0 引言
布袋除尘器是目前除尘效率较高的一种环保 设备,由于比其他类型的除尘器有更多的*性, 近年来,布袋除尘器得到了广泛的应用,尤其是大 型燃煤发电企业。随着布袋除尘器应用范围不断拓 宽,如何保证其运行的稳定性和经济性、安全性, 延长其使用寿命成为燃煤电厂日益关注的重点。滤 袋差压上升会导致机组风机出力增大,系统的运行 成本增加,严重时,直接影响机组安全稳定运行。 山西某电厂二期2×600MW亚临界空冷机组, 采用F72200型布袋除尘器,分别于2008年4月30 日和5月31日投入商业运营。除尘器设计过滤面积 为72200m2,过滤风速为0.9m/min,设计净烟气排 放浓度为15mg/Nm3,滤袋数量7552条, 8个通道 布置,每个通道共32排,每排安装29条滤袋(中 间四、五通道每排31条)。滤袋为扁形分体尺寸500×60×9000mm,采用扁形矩阵排布,有效节省了 空间。滤袋材质为日本进口PPS纤维,国内加工纺 织,并利用PTFE表面覆膜处理。运行中布袋差压达 到一定程度时,16台分室定位反吹机构利用引风机 出口净烟气对布袋进行反吹,使得布袋差压保持在 合理范围内运行。
本文针对布袋除尘器运行中滤袋差压上升情 况进行分析,并对处理方案进行了详细的分析和介绍,滤袋差压和引风机运行电流下降明显,且人员劳动强度和工作环境明显改善,对于提高滤袋使用 寿命和运行可靠安全性具有重要意义,值得其他同 类型机组检修借鉴和推广。
1 布袋除尘器运行情况简介
机组投产后,布袋除尘器实际过滤风速为0.98m/ min,从运行情况看,过滤风速偏高(过滤面积设计偏小)使除尘器差压相对较高,粉尘不易自行脱落, 初期除尘器差压在设计煤种满负荷时为1000Pa。在 机组运行中,曾发生过省煤器水管路爆裂,造成输 灰系统进水,但由于锅炉和除尘器操作及时,避免 了滤袋的板结。事后,经过对滤袋的检查,未发现 挂灰异常,滤袋基布表面干燥无污染。然而,微压 清灰难以保证滤袋表面积灰全部被清除,滤袋表面 始终保留有2mm厚的积灰,如遇停机次数多或不能 及时操作,容易造成滤袋差压高。随着布袋除尘器 差压不断升高,造成风烟系统阻力加大,引风机有 失速现象,引风机电耗增加,厂用电率增加。
2 布袋除尘器差压升高原因分析
2.1 布袋除尘器烟气结露运行
为了降低公司经营成本,公司于2011年开始大 量的掺烧高硫煤(全硫为3~4%、全水25%), 随着冬季到来,环境温度较低,即使投运锅炉暖风 器也无法保证排烟温度高于滤袋露点温度运行,含 尘烟气变湿,致使袋笼锈蚀严重,滤袋酸腐蚀、板 结、积灰严重,滤袋发硬、透气量明显降低,滤袋 差压上升明显。
2.2 滤袋长期运行受损,导致差压上升
经过5年运行后,我们取下一条旧滤袋进行检 测,分析表明:滤袋长期在含尘、含酸等烟气中运 行,滤袋磨损与腐蚀非常严重,滤袋材质发生变 化,通透性变小,滤袋差压上升。具体如下:
(1)通过目测,发现滤袋表面发生了一定的粉 尘板结,表面局部抚摸破损,滤袋变黑碳化。滤袋 相应的拉伸性能下降,通透性减弱。
(2)通过红外检查显示:待测滤袋迎尘面(表 层覆膜已去除)、基布、净气面的谱图与新袋PPS 的谱图有所差异,主要表现在:1157cm-1为砜基 (O=S=O)的吸收峰,1034cm-1-1038cm-1为亚砜 基(S=O)的振动吸收峰,说明PPS有受到一定的腐 蚀。迎尘面纤维出现的新吸收峰峰高大于基布和净 气面,可推测酸性粉尘粘结滤袋表面导致迎尘面受 腐蚀程度较大(如图1所示)。
图1 滤袋红外光谱
(3)通过DTA检测显示:待测滤袋的熔点为 273.7℃,降解温度为581.5℃,相对于PPS的熔 点279.7℃和降解温度599.3℃,均有所下降(如 图2所示),证实待测滤袋有受到一定的腐蚀。
图2 滤袋DTA曲线图
