鍋爐除塵器改造

梁建敏

(廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司， 廣州 510731)

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鍋爐除塵器改造

梁建敏

(廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司， 廣州 510731)

為減少鍋爐煙塵排放，對原靜電除塵器改造為布袋除塵器。通過計算流體力學(xué)數(shù)值模擬，布袋采用錯層布置，外加均流裝置輔助，以保證煙氣流場的均勻。改造后粉塵排放質(zhì)量濃度由99.47mg/m3降至為5.93mg/m3， 除塵效率達到99.94%，達到預(yù)期目的。

鍋爐; 布袋除塵器

2012年1月1日起我國實施的GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：自2014年7月1日起現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐煙塵排放質(zhì)量濃度≤30mg/m3，重點地區(qū)煙塵排放質(zhì)量濃度≤20mg/m3?，F(xiàn)有火電機組的靜電除塵器無法滿足新環(huán)保要求，必須進行升級改造。筆者以某電廠6號鍋爐除塵器改造為例，介紹了改造方案、改造后運行3年來的實際效果及對比分析。

1 改造前設(shè)備簡介

該電廠6號鍋爐為某制造廠生產(chǎn)的SG-1025/16.7-M313UP型直流燃煤鍋爐，配套型號為LD-229-4(雙室四電場)靜電除塵器，于1990年投入運行。2007年對電場內(nèi)部陰陽極系統(tǒng)進行過更換改造，主要是對陽極系統(tǒng)、陰極系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及頂蓋進行改造更換。電除塵器主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 電除塵器主要技術(shù)參數(shù)

至改造前，除塵器運行基本正常，沒有大的設(shè)備缺陷，年度檢測顯示，煙塵排放質(zhì)量濃度約為100mg/m3左右。

2012年6月某研究院對該廠6號鍋爐除塵器進行年度性能測試，結(jié)果見表2[1]。

表2 除塵器性能測試結(jié)果

測試結(jié)果表明：6號鍋爐除塵器若不進行升級改造，將不能滿足新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)論證決定將原靜電除塵器升級改造為布袋除塵器，并對輸灰系統(tǒng)進行配套改造。

2 布袋除塵器煙氣流場的選擇

除塵器各濾室內(nèi)煙氣流場分布的均勻性，對除塵器的運行十分重要，一般采用均流裝置，以保證進入各濾袋表面煙氣的均勻性。

利用數(shù)值模擬技術(shù)，將不同結(jié)構(gòu)的流場模擬效果進行比較。圖1為不同布袋除塵器結(jié)構(gòu)氣流分布數(shù)值模擬效果，其中采用均流裝置加錯層布置的結(jié)構(gòu)，流場分布均勻性最好。

通過導(dǎo)流裝置與均流裝置的設(shè)置，將煙氣從水平方向?qū)氪龎m區(qū)，保證除塵區(qū)煙氣流的均勻性；同時，在煙氣流動方向上，逐步降低濾袋的布置高度，增大袋除塵區(qū)的水平流通面積，降低袋除塵區(qū)的氣流上升速度；再在3個濾室的結(jié)合部安裝阻流裝置，以消除在袋除塵區(qū)的局部高速氣流，通過這樣的方式，袋除塵器氣流均布性可實現(xiàn)σ=0.15。

3 改造方案

3.1除塵器結(jié)構(gòu)

保持原電除塵器橫向及縱向柱間距不變，保留原電除塵器鋼支架、殼體、灰斗、進出口煙箱，保留設(shè)備根據(jù)需要進行加固、修繕。

將電除塵器內(nèi)部掏空，對結(jié)構(gòu)進行改造：

(1) 將每臺除塵器分為2個通道，每個通道沿?zé)煔饬飨蚍譃?個袋區(qū)，第一個袋區(qū)前半部分空置，作為煙氣進入除塵器后煙塵的自然沉降區(qū)，煙氣進入除塵器內(nèi)部后因流通面積的突然大幅增加，流速大幅度下降，煙氣中的粗顆?；覊m在重力作用下沉降至灰斗并被排出。

