南屯矿电厂电袋复合除尘器的研究与应用

孙广鹏 刘丽 刘帅

摘 要：文章概述了在环保指标越来越高的今天，南屯矿电厂通过对除尘器的对比分析，进行了电袋复合除尘器改造，除尘效果明显提高，烟尘限值提前4年达标取得了良好的社会效益与经济效益。

关键词：烟尘；电袋复合除尘器；研究

1 概况

根据山东省环保厅要求，自2013年9月1日起，执行《山东省区域性大气污染物综合排放标准》等三项山东省强制性地方标准，电厂要求执行规定的排放浓度限值烟尘≤50mg/Nm3，2017年1月1日后要求执行标准≤20mg/Nm3。南屯矿电厂3台40t/h循环流化床锅炉，锅炉除尘设备为三电场静电除尘器。根据检测，目前锅炉除尘后烟气平均含尘浓度为219mg/Nm3，除尘效果无法满足环保新标准需要。我厂技术人员对国内目前主流的除尘设备进行仔细的研究与对比。

2 除尘器对比

电除尘器的主要缺点是除尘性能受粉尘物理和化学特性影响很大，对于高比阻粉尘、细微粉尘及高粘性粉尘等应用效果不理想。而我厂主要燃料是中煤与矸石，灰分大，烟量高，基本特性是燃烧后有烟，且粉尘具有粘结性，吸附到极板、极线上后，很难被清除，容易造成板、线肥大，我厂电除尘实际运行基本都在额定值的1/2处，再升压就会闪络放电，不能积极的提高电除尘器出力。

布袋除尘器也称过滤式除尘器，它是利用纤维状编织物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中的固体颗粒物，其特点为：除尘效率极高，出口排放稳定，容易实现≤30mg/Nm3排放；不受粉尘特性的影响；对微细粉尘（粒径为PM10的粉尘）的收集可以通过滤料技术提高和解决；对捕集SO2等有害气体也有一定程度作用。但布袋除尘器也存在不足：运行阻力大，一般为1500-4000Pa，除尘器后的引风机功率大，运行费用高；滤袋寿命有限，更换滤袋费用高，工作量大；化學纤维滤袋不能承受高温烟气通过，对烟气中的水分含量和油性含量也有较严格的要求。

近年来，电袋复合除尘器已成为具有优秀运用前景的高效除尘器，结合了静电除尘和布袋除尘两种成熟的除尘原理，总体来说具有以下特点：

（1）充分利用适合处理大烟气量和第一电场收尘绝对量大的特点，最大限度发挥电除尘器的特长，前级布置为电除尘器。

（2）在大量粉尘被前级静电除尘器收集后，后级采用高效布袋除尘器，此时滤袋的粉尘负荷降低，阻力减少，过滤速度可以适当增加，清灰周期延长，滤袋的清灰次数减少，有利于延长滤袋的使用寿命；布袋除尘器的缺点被弥补，而布袋除尘高效率、对粉尘特性要求低等一系列优点得到发挥。

（3）电袋除尘器比常规布袋除尘器占地面积小，与同类型电除尘器占地面积相当，整体性能优于常规布袋除尘器，尤其适合受场地条件限制的老机组电除尘器的提效改造。

当然，电袋复合型除尘器也存在缺点，主要是系统同时拥有电、袋这样除尘机理及结构上相差很大的两套除尘设备，运行操作相对复杂。机组投运前必须对滤袋进行预涂灰操作，否则会造成滤袋堵塞。再如电除尘器发生故障时，虽然可通过小分区供电这样的措施进行弥补，但也不可能完全避免地对后级布袋除尘器的影响。

综合来说，电袋除尘器相比电除尘器与布袋除尘器具有一定的优势，适合我厂电除尘器的提效改造。

3 改造方案

总体思路：保持电除尘器主体框架不变，保持原进口封头标高不变，保留原1电场，检查检修进口气流分布板，更换阴极线，检修阳极板及振打装置。2、3电场仅保留框架和壳体，重新设计安装袋式除尘器。保留部分梯子平台。出口封头利旧改制。