(4)通过电镜检查显示:滤袋迎尘侧由于受到 含尘烟气的冲刷,导致滤袋pps纤维发生不同程度的 断裂现象(如图3所示)。
图3 滤袋扫描电镜图
2.3 滤袋清灰效果差,造成滤袋表面发生板结现象
(1)运行中布袋差压达到一定程度时,16台分 室定位反吹机构利用引风机出口净烟气对布袋进行 反吹,使得布袋差压保持在合理范围内运行。随着 机组长周期运行,16台回转反吹装置发生缺陷,导 致部分滤袋表面积灰不能及时被清理,造成布袋除 尘器滤袋表面积灰板结。回转反吹装置主要发生缺 陷:一、回转托轮长时间在高温、含腐蚀性的烟气 中运行,轴承发生卡涩,清灰装置不能动作,达不 到清灰效果;二、机组经过长时间的运行,回转风 筒与滤袋净气室风箱密封面变大,出现跑风现象, 清灰效果变差。
(2)检修中,我们一直未寻求到一种高效、 快捷的清灰方式。以往检修中,采用人工利用压缩 空气管从净气侧进行反吹,清灰效果不明显。滤袋 表面始终保留2mm厚的积灰,造成滤袋表面积灰板 结,布袋差压上升。
3 布袋除尘器差压升高原因处理措施
通过对布袋除尘器运行数据的整理,咨询厂 家及其它单位,我们群策群力,针对布袋除尘器运 行中差压升高原因进行总结,最终提出如下解决方 案,并取得不错的效果,值得其它电厂借鉴。
(1)运行调整方面:在不能改变燃烧煤种的情 况下,运行人员密切关注布袋露点温度及布袋除尘 器入口烟气温度,尤其进入冬季,避免排烟温度低 于布袋除尘器露点温度运行,从而遏制滤袋板结、 袋笼腐蚀等情况的发生。
(2)检修方面:一、加大布袋除尘器点检定 修力度,并形成长效机制,根据布袋除尘器运行工 况,利用夜间机组低负荷有利时机,停用一个通 道,对反吹装置托轮轴承、反吹风筒密封点、净气 室滤袋压边、盖板等进行检查,修复。避免设备出 现缺陷运行。二、采用高温润滑脂对托轮轴承进行 油脂添加,同时我们研制并优化了布袋除尘器清灰 装置,在机组等级检修中,将压缩空气接入清灰装 置,在净气室的每条滤袋净气侧向外喷吹,利用压 缩空气瞬间脉冲释放将9米长的滤袋表面积灰* 清除。清灰装置操作方式如下:将压缩空气引接清 灰装置入口,经过调压阀后,对装置进行充气,清 灰装置储气罐压力控制在0.5-0.6MPa左右。当充气 结束后(充气声音结束),人工启动电磁阀将存储 罐内气体瞬间释放,打入滤袋净气侧,滤袋瞬间膨 胀,滤袋表面积灰被振打脱落,从而达到*清灰 的目的。操作人员在进行清灰过程中,每条布袋清 灰时间一般在15s左右。不仅清灰效果明显,而且提 高了检修效率,降低了人员劳动强度,改善了作业 环境。清灰后滤袋表面积灰良好。
(3)根据布袋除尘器运行情况,不定期取下旧 滤袋进行检查,根据检测结果决定滤袋是否进行更 换。不仅节约资金,而且不影响机组稳定运行。
4 处理措施后效果
采取以上措施后,布袋除尘器差压下降明显, 远远低于设计值,同时引风机电流等下降明显,机 组稳定性大大提高。表1显示了方案实施前后滤袋差 压变化情况。
通道 | 实施前数值Pa | 实施后数值Pa | 变化幅值Pa |
1 | 963 | 616 | 347 |
2 | 868 | 605 | 263 |
3 | 966 | 717 | 249 |
4 | 869 | 673 | 196 |
5 | 1237 | 612 | 625 |
6 | 1206 | 685 | 521 |
7 | 1099 | 655 | 444 |
8 | 1145 | 642 | 503 |
备注:以上数值均为机组停运前及停运后500MW负荷情况下进行测试。 |
5 结论
该方案的实施有效解决了长期以来困扰滤袋差 压居高不下的症结,对于机组节能降耗,减少环境 污染具有重要的意义。这一处理方案的成功应用, 为同类型布袋除尘器检修模式提供了借鉴和方法。