电袋复合除尘器在提效改造中的要点分析

邓立锋福建龙净环保股份有限公司



电袋复合除尘器在提效改造中的要点分析

邓立锋
福建龙净环保股份有限公司

摘要：随着环境保护要求越来越高，原来的电除尘器的出口排放已经远远不能满足新的排放要求。电袋复合除尘器是结合电除尘和布袋除尘的优点而开发的新一代除尘设备，具有除尘效率高、阻力低、占地面积小等优点，在除尘器提效改造中广泛应用，具有投资低、工期短等特点。本文简单介绍电袋改造技术在同煤塔山1#炉600MW机组的具体应用。

关键词：电袋复合除尘器；改造；出口排放

引言

随着我国经济和技术的发展，环境保护要求越来越高。我国2004年1月1日起实施的《火电厂大气污染物排放标准》，要求烟尘排放浓度控制在≤50mg/Nm3，2012年1月1日国家实施执行了新的排放标准，要求排放浓度控制在≤30mg/Nm3，重点区域≤20mg/Nm3而我国煤种复杂多变，长期以来，燃煤电站“市场煤”问题严重影响了进入锅炉煤的稳定性，大多数入炉煤种存在热值偏低、灰分偏高、且波动大的现实，造成烟尘浓度变化幅度大，使得电除尘器效率波动，出口排放浓度无法长期稳定在设计值范围内。

电袋复合除尘器将静电除尘和袋式除尘紧凑安装在同一个箱体内而创新开发的新一代除尘设备，它有机结合了静电除尘的“荷电收尘”和袋式除尘“过滤拦截”的机理，能长期稳定保持低排放。在相同条件下与现有的除尘设备相比，具有除尘效率高、阻力低、节能、运行成本低、占地面积小等优点，在除尘器提效改造中得到广泛应用。

1　电袋复合除尘器的原理

电袋复合除尘器是继电除尘器、袋式除尘器之后创新开发的一种全新的除尘技术。是电除尘“荷电除尘”及袋除尘“过滤拦截”机理的有机结合，集合了两者的优势。首先充分利用前级电场收尘效率高和对颗粒荷电的特点，利用1～2个电场除掉烟气中80％以上的烟尘，可以大幅度的降低进入布袋除尘区烟气的含尘浓度，剩余10～20％的细粒子由后级滤袋过滤捕集，大大降低了袋区负荷并避免粗颗粒对滤袋的冲刷磨损，并改善滤袋表面粉饼层结构。它具有除尘效率高、阻力低、节能、运行成本低、占地面积小等优点[1]。

2　电袋复合除尘技术改造分析

同煤大唐塔山发电有限责任公司1#炉600MW工程原为静电除尘器，经过多年的运行，除尘效率下降，已经无法满足新的排放标准，经过多次论证，同煤大唐塔山公司决定采用电袋复合式除尘器改造。完成从停机到具备通烟气运行条件60天以内的除尘器电气及其控制系统的设计、制造、供货、拆除、加固、安装、调试和试验等相关工作，改造工期紧。

2.1项目概况

同煤大唐塔山发电有限责任公司位于山西北部，一期建设2×600MW直接空冷凝汽式汽轮发电机组。锅炉型式为亚临界参数汽包炉，采用控制循环、一次中间再热、四角切圆燃烧方式，最大连续蒸发量：2080t/h，原配套除尘设备为五电场电除尘器。

2.2煤质及灰分分析

表1　现燃用煤质分析以及灰成分分析

2.3原配套电除尘器设计参数

表2　原电除尘器设计参数表

2.4电袋复合除尘器改造方案

利旧原有电除尘器的基础和结构，采用整体式电袋结构，在原除尘器范围内进行改造，不增加纵向、横向柱距，不增加土建工作量及输灰设备。方案上保留原除尘器第一、二电场阴阳极及高低压设备，并对其按A级标准进行检修，拆除第三、四、五电场阴阳极及高低压设备，其空间布置滤袋区及清灰系统，清灰系统采用低压行脉冲长袋技术。另外，需重新核算改造后除尘器基础载荷及灰斗强度，不足之处给予补强。具体设计参数如下表3：

表3　改造后电袋复合除尘器设计参数表

2.5关键技术分析

2.5.1采用分区、密闭型高净气室结构

电袋复合除尘器后级滤袋区采用多个小分室结构，每个分室设置提升阀，可以实现系统“分室检修”、“离线清灰”等功能。整个净气室采用密闭型高净气室结构，每个净气室仅在侧面设置一个人孔门（如图1）。滤袋的安装和更换工作可以在净气室内部完成，确保在恶劣气候条件下，也能顺利完成装袋工作。而且高大的净气室结构可以使净气室内的烟气流速降低，有利于袋区的气流分布，同时降低机械运行阻力。

2.5.2内置式旁路系统

采用独特的内置旁路结构，即在电除尘区设置双层零泄漏旁路阀。在锅炉燃油点炉阶段或烟气工况异常时（超高超低温），自动打开旁路阀，烟气通过旁路阀由旁路烟道通至出口烟箱，不经过袋区，从而保护滤袋。同时由于旁路设在电除尘区，当烟气走旁路时，电除尘区仍可起到除尘作用，这样可以最大限度的减少对除尘器后部设备（引风机、脱硫设备等）的影响（如图2）。

2.5.3采用分节式袋笼结构

采用分节式袋笼结构（如图3），通过上法兰式支撑和增加专利防护套结构，实现袋、笼分离受力，避免清灰时高速气流直接冲刷滤袋上端口，能有效防止滤袋异常破损。分节式结构，可靠卡环联接，操作简洁方便。

2.5.4采用长寿命复合滤料

滤袋是电袋复合除尘器的终端控制环节，是决定其使用寿命及出口排放浓度的关键的部件。常用的滤料有PPS、PTFE、PI及其各种纤维的混纺滤料。PPS滤袋具有优良的抗酸、抗碱、抗水解性，具有较稳定的化学性质、较高的熔点、优异的耐热性与耐化学腐蚀性，但也存在滤料抗氧化性差等不足，在实践应用中也已发生多起因酸腐蚀在短期内大量破损的案例。特别是随着我国环保排放要求的不断提高，PPS滤袋已越来越不能适应我国燃用煤种复杂多变的工况特点。

本项目采用（PTFE+PPS）混纺+PTFE基布的结构，具有高强耐腐、耐高温的特点，对工况的适应性较好，滤袋寿命至少5年以上。

图1　提升阀示意图

图2　双层零泄漏旁路阀

图3　分节式袋笼结构图

3　电袋复合除尘器改造效果

同煤塔山1#炉600MW采用电袋复合除尘器改造后，于2012年11月成功投运。2013年4月，经第三方检测，除尘器出口烟尘浓度为18.9mg/m3，平均阻力为773Pa，提效显著，运行至今三年多，阻力及排放稳定，无破袋现象。

4　结论

本项目是采用电袋复合除尘器提效改造的成功典范，证明了电袋复合除尘器改造提效快、工期短，并且可以为用户节省设备投资、减少占地等。因此，采用电袋复合除尘技术是满足当前新标准排放的优选技术之一。

参考文献：

[1]陈奎续.大型燃煤机组配套除尘设备的技术经济性分析[J].中国环保产业，2011（11）:53-57.