电袋复合除尘在660MW火电机组上的应用

2015-03-14徐莉

机电信息 2015年12期

徐莉

（广东省粤电集团有限公司沙角C电厂，广东东莞523936）

0 引言

燃煤发电是我国电力行业的主要结构，SO2、NOx和烟尘是发电过程产生的主要污染物。随着脱硫、脱硝技术改造逐渐完善，电厂除尘技术的改善也进入了人们的视野。静电除尘器在我国燃煤电厂锅炉配套的除尘设备中占主导地位，占总装机容量的95%以上。静电除尘器对运行后维护管理水平要求较高，对粉尘比电阻有一定要求，难以高效率地除去微细粉尘［1］。

随着全球气候变暖及新环保标准颁布，人们对环保越来越关注，电厂除尘逐步成为电厂工作人员研究的一个重点和难点。GB13223—2011《火电厂大气污染物排放标准》中明确规定在重点地区的火力发电锅炉烟尘排放限制为20mg／Nm3，未来将实行的超洁净排放更是规定烟尘排放限制为10mg／Nm3。这对单纯采用电除尘器除尘的电厂压力非常大，必须对火电机组除尘技术进行改造，才能达到相应的烟尘排放标准。

增加电场的收尘面积或增加串联电场数是提高静电除尘器除尘效率的传统方法，但在旧电厂技术改造时会遇到场地局限的问题，同时增加电场面积或电场数，会大幅提高电厂运营成本，而且对直径在10μm以下的尘粒收尘效率不高。

布袋除尘器除尘效率较高，在火力发电厂实际应用中都可以达到95%的除尘效率，而且运行比较稳定。但其对于烟温、烟的成分等适应性差，容易造成过滤纤维腐蚀、结露等，严重影响了纤维组织的寿命，限制了其使用范围。为达到排放标准要求，电袋复合除尘器逐渐从研究走向了运用，它既能满足新的排放标准，又能提高运行可靠性，降低电厂除尘成本［2］，因此，在现役电厂除尘器改造和新建电厂中都得到了广泛应用。本文从沙角C电厂电袋复合除尘器改造的角度出发，分析了电袋复合除尘技术及其工艺特点。

1 项目方案

沙角C电厂位于广东省东莞市虎门镇，总装机容量1 980MW，由3台660MW机组组成，全套国外进口设备，1996年6月投入商业运行。沙角C电厂的除尘器是四室四电场静电除尘器，设计效率99.3%以上。随着运行时间的增加，目前电除尘器第三、四电场阳极板、阴极大小框架腐蚀变形，除尘效率达不到设计要求。燃煤与原设计煤种发生了较大变化，导致原设计容量不足，不能满足环保排放要求，需要进行提效改造。在2014年的A级检修中，由福建龙净环保股份有限公司对#2机组首先进行改造。

电袋复合除尘器因配置要求不同其结构型式也不尽相同，应根据实际项目配置选取。此次对#2机组电除尘器采用电袋复合除尘器进行改造，在不改变原除尘器外部结构的基础上，保留一列四室电场，将其后三列电场改为布袋。改造后除尘器除尘效率≥99.95%，出口烟尘排放浓度≤19mg／Nm3。主要设计参数如表1所示。

表1 电袋除尘器主要设计参数

2 电除尘的改造及运行情况

2.1 改造情况

在原除尘器范围内进行改造，不增加纵向、横向柱距，拆除原第一电场阴阳极系统、阴阳极振打系统及高低压设备，采用顶部电磁振打进行第一电场改造，在原二、三、四电场空间布置滤袋及清灰系统。对高压电场控制、振打控制及布袋清灰控制系统进行改造。保留原有进出口喇叭口、灰斗、壳体，但要对其进行修复。清灰系统采用长袋低压脉冲行喷吹技术，并设置提升阀，净气室内部空间高度能满足滤袋袋笼拆装要求，在进口烟道入口喇叭口前部增加预涂灰装置，防止系统启动时的低温油、湿烟气粘污滤袋导致初始阻力增大或糊袋。在二电场上部布置零泄漏的密封阀旁路烟道，按50%容量设计，与净气室烟道连接，以满足烟气工况异常时的袋区保护要求。在袋式除尘区的各分室加装出口风门，烟气经过滤袋过滤后，通过出口风门汇集到出口烟道。因此，通过关闭某室出口风门，可实现“在线检修”和“离线清灰”功能。改造后的设备保证了除尘器出口烟尘浓度＜19mg／Nm3。

2.2 运行情况

#2机组除尘器改造为电袋除尘器，于2015年2月投运后，运行良好，除尘器出口烟尘浓度5.7mg／Nm3，能达到环保标准。

3 电袋除尘器运行注意事项

（1）严禁灰斗长时间堵灰。灰斗长期堵灰至满斗以上将导致除尘器倒塌等重大事故。除尘器灰斗仅为过灰设备，不是储灰设备，严禁长期储灰。灰斗堵灰后灰位不断上升，高位灰载将给除尘器本体钢构带来破坏性影响，最终导致除尘器倒塌。灰斗出现严重堵灰时必须采取紧急排灰措施，若紧急排灰无法消除堵灰故障，则应停炉处理。（2）严格控制除尘器入口烟气参数在设计范围内。滤袋纤维为化纤材料，每一种纤维均有一定的适用范围，若入口烟气参数某项指标超出配套滤袋所适用的范围，将大大影响滤袋的使用寿命，甚至出现大面积破袋现象。（3）严禁长期停炉或频繁启停炉。长期停炉将使滤袋长期露置于空气中，滤袋易发生氧化，且空气湿度容易造成滤袋表面的灰受潮导致糊袋；频繁启停炉将使滤袋频繁接触油烟，大大降低滤袋纤维的强度。两种情况均将导致滤袋寿命大大缩短，设备运行阻力大增。（4）严格进行有效的预涂灰。对滤袋进行预涂灰是保护滤袋最有效的手段之一，必须严格按照规程进行有效的预涂灰操作。

4 严重影响滤袋寿命的异常工况的应急处理措施

下述异常工况均会对滤袋使用寿命产生消极影响，应急处理措施仅可降低影响的程度。（1）锅炉低温投油助燃：1）持续进行有效的预涂灰；2）选择合理的清灰周期和制度，延长清灰周期，使滤袋表面始终保有厚度适中的粉尘层。（2）烟气超温：1）通知集控调整锅炉运行状态，降低烟气温度，同时停运喷吹系统；2）烟温长期持续超出滤袋允许的长期运行温度时，应降锅炉负荷运行，建议停炉处理。（3）长期停炉（指停炉15天以上，长期停炉滤袋使用寿命将无法保证，以下措施仅供参考）：1）停炉后立即对滤袋进行彻底清灰；2）用新灰进行重新预涂灰，关闭所有进出口阀门。（4）频繁启停炉（频繁启停炉滤袋使用寿命将无法保证，以下措施仅供参考）：1）启炉前对滤袋进行有效的预涂灰；2）若每次停炉时间超过7天，则停炉后需对滤袋进行清灰，启炉前要对滤袋进行有效的预涂灰，关闭所有进出口阀门。（5）无旁路系统的烟气超温：1）降低锅炉运行负荷，降低烟气温度；2）若无法降低烟气温度，建议停炉处理。