摘 要：介紹許昌龍崗電廠＃2機(jī)組電除塵器由原雙室四電場(chǎng)改為電袋復(fù)合式除塵器的技術(shù)特點(diǎn)、工作機(jī)理、改造后的效果等，針對(duì)該系統(tǒng)提出的設(shè)計(jì)更改，并對(duì)部分系統(tǒng)提出改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合式除塵器 ；改造；探討

1. 前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，國(guó)家對(duì)大氣質(zhì)量控制要求越來越嚴(yán)，同時(shí)也對(duì)除塵設(shè)備的性能及可靠性提出了更高的要求。我國(guó)工業(yè)使用的除塵器絕大多數(shù)達(dá)不到煙氣排放濃度50mg/Nm3 新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，電袋復(fù)合式除塵器的研制與應(yīng)用，是針對(duì)現(xiàn)實(shí)市場(chǎng)需求，開發(fā)的一種新型高效節(jié)能穩(wěn)定的除塵技術(shù)。

許昌龍崗電廠＃2機(jī)組于2001年12月投入商業(yè)運(yùn)行，每臺(tái)鍋爐在裝兩臺(tái)福建龍凈環(huán)保設(shè)備廠生產(chǎn)的BE型臥式雙室四電場(chǎng)干式靜電除塵器。靜電除塵器灰斗下來的干灰經(jīng)倉(cāng)泵氣力輸送至粗灰?guī)旒凹?xì)灰?guī)欤蓪Ｓ玫臍庑渡⒀b粉煤灰罐車外運(yùn)綜合利用或灰場(chǎng)；近年由于煤炭市場(chǎng)的變化，鍋爐燃煤變化較大，煤質(zhì)急劇變差，直接影響鍋爐燃燒，同時(shí)增大設(shè)備磨損和電除塵器的除塵效果，并且由于灰量較大，容易引起電場(chǎng)斷路而跳閘，從而更不能保證除塵的效果，為此公司將＃2機(jī)組電除塵改造作為2008年的重大技改項(xiàng)目，經(jīng)過集團(tuán)公司、分公司的審批于2008年＃2機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行此項(xiàng)改造工作。

經(jīng)過對(duì)多家除塵設(shè)備制造廠商進(jìn)行技術(shù)對(duì)比和考察論證、招投標(biāo)工作，公司最終采用了福建龍凈環(huán)保股份有限公司的FE型電袋復(fù)合式除塵器設(shè)計(jì)方案。

2.基本結(jié)構(gòu)及原理

FE型電袋復(fù)合型除塵器是通過電除塵與布袋除塵有機(jī)結(jié)合的新型的高效除塵器。它充分發(fā)揮電除塵器和布袋除塵器各自的除塵優(yōu)勢(shì)，以及兩者相結(jié)合產(chǎn)生新的性能優(yōu)點(diǎn)，改善了進(jìn)入袋區(qū)的煙塵工況條件，達(dá)到除塵效率穩(wěn)定高效、濾袋阻力低使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。

2.1電袋復(fù)合型除塵器的結(jié)構(gòu)形式

1.進(jìn)氣煙箱  2. 灰斗  3.殼體  4 .收塵極 5.振打裝置 6.導(dǎo)流裝置 7. 濾袋 8.清灰系統(tǒng) 9. 凈氣室 10.提升機(jī)構(gòu) 11.出氣煙箱 12.人孔門

主要有前級(jí)的電除塵區(qū)和后級(jí)的布袋除塵區(qū)組成。如上圖所示。

2.2電袋復(fù)合型除塵器的原理

粉塵在電場(chǎng)中充分荷電除去粗塵,也就是說除去粒徑較大的，剩下荷電不充分但可在電場(chǎng)中被極化進(jìn)入濾袋除塵，而覆膜濾袋對(duì)微細(xì)粉塵有很高的除塵效率。因此可以結(jié)合各種除塵機(jī)理使不同粒徑粉塵達(dá)到最佳收集效果。以期讓煙塵達(dá)到“零排放”。由此可見，電袋除塵器的關(guān)鍵技術(shù)在于：

 (1)如何確定電除塵和布袋除塵的除塵負(fù)荷的合理分擔(dān)，實(shí)現(xiàn)在同一除塵器內(nèi)同時(shí)滿足電除塵和布袋除塵的運(yùn)行條件，以保障電袋復(fù)合除塵器的高效穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

