老旧发电厂，采用增加原有静电除尘器的收尘面积和电场数量等提效方式，因受到场地限制而无法实施，且增加收尘面积和电场数量均会提高设备的运行成本，且对于PM10以下粉尘的收尘效率也不高。布袋除尘器的排放浓度低，且不受煤质、锅炉负荷、烟气量、比电阻和粒径等因素的影响，但对烟气露点、烟气温度等有较高的要求。在锅炉烟气温度异常、烟气含氧量及湿度变化较大时，会直接影响滤袋的使用寿命，同时除尘器的运行阻力也较高。

电袋复合除尘器同时具备电除尘和布袋除尘器的特点，前级静电电场预收烟气中80%～95%的粉尘，使得后级滤袋的粉尘负荷量大幅降低，电袋复合除尘器的运行阻力比纯布袋除尘器的运行阻力约低500Pa。同时由于前级电场粉尘荷电效应，后级滤料表面的粉尘层呈蓬松状，可确保每次清灰的效果，延长滤料的清灰周期，减少滤袋的清灰次数，降低清灰压缩空气耗量，延长滤袋的使用寿命。因此，电袋复合除尘器是除尘改造的最佳选择。

本文针对某发电厂2×315MW机组静电除尘器改造为电袋复合除尘器项目，介绍了电袋复合除尘器的改造方案、关键技术、运行情况及注意事项。

2 项目概况

某发电厂现有2台315MW机组，分别配套两台有效流通面积为270m2的双室四电场静电除尘器，型号为2F270-4，除尘器阳极板型式为480C，阴极线前三电场采用RS芒刺线、四电场采用不锈钢螺旋线。

该除尘器的原设计参数见表1；两台机组燃煤采用当地煤，其主要成分与特性、灰渣成分见表2、表3。

表1 除尘器原设计参数

表2 燃煤成分与特性表（设计煤种）

表3 灰渣成分（设计煤种）

经当地某环境监测站进行的性能摸底试验，显示该两台炉的最大烟尘排放浓度均在270mg/Nm3以上，远超国家规定的环保排放限值，必须进行整改。

3 电袋复合除尘器改造方案

3.1 改造方案

将原电除尘器改为电袋复合除尘器，改造方案在原有电除尘器的基础上进行，保留原有进出口喇叭口、灰斗、壳体，并进行钢结构强度荷载核算、补强和检修。

保留原有第一电场并进行大修，损坏的阴阳极及振打系统如有损坏需进行更换；拆除第二、三、四电场的所有内件，在其内布置滤袋及清灰系统；袋区设计高净气室，净气室内部高度为4.5m，满足滤袋、袋笼的拆装要求；在入口烟道设置预喷涂装置，用于锅炉启动及投油稳燃时借助灰罐车喷入粉煤灰以保护布袋。

结合电袋复合除尘器特点，通过计算机数值模拟，重新设计除尘器气流均布装置。除尘器不设置旁路烟道，同时在除尘器的进、出口烟道上增加电动挡板门，可实现除尘器的在线检修功能。同步进行除尘器PLC控制系统的配套改造。改造后保证除尘器出口烟尘浓度≤30mg/Nm3。改造后的电袋复合除尘器示意图见下图。

改造后电袋复合除尘器示意图

3.2 主要设计参数（见表4）

4 关键技术

4.1 气流分布

电袋复合除尘器结合了静电除尘和布袋除尘两种除尘方式，除尘器内部的气流分布不同于常规静电除尘器和布袋除尘器，既要使电区横截面上气流分布均匀，又要使袋区的气流形成上小下大的气流分布趋势，保证电区的预除尘效率和袋区滤袋的过滤负荷均匀以延长滤袋的使用寿命。因此，电袋复合除尘器的气流分布是非常关键的技术。

设计时，借助计算机数值模拟技术，优化气流均布方案。通过在除尘器进口喇叭上设置3层不同开孔率均布板，以实现电袋复合除尘器的气流均布设计要求。该电袋复合除尘改造根据数值模拟结果，在电区和袋区间不设置气流分布孔板，但在设计中留出一定缓冲空间，防止气流冲刷第一排布袋。