拆除原电除尘器2、3电场的顶部箱梁和高压电源；拆除原电除尘器2、3电场内部的极线、极板结构、振打装置等；安装袋式除尘器的圈梁；圈梁上部新安装花板、滤袋、袋笼和清灰系统；对原除尘器（包括1电场）漏风、腐蚀、损坏部分进行修复；敷设布袋除尘器供气管路，电缆桥架等；安装滤袋及笼骨；滤袋采用针刺毡滤袋。修复保温，外护板全部更换为0.7mm厚孔雀蓝色瓦楞板。

现引风机（型号Y5-47-11№18D）设计风量90437m3/h；风压3756Pa；正常运行时风量47586Nm3/h，风机压头2600Pa。改为电袋复合除尘器后，压头3600Pa，引风阻力增加1000Pa，另考虑脱硝会增加气体流量约26712m3/h。现有引风机基本达到最大额定压头，无余量，需对电厂引风机进行扩容改造。

4 技术要求

4.1 袋区采用低压长袋脉冲喷吹技术。采用行脉冲喷吹，无运动部件，不会发生运动部件出现卡塞而无法运动的故障。低压长袋脉冲喷吹是把喷吹管直接与脉冲阀相连接，一个脉冲阀对应一根喷吹管，每根喷吹管上开一定数量的喷吹孔，每个滤袋对应喷吹管上的一个喷吹孔。喷吹管固定在滤袋上方，脉冲清灰时喷吹管不运动，让喷吹管喷出的高速气体，直接准确地从滤袋中心喷入滤袋，实现清灰。

4.2 滤袋防护：袋笼长度上采用分节式结构，可靠卡环联接，操作简洁方便，上部增加防护套。

4.3 配置必要的滤袋保护系统，主要是采用预涂灰和旁路装置。预喷涂灰装置：在袋式除尘器投用前，应对新滤袋进行预涂灰（对老滤袋不清灰，保持一定的灰尘）。机组长期停用后再启动，对滤袋均需进行预涂灰处理。加灰点设在除尘器前的水平烟道上，滤袋预涂处理可逐室进行，采用罐车进行加灰。旁路装置： 采用双层旁路阀，当锅炉在点炉状态、出现爆管、预热器尾部燃烧等超温紧急情况时，能够灵活动作且切换时间短，这样可以有效保护滤袋不受到损坏。

4.4 自动控制技术。电气控制系统采用PLC控制，并接入原电除尘控制上位机。采用压差控制技术，提高设备的自动控制程度和故障识别能力，保证控制系统安全、可靠运行。清灰控制采用自动/手动两种控制方式。自动控制时，采用定时清灰和差压定时相结合清灰两种方式。控制系统可以根据压差的变化对清灰周期进行相应调整，实现智能化控制。

5 改造后性能指标

（1）排放浓度：<20mg/Nm3；（2）除尘效率：≥99.99%；（3）漏风率：≤1%；（4）噪声：≤70dB；（5）除尘器最大运行阻力：≤1200Pa（从烟气进口法兰到烟气出口法兰，滤料保证期终了状态，清灰前阻力）；（6）故障率：影响锅炉运行的故障率为零；（7）滤袋寿命保证期：30000h（烟气温度≤190℃）；（8） 最高使用温度：200℃。

6 改造后的运行效果与结论

2014年8月，改造后的电袋复合除尘器投运，至今为止运行平稳正常，能够满足现场安全生产环保需要。改造后电能耗相比改造前约增加7.56kW，除尘效果有了明显提高，经公司监测部门对3#炉排烟浓度监测，排烟浓度为15mg/Nm3，小于环保标准要求的20mg/Nm3。3#电袋外观整体较整洁美观、密封效果较好，控制、联锁现场操控满足设计要求，达到了设计性能指标，目前系统设备运行良好。

综上所述，我厂现使用的电袋复合式除尘器是一种新型高效率、高可靠型除尘器，该产品将电除尘和布袋除尘两种成熟技术有机结合在一起，取长补短，充分发挥了两者的优点，是满足更加严格排放标准的新一代除尘设备。利用原有场地、基础、骨架，节省了大量改造资金，发挥了电除尘器的提效改造优势。

参考文献

[1]黄炜，等.电袋复合式除尘器的突破[Z].

[2]南屯矿电厂除尘器电袋改造工程方案[Z].

[3]沈一昕.电袋复合除尘器应用中存在的问题与建议[Z]