 (2)如何保證前級(jí)電場(chǎng)的高效穩(wěn)定可靠運(yùn)行，前級(jí)電場(chǎng)的收塵效率對(duì)后級(jí)布袋的粉塵負(fù)荷有很大影響，前級(jí)電場(chǎng)收集下越多的粉塵，流到后級(jí)布袋的粉塵越少，同時(shí)，粉塵荷電越充分，越有利于整臺(tái)除塵器的性能改善，并且前級(jí)電場(chǎng)高效穩(wěn)定可靠的運(yùn)行特性至關(guān)重要。

 (3)如何優(yōu)化電場(chǎng)與布袋之間的氣路聯(lián)接和氣流分布，實(shí)現(xiàn)布袋除塵區(qū)各個(gè)濾袋流量和粉塵負(fù)荷均布的同時(shí)，提高布袋過濾風(fēng)速。

 (4)如何有效地降低電袋復(fù)合除塵器的系統(tǒng)阻力，研究電袋除塵的高效穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)，包括清灰和溫控等問題。

3.電袋復(fù)合型除塵器的技術(shù)特點(diǎn)

3.1適合高濃度煙塵除塵

FE型電袋復(fù)合式除塵器前級(jí)電區(qū)具有最強(qiáng)的高效預(yù)除塵特點(diǎn)，在處理干法脫硫后高濃度煙塵場(chǎng)合，具有90%的效率，使進(jìn)入后級(jí)袋區(qū)的濃度僅為進(jìn)口的10%。

3.2保證長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行

FE型電袋復(fù)合式除塵器的除塵效率不受煤種、煙氣特性、飛灰比電阻等影響，排放濃度可以保持長(zhǎng)期高效、穩(wěn)定。

3.3運(yùn)行阻力低，濾袋清灰周期時(shí)間長(zhǎng)，具有節(jié)能功效

FE型電袋復(fù)合式除塵器濾袋的粉塵負(fù)荷量小，以及荷電效應(yīng)作用（經(jīng)過電場(chǎng)荷電后的粉塵排列有序且呈蓬松狀態(tài)），濾袋形成的粉塵層阻力小，易于清灰，比常規(guī)布袋除塵器低500Pa的運(yùn)行阻力，清灰周期時(shí)間是純布袋除塵器4倍以上，降低設(shè)備20%的運(yùn)行能耗。

3.4濾袋使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用低

由于濾袋清灰周期的延長(zhǎng)，從而清灰次數(shù)少，且濾袋粉塵透氣性強(qiáng)、阻力低，濾袋的強(qiáng)度負(fù)荷小，從而大大延長(zhǎng)濾料使用壽命，降低除塵器的運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用。

4.影響電袋除塵器性能的主要因素

4.1粉塵特性的影響

粉塵特性有粒徑分布、真密度、粘附性、比電阻等，其中粘附性大到一定值后會(huì)阻礙濾袋的清灰性能，增加濾袋初始阻力。

4.2煙氣性質(zhì)的影響

煙氣主要有溫度、壓力、成分、濕度、流速、含塵濃度等特性，其中溫度和煙氣成分對(duì)濾袋的使用壽命影響大，溫度越高、不利濾袋纖維的成分含量越高加快濾袋老化速度，縮短濾袋使用壽命，當(dāng)超過濾袋耐受溫度時(shí)會(huì)毀壞濾袋。同時(shí)溫度升高加大煙氣體積，提高濾袋過濾風(fēng)速會(huì)增加阻力。PPS濾袋長(zhǎng)期運(yùn)行的適合溫度在160℃以下，煙氣含氧量在8%以下。煙氣濕度大時(shí)煙塵表面附著力加大，不利于濾袋清灰。濕度大并要避免除塵器在露點(diǎn)溫度以下運(yùn)行，以防止結(jié)露糊袋。流速、含塵濃度增大時(shí)將會(huì)增加濾袋阻力。

4.3結(jié)構(gòu)的影響

電極幾何因素影響電區(qū)的效率，合理的袋區(qū)結(jié)構(gòu)可以避免濾袋的不均勻破損，合理的氣路結(jié)構(gòu)可以降低本體的壓損。電袋兩區(qū)之間的氣流分布結(jié)構(gòu)更是影響濾袋的穩(wěn)定性和阻力特性。

