電廠布袋除塵器布袋差壓高及布袋破損研究

羅 錚，郭建榮，王永剛，趙小兵，戴 鵬

（酒鋼集團能源中心，甘肅嘉峪關(guān) 735100）

布袋除塵器目前是大型燃煤電廠生產(chǎn)時選用的一種高效除塵環(huán)保設(shè)備，由于比其他類型的除塵器有更多的優(yōu)越性，布袋除塵器得到了廣泛的應(yīng)用。如何保證布袋除塵器的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、和安全性，并延長布袋的使用壽命。目前是各大型燃煤電廠關(guān)注的重點。布袋差壓上升，會影響到機組的經(jīng)濟運行，嚴重時會影響到機組的安全運行。布袋破損直接影響到機組環(huán)保參數(shù)的達標排放。

某電廠2×350MW機組采用型XLDM40500布袋除塵器，分別于2013年4月21日和6月23日投入運行。單臺爐設(shè)計過濾面積40 500m2，過濾風速0.93m/min，布袋數(shù)量3 960條，設(shè)計出口粉塵含量≤30mg/m3，布袋規(guī)格φ165×8 350mm，布袋材質(zhì)為PPS濾料，再經(jīng)PTFE乳液浸漬。每臺爐布袋除塵器共計4個通道24個倉室，當布袋差壓達到設(shè)定值時，單倉室進行隔離反吹，反吹結(jié)束后投入運行。

1 布袋除塵器運行情況

機組投產(chǎn)后，布袋除塵器運行情況良好，設(shè)計差壓在滿負荷狀態(tài)下為1 200Pa。隨著布袋使用壽命到期、鍋爐泄漏后未及時停運，導(dǎo)致布袋差壓逐漸升高，鍋爐風煙系統(tǒng)阻力增大，增加引風機電耗，廠用電增加，嚴重時危機機組安全運行。

2 布袋除塵器差壓升高的原因

1）鍋爐氨逃逸較高。鍋爐催化劑失效造成氨逃逸較高。脫硝裝置出口煙氣中的剩余氨和SO3反應(yīng)生成的硫酸氫銨（NH4HSO4）黏附在布袋表面，使布袋阻力增加，影響除塵效果，增加引風機電耗。引風機出力的增加帶來了廠用電的增加，高負荷時出力不足造成負荷限制，影響機組經(jīng)濟效益。同時可能造成引風機強風，降低了機組的安全穩(wěn)定運行。布袋除塵器布袋表面結(jié)晶、板結(jié)如圖1所示、布袋除塵器倉室結(jié)晶如圖2所示。

圖1 布袋除塵器布袋表面結(jié)晶、板結(jié)

圖2 布袋除塵器倉室結(jié)晶

圖2 布袋除塵器倉室結(jié)晶

2）布袋差壓上升的主要原因是表面結(jié)晶，灰塵黏附在布袋表面，反吹氣源無法將布袋表面結(jié)晶清除，導(dǎo)致布袋透氣率下降，差壓升高。

3 布袋除塵器布袋破損的原因

1）反吹壓力高，布袋除塵器差升高時沒有采取及時換布袋的措施，而是提高反吹壓力來清除布袋表面的積灰。反吹壓力設(shè)計值在0.2～0.4MPa，實際反吹壓力在0.6MPa左右，這樣就導(dǎo)致反吹時布袋膨脹較大，回收時力度更大，增加了布袋與袋籠之間的摩擦，直到布袋破損。如圖3所示。

圖3 布袋間的摩擦、破損

2）煙氣中未完全燃燒的顆粒對布袋磨損也較大，由于未完全燃燒的顆粒隨煙氣進入除塵器后，將沖擊到布袋表面，就會造成布袋磨損速度較快，而這些顆粒溫度也較高，加劇了布袋的磨損速度。如圖4所示。

圖4 顆粒對布袋的磨損

3）布袋除塵器布袋超期運行。布袋設(shè)計使用壽命為30 000h，實際為了降低運營成本，布袋的使用壽命遠超出設(shè)計使用壽命。

如表1、表2為#5機組、#6機組布袋除塵器布袋實際累計運行時間。

表1 #5機組運行時間 h

表2 #6機組運行時間 h

4 布袋除塵器差壓升高及布袋破損的處理措施

通過對布袋除塵器差壓高及布袋破損的原因分析，并咨詢廠家及其他單位，多方面總結(jié)經(jīng)驗，最終提出以下解決方案，并且效果明顯。

1）檢修方面：結(jié)合機組檢修，對鍋爐催化劑進行更換，降低氨逃逸，減少布袋表面結(jié)晶，防止因布袋表面結(jié)晶引起布袋糊袋，差壓升高除塵效率降低，引風機電流增大。機組檢修期間對反吹系統(tǒng)減壓閥進行檢修，保證減壓閥能正常工作，控制好反吹壓力在0.2～0.4MPa，防止因反吹壓力高造成布袋磨損較快，破袋現(xiàn)象導(dǎo)致機組環(huán)保參數(shù)超標，污染大氣。

2）運行調(diào)整：及時調(diào)整鍋爐噴氨量，控制氨逃逸在3×10-6以內(nèi)。連續(xù)關(guān)注鍋爐煙氣的飛灰含碳量，出現(xiàn)異常現(xiàn)象時及時調(diào)整制粉系統(tǒng)參數(shù)來控制。定期對布袋除塵器進行在線倉室實驗，對發(fā)現(xiàn)粉塵波動較大的進行在線隔離檢查。布袋除塵器倉室實驗數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 #6布袋除塵器倉室實驗數(shù)據(jù)（2017年12月29日）

對于實驗期間除塵器出口漲幅超過10mg/m3的倉室進行重點隔離檢查，對發(fā)現(xiàn)的問題進行處理。由表3可以看出，此次共計處理5個倉室的破袋現(xiàn)象，除塵器出口粉塵共計降低23mg/m3。

對運行周期即將到期的布袋體檢上報更換計劃，按照布袋設(shè)計使用壽命進行更換布袋，避免因布袋長周期運行導(dǎo)致布袋差壓升高，布袋破損。

5 結(jié)論

根據(jù)布袋除塵器的工作原理，運行工況及檢修更換周期分析了影響布袋差壓升高，布袋破損的主要因素。制訂了以上措施后，布袋除塵器差壓明顯下降，同時引風機電流明顯下降，并且降低了機組環(huán)保參數(shù)排放超標的風險。這種處理措施的應(yīng)用能延長布袋的使用壽命，并且為同類型布袋除塵器提供了運行調(diào)整方法及檢修工藝模式的借鑒。