(2) 在袋區(qū)之間布置導(dǎo)流板，防止局部氣流過高對濾袋造成沖刷磨損。沿?zé)煔饬飨蛏喜即捎缅e層布置，以保證流場分布均勻性。

(3) 除塵器每個通道進出口設(shè)置煙門，可實現(xiàn)除塵器單個通道的在線檢修、離線清灰、故障隔離等功能。

改造后的布袋除塵器結(jié)構(gòu)見圖2。

3.2濾袋選擇及清灰方式

濾袋材料為PPS纖維+PTFE基布。濾料后處理：PTFE浸漬處理，其中基布為PTFE，短纖維為PPS(要求PPS 30%為超細纖維)，濾料單位質(zhì)量大于580g/m2，纖維選用進口產(chǎn)品，國內(nèi)廠家紡布并縫制。

布袋除塵采用外濾式。

噴吹系統(tǒng)采用固定行噴吹清灰技術(shù)。

3.3主要設(shè)計參數(shù)

除塵器主要設(shè)計參數(shù)見表3。

表3 設(shè)計參數(shù)

4 改造效果及分析

4.1性能測試結(jié)果

投入運行1年后(2014年11月)經(jīng)研究院現(xiàn)場測試，結(jié)果見表4[2]。

表4 除塵器性能測試結(jié)果

測試結(jié)果表明：改造后，布袋除塵器煙塵排放質(zhì)量濃度等指標(biāo)達到設(shè)計保證值，改造工程達到預(yù)期目標(biāo)。

4.2能耗變化

布袋除塵器氣耗(噴吹氣耗)為19m3/min；布袋除塵器本體無耗電設(shè)備，只是因阻力增加而增加了引風(fēng)機的電耗。在對除塵器改造的同時，機組還實施了SCR脫硝改造，并對空氣預(yù)熱器、引風(fēng)機進行了配套改造，整個系統(tǒng)阻力增加較多，引風(fēng)機電耗率明顯增加，難以分清除塵器改造所占份額。但是，改造為布袋除塵器后，除塵器阻力只增加約不到600Pa，據(jù)此測算，引風(fēng)機增加的電耗應(yīng)低于原除塵器本體減少的電耗量，因此，改造為布袋除塵器后，總的能耗是下降的。

4.3運行及維護

由于布袋除塵器沒有高壓靜電設(shè)備，大大降低了運行、檢修維護人員工作的安全風(fēng)險。而且，與靜電除塵器比，布袋除塵器結(jié)構(gòu)簡單，檢修維護方便，故障率低，維護工作量少。

4.4效益分析

按設(shè)備多年平均利用小時數(shù)約6500h、機組滿負荷煙氣流量1200000m3/h計算，除塵器改造前后設(shè)備出口處的煙塵排放削減量為729t/a。

4.5目前運行狀況

投入運行初期，發(fā)現(xiàn)位于袋區(qū)最外側(cè)2個布袋破損。經(jīng)檢查分析，破損原因為除塵器殼體漏風(fēng)導(dǎo)致，處理泄漏點后更換布袋2條，并對除塵器進行全面檢查，未發(fā)現(xiàn)同類問題。近3年來，沒有發(fā)生糊袋等異常情況。

目前，除塵器運行狀態(tài)良好，除塵器阻力維持在800～850Pa，未見明顯升高。出口煙塵質(zhì)量濃度一直維持在小于10mg/m3水平，與除塵器設(shè)備狀況相符。

另外，除塵器出口煙塵質(zhì)量濃度的下降，對下游設(shè)備如引風(fēng)機、脫硫設(shè)備GGH的運行創(chuàng)造了有利的條件：(1) 降低了引風(fēng)機葉片磨損速度，延長了風(fēng)機葉片使用壽命；改造前，每次機組大修時引風(fēng)機葉片需返廠處理磨損問題，現(xiàn)在檢查引風(fēng)機葉片磨損速度大大降低，返廠處理間隔可延長。(2) 減少了GGH堵塞情況的發(fā)生概率，提高了脫硫設(shè)備的運行可靠性。

5 結(jié)語

依據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的實際情況，選擇合適的煙氣流場和改造方案，將現(xiàn)有燃煤鍋爐靜電除塵器升級改造為布袋除塵器，無論是煙塵排放質(zhì)量濃度、還是能耗等均大幅降低，而且運行維護更方便、更安全，更有利于下游風(fēng)機、脫硫設(shè)備的運行。

[1] 韋健宏. 黃埔發(fā)電廠6號機組除塵器效率試驗報告[R]. 廣州：廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 2012.

[2] 韋健宏. 廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司6號機組改造后布袋除塵器除塵效率試驗報告[R]. 廣州：廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)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，工程師，從事鍋爐設(shè)備檢修及改造工作。

E-mail: liangjianmin@hppp.com.cn

TK228

A

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