此外，后级3个袋区采用高低错层布置，也有助于袋区滤袋气流分布及使得各个滤袋的过滤负荷均匀，避免滤袋局部磨损、延长滤袋使用寿命。

表4 改造后电袋复合除尘器主要设计技术参数

4.2 清灰系统分区供气设计

由于原静电除尘器壳体外形尺寸所限，同时考虑到单只脉冲阀的有效喷吹清灰布袋数量及布袋面积，改造后袋区单通道沿气流方向清灰气包采用外侧布置在壳体侧部、内侧布置在壳体外屋顶顶部的型式。改造袋区设计为高净气室式，净气室内部高度最低处为4.5m，这使得布置在外屋顶顶部的清灰气包所带喷吹立管高度最长达6.8m，而布置在壳体侧部的清灰气包所带喷吹立管高度仅为0.8m，两种喷吹气流的阻力消耗不同。要使得布袋底部达到一样的清灰压力，则需对两种不同布置高度的气包提供不同压力的压缩空气。

在设计时，除尘器就地储气罐出口引出两路供气管道，所供压缩空气经过两只减压阀减压为不同压力后分别提供给侧部布置气包和顶部布置气包，用于不同高度喷吹立管的脉冲清灰气源需要。通过对管路阻力损失的计算，设定两者不同高度的气包清灰气源压力相差约0.1MPa，即侧部布置气包设定供气气源压力为0.3MPa、顶部布置气包设定供气气源压力为0.4MPa。

4.3 滤袋技术

作为电袋复合除尘器袋区的核心部件，滤袋材质的选择直接关系到除尘器性能排放指标。根据该除尘器进口烟气特性，结合类似项目的成功经验，该除尘器选用滤料的主要技术参数见表5。

表5 滤料主要技术参数

5 运行情况及注意事项

5.1 运行情况

改造完成投运后，性能检测结果显示：1#、2#机组的除尘器出口烟气排放浓度均低于10mg/Nm3，除尘器阻力均在600Pa左右。该项目改造达到了各项设计指标，满足了环保排放要求。

5.2 运行注意事项

此次改造除尘器不设置旁路烟道，在投油点炉及稳燃、烟气超温、锅炉爆管等状况下，不能通过切换旁路对布袋进行保护。因此，在除尘器运行过程中，需更加关注运行参数，严格按照设备操作规程进行操作，避免对布袋的正常使用造成影响。

（1）燃油保护措施：在锅炉启动前，对布袋进行预涂灰处理。全投油时，不得启动喷吹清灰系统。在锅炉低负荷投油稳燃时，延长滤袋的清灰周期，确保滤袋表面始终存在一定厚度的粉尘保护层，防止糊袋。

（2）超温保护措施：在锅炉烟气温度超过180℃时，应通过降低负荷，调节一、二次风配比等措施使得排烟温度降低；当温度持续超过200℃时，应马上采取紧急停炉、关闭除尘器进、出口阀门等事故处理措施，以保护滤袋。

（3）锅炉爆管应对措施：在除尘器进口烟道设置有温度和湿度检测装置，当锅炉发生炉管爆裂时，除尘器PLC控制系统发出报警信号，停止清灰以确保滤袋上面有相当厚度的粉尘层，加快滤袋表面的灰层形成速度，从而隔绝湿烟气直接与滤袋表面接触。如果烟气温度降低或烟气湿度增加到一定值，PLC会再次发出报警，提醒运行人员考虑立即停炉或采取其它措施。

6 结语

（1）电袋复合除尘器在该发电厂2×315MW燃煤机组电除尘改造中，达到了设计要求的各项性能指标，得到了成功应用。但在后期运行过程中，对锅炉的运行工况以及操作人员的运行水平要求较高。

（2）电袋复合除尘器气流分布计算机数值模拟技术是保证设备低阻力、高效率、长时间稳定运行的关键。

（3）由于电袋复合除尘器在PM2.5细微粉尘过滤和烟气脱汞等方面具有优势，因此，随着今后环保要求的更加严格，电袋复合除尘器在超低排放除尘市场中将会逐渐扩大占有率。

Application of Electrical Bag Composite Precipitator in Precipitator Reform of Power Plant

QU Xiao-yan
(Shanghai Bag Filtration Equipment Co., Ltd, Shanghai 200241, China)

In order to meet the requirement of new environmental protection emission, the electrostatic precipitator of the coal-fired power generating set in a certain power plant with 2×315MW is reformed into the electrical bag composite precipitator. The paper introduces the reform program, key technology, operation situation and attention matters, and after reform, the performance test result shows that the reform effect of the electrical bag composite precipitator meets the designing demand.

electrical bag composite precipitator; precipitator reform of powerp plant; airflow; gas supply of subarea

X701

A

1006-5377（2017）04-0036-04