4.4操作因素的影響

電區(qū)需要合理設(shè)定電壓電流參數(shù)，前區(qū)需要更大的二次電流以保證預(yù)除塵效率，同時(shí)要設(shè)定合理的振打清灰周期，清灰過于頻繁產(chǎn)生的二次揚(yáng)塵增加袋區(qū)的阻力，并增加振打機(jī)構(gòu)的故障發(fā)生率。

袋區(qū)需要合理設(shè)定清灰制度，滿足運(yùn)行的前提，清灰壓力低、清灰周期長(zhǎng)利于濾袋的使用壽命。

灰斗的及時(shí)排灰是保證除塵器穩(wěn)定運(yùn)行和安全的重要運(yùn)行舉措。

5.電袋復(fù)合式除塵器改造實(shí)施方案

原電除塵器為雙室四電場(chǎng)結(jié)構(gòu)，為節(jié)省改造周期和降低改造費(fèi)用，本方案中保留了一電場(chǎng)和二電場(chǎng)第一分區(qū)，利用原有的電除塵器的外殼，在頂部進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑�，在拆除二、三、四電�?chǎng)內(nèi)的芒刺、極板、振打裝置、高壓硅整流裝置和出口喇叭后，尾部增加部分殼體，采用布袋除塵器的復(fù)合結(jié)構(gòu)，陽極振打器全部更換。濾袋采用了進(jìn)口的防水、防油、防腐、防糊袋、抗氧化，耐高溫190℃以上的PPS＋PTFE覆膜結(jié)構(gòu)。在出口集合煙道和原電除塵之間設(shè)置旁路煙道，設(shè)置必要的扶梯平臺(tái)，對(duì)原有設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)強(qiáng)。具體改造系統(tǒng)圖如下：

5.1電袋復(fù)合式除塵器的基本參數(shù)：

5.2 改造后的運(yùn)行情況和性能試驗(yàn)

2008年12月7日投入試運(yùn)行，目前運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)均在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)。

2008年12月24日－25日，委托河南電力試驗(yàn)研究院對(duì)＃2爐電袋復(fù)合式除塵器改造進(jìn)行性能測(cè)定，具體結(jié)果為：

a、漏風(fēng)率測(cè)定

鍋爐額定負(fù)荷時(shí)A電袋除塵器漏風(fēng)率為2.32％，B電袋除塵器漏風(fēng)率為2.31％；A、B兩臺(tái)電袋除塵器漏風(fēng)率實(shí)測(cè)值均小于設(shè)計(jì)保證值2.5％。

b、本體阻力測(cè)定

試驗(yàn)所測(cè)出電袋除塵器測(cè)試斷面阻力不但含有電袋除塵器本體阻力，而且還包括進(jìn)口、出口煙道各兩個(gè)90°彎頭的局部阻力，除去進(jìn)、出口煙道的局部阻力，才是電袋除塵器的本體阻力。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，A電袋除塵器實(shí)際阻力為847.0Pa，B電袋除塵器為821.0Pa，電袋除塵器阻力均小于設(shè)計(jì)保證值850Pa。

c、電袋除塵器效率試驗(yàn)

A電袋除塵器一電場(chǎng)停運(yùn)一個(gè)供電分區(qū)、布袋區(qū)全投時(shí)，A電袋除塵器除塵效率為99.91％，B電袋除塵器除塵效率為99.91％，均達(dá)到設(shè)計(jì)保證值99.9％的要求。

d、煙塵濃度試驗(yàn)

從試驗(yàn)結(jié)果看出，在機(jī)組負(fù)荷350MW，電場(chǎng)在停運(yùn)一個(gè)供電分區(qū)及布袋除塵區(qū)全投時(shí)，A、B電袋除塵器出口煙塵最大排放濃度折算值分別為27.50mg/Nm3HE 25.43mg/Nm3,說明該電袋除塵器出口煙塵排放濃度均小于鍋爐最高允許煙塵排放濃度30mg/Nm3,符合技術(shù)協(xié)議的要求。試驗(yàn)測(cè)出，A、B兩臺(tái)電袋除塵器煙塵排放量平均為31.70kg/h。

