实现火电厂电袋除尘器滤袋在线更换的烟道除尘系统

方永平　陈炎坤　严福华

摘要： 随着国家环保要求的日益提高，在火电机组中电袋复合式除尘器得到了广泛的应用，取得了良好的排放效果。同时实现电袋除尘器袋区滤袋的在线更换是保证机组运行经济性和除尘效率的重要措施，本文基于某新建火电机组工程应用实例，介绍了一种新型锅炉烟道除尘系统，实现了电袋除尘器在线更换滤袋的目标。

关键词：火电厂；电袋除尘器；锅炉烟道；滤袋；在线更换；环保

1.背景

目前，全国半数以上的发电厂仍是采用煤炭作为燃料的火电厂，因而也带来了大量的含尘烟气。随着环境污染问题的日益加重，国家环保部门对火电厂污染物的排放也有了更加严格的要求。根据国家最新颁布的《火电厂污染物排放标准》（GB13223-2011）的要求，燃煤电厂的烟尘排放质量浓度由原来的50mg/m3降低至30mg/m3，这就对火力发电厂的烟气除尘设备提出了更高的要求。电袋复合除尘器有机结合静电除尘和过滤除尘两种机理，具有除尘效率高、煤种适应性强和能耗水平适中的特点，因而得到了越来越广泛的应用。

2.电袋复合除尘器除尘原理介绍

电袋复合除尘器是指在一个箱体内紧凑安装电场区和滤袋区的一种新型高效除尘器。电袋复合除尘器在工作时，含尘烟气首先经过电场区，在电场区的高压直流电作用下，烟气中的粉尘荷电被收集，80%的粉尘直接沉降至灰斗内，剩余未被捕集的少量带电烟尘进入滤袋区，被滤袋拦截、过滤，完成烟气净化过程。

电袋复合除尘器主要包括壳体、电场区、滤袋区、灰斗和净气室。壳体一端设置有用于含尘烟气进入的进口喇叭。电场区内设置有若干组配有独立放电控制机构的高压放电电极和收尘极，高压放电电极对收尘极进行电晕放电而形成电场；滤袋区包含有若干只矩阵排列的滤袋；经过电场区和滤袋区双重净化的净烟气进入滤袋区上方的净气室，然后经过出风烟箱排出电袋复合除尘器。在电场区和滤袋区的上方通常还设置有检修通道，以方便检修人员进行检修；在电场区和滤袋区的下方设置有用于收集粉尘的灰斗。

3.常规电袋除尘器烟道系统及存在问题介绍

在常规的烟道除尘系统中，每台锅炉配置两台并联的电袋复合除尘器进行除尘。在这种烟道除尘系统中，烟气从两个烟气入口支管分别通入同一台电袋复合除尘器进行除尘，整个除尘设备为全烟气流通的直流通道。

但是，当火力发电机组运行一段时间之后，由于烟气成分的变化或滤袋经常性吹灰操作等原因，一定会造成滤袋的破裂，需要及时更换滤袋。如果不及时对破裂的滤袋进行更换，就会影响烟气净化的效果，除尘器的除尘效果将大幅度下降，导致烟尘的排放浓度增加，不仅难以达到国家的环保要求，而且会影响下游设备的运行性能并加剧磨损，增大了火力发电机组的运行风险。对于大型火电机组、特别是大型火电供热机组来说，在供热期间停机进行检修的经济成本和社会成本巨大，直接影响了火力发电厂的经济效益和广大民众的供暖。

4.本滤袋在线更换的烟道除尘系统

为了解决电袋除尘器在火力发电机组运行过程中能及时发现滤袋破裂，并在不停机的情况下更换滤袋、进行检修，设计了本烟道除尘系统。

在电袋复合除尘器的壳体内部设置有若干用于将电袋复合除尘器均匀分隔成多个同时包含有部分电场区和部分滤袋区的电袋除尘室的隔板，将电袋除尘器分成若干独立模块；每根烟气出口分管靠近电袋除尘室的一侧设置有粉尘测量仪、靠近引风机的一侧设置有电动调节风门；每个电袋除尘室还独立设置有用于检修的人孔门。

本烟道除尘系统将原有的一台电袋复合除尘器分隔成多个电袋除尘室模块，并为每个电袋除尘室配置了独立的烟气入口分管直接连接空气预热器出口、配置了烟气出口分管直接连接引风机，另外还在每个电袋除尘室内独立设置了用于檢修人员出入的人孔门，从而形成了多个彼此之间相互隔离、可实现独立控制的电袋除尘单元。当其中一个电袋除尘单元中的滤袋破裂影响烟气除尘效果时，就可以将此电袋除尘单元单独停机、进行检修或更换滤袋，而不影响其他电袋除尘单元的正常工作。

除尘器烟气入口分管和烟气出口分管上还分别设置有流量检测装置和粉尘测量仪，实时监测进入电袋除尘单元的烟气流量和除尘后烟气的烟尘排放质量浓度，通过这两个监测装置显示的数值能够显示该电袋除尘单元是否正常运行，同时也方便检修人员快速找到锅炉烟道除尘系统的故障位置，节省了故障排查时间。

在烟气入口分管上设置有密封性良好的关断门，关断门关闭后能够完全隔绝了锅炉烟气的流入；在烟气出口分管上设置有电动调节风门。当某个电袋除尘单元停机进行检修时，需将关断门和电动调节风门完全关闭，将该电袋除尘室隔离成了安全区域，保障了检修人员的作业安全。

在某个电袋除尘单元停机检修期间，势必会使进入其他电袋除尘单元的烟气流量增大。通过电动调节风门中挡板角度的变化，可以调节进入各个电袋除尘单元的烟气流量，平衡各单元间的烟气阻力系统偏差，避免出现部分电袋除尘单元的烟气流量过大、部分滤袋超负荷运行而造成滤袋寿命缩短、频繁更换的情况，维护了锅炉烟道除尘系统运行的稳定性。

5.结论

通过设置本新型烟道除尘系统，能实现火力发电厂电袋除尘器的分区隔离，分区检修，在线更换破损的滤袋，安全可靠；实现了在不停机的条件，长期保证除尘效率，保证达到环保指标的目的，具有很好的社会、经济和环保效益。

参考文献：

[1]胡安辉，燃煤电厂袋式除尘器技术及其应用.电力环境保护，2006.10

[2]张殿印.袋式除尘技术.冶金工业出版社，2008.03