該改造工程，對(duì)除塵效率提高及降低煙塵排放濃度的指標(biāo)有明顯的效果，適合燃燒高比電阻煤種的電廠及老機(jī)組改造。

5.3 改造后的經(jīng)濟(jì)分析

經(jīng)初步核算，比對(duì)改造前后電除塵器耗電量每年可節(jié)約1200萬度，每度電按0.35元/kwh計(jì)，每年可節(jié)約420萬元，扣除日常維護(hù)和備件消耗費(fèi)用，直接經(jīng)濟(jì)效益在400萬元左右。

另外考慮減少煙塵排放，改善脫硫裝置運(yùn)行狀況，減少公司煙塵排放費(fèi)用等，間接經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀，同時(shí)為公司節(jié)能減排作出巨大貢獻(xiàn)。

6、設(shè)計(jì)存在的問題及改進(jìn)措施

6.1關(guān)于電袋除塵器實(shí)現(xiàn)在線檢修的設(shè)計(jì)

為保證某一室濾袋破損時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線檢修，在每一室的煙氣入口均加裝入口電動(dòng)風(fēng)門，同時(shí)設(shè)計(jì)有旁路系統(tǒng)便于檢修時(shí)煙氣能夠從旁路系統(tǒng)排出，但是關(guān)于入口風(fēng)門的阻力對(duì)引風(fēng)機(jī)的影響，在設(shè)備選型時(shí)要慎重考慮風(fēng)門結(jié)構(gòu)，盡量能夠?qū)ο到y(tǒng)阻力影響最小。通常選用百頁窗式電動(dòng)風(fēng)門，且風(fēng)門的葉片體積盡可能小，在實(shí)際運(yùn)行過程中應(yīng)處于機(jī)械鎖定狀態(tài)，防止風(fēng)門誤動(dòng)關(guān)閉導(dǎo)致機(jī)組跳閘。另外進(jìn)行濾袋更換的在線檢修時(shí)應(yīng)做好防護(hù)措施，防止人員燙傷、燒傷和呼入有害粉塵。

6.2關(guān)于提升閥和旁路閥使用壓縮空氣的改進(jìn)

原設(shè)計(jì)提升閥和旁路閥的氣缸用氣取自清灰空壓機(jī)，為考慮運(yùn)行的安全可靠性，防止清灰空壓機(jī)跳閘后氣缸用氣失去，導(dǎo)致提升閥和旁路閥誤動(dòng)，現(xiàn)改進(jìn)為取自廠用儀用氣系統(tǒng)，且氣源品質(zhì)有保證，對(duì)設(shè)備使用壽命也有很大好處。

6.3關(guān)于清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)的建議

原設(shè)計(jì)電袋除塵器改造后增加兩臺(tái)空壓機(jī)、一臺(tái)冷干機(jī)和一個(gè)5立方的儲(chǔ)氣罐，根據(jù)對(duì)有關(guān)設(shè)備性能的經(jīng)驗(yàn)，個(gè)人認(rèn)為冷干機(jī)的效果不如吸附式干燥器組和冷干機(jī)與干燥器組復(fù)合設(shè)備，特別是在北方電廠冬季溫度較低，冷干機(jī)的露點(diǎn)溫度在0℃以上，經(jīng)處理的壓縮空氣仍含有一定水分，直接影響氣源品質(zhì)，容易造成脈沖吹掃設(shè)備結(jié)凍。因此建議廠家在以后工程中考慮。

7. 結(jié)論

電袋復(fù)合除塵技術(shù)為現(xiàn)役靜電除塵器的改造、新建以及擴(kuò)建電廠的除塵方式提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方案。另外，還可以應(yīng)用于建材、冶金等行業(yè)的煙氣除塵 。電袋除塵新技術(shù)的市場(chǎng)潛能存在于市場(chǎng)中，因有大量老化的電除塵器由于未來的和更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，需要被取代或升級(jí)改造。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,國(guó)電環(huán)境保護(hù)研究所.GB13223—2003 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.

[2]許昌龍崗發(fā)電有限責(zé)任公司2號(hào)爐除塵器改造工程電袋復(fù)合式除塵器技術(shù)方案.

[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)要求 電袋復(fù)合式除塵器（征求意見稿）

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