电袋除尘器滤袋冲刷磨损的分析及控制

2017-09-15王涛

中国新技术新产品 2017年20期

王涛

摘要：电袋复合式除尘器在袋区进口往往会配置一套烟气均流装置，用于抑制第一排滤袋的烟气冲刷磨损速率。随着运行时间的增加，均流装置的过流通道会发生积灰，均流功能发生变化，一部分原烟气会进入到滤袋区与除尘器侧墙板之间的空间内，在局部形成涡流，加剧最外侧滤袋冲刷磨损速率，造成滤袋破损，并逐渐扩大影响的范围，导致除尘器除尘能力降低。在除尘器进风侧增加一组烟气导流装置，可以引导一部分原烟气直接进行袋区后部，降低进风侧各通流面风速，减少或消除烟气涡流现象，控制电袋除尘器最外侧滤袋的冲刷磨损速率。

关键词：电袋复合式除尘器；滤袋；冲刷；磨损；控制

中图分类号：TK223 文献标识码：A

近十年来，随着政府对环保要求的日益提高，各火力发电厂纷纷对负责粉尘收集的除尘器进行技术改造。电除尘器改电袋复合式除尘器方案，由于其技术方案成熟，风险低，成为很多电厂的首选，改造后各项技术指标也令人满意。但随着运行时间的增加除尘滤袋的不足逐渐显现出来。目前，PPS与PTFE混纺滤袋回收与再利旧仍是国内外的一项重大技术难题，到目前为止还没一项较成熟的技术方案来解决此问题。如何控制除尘滤袋的劣化速率，延长其使用寿命，成为摆在我们面前的一项新难题。

1.现状

大唐淮南洛河发电厂#2、#3、#4炉（320MW燃煤发电机组）所配置的除尘器为两台双室四电场宽极距静电除尘器，为达到国颁环保要求，分别于2008年、2009年进行技术改造，改造方案为电袋复合式除尘器，配置方式为一电区三袋区，电区电源为高频电源，改造后除尘器进出口压差控制在450Pa～600Pa，除尘器出口粉尘浓度为19mg/Nm3～25 mg/Nm3，每台炉配置除尘滤袋6912条，运行至今约10年，平均每4年更换一次滤袋。

除尘滤袋的初始损坏位置多发生在袋区的迎风面区域及袋区与除尘器侧墙板区域，然后呈蜂窝状慢慢扩散，且扩散速率逐渐加快。每次停机检修，若发现破损的滤袋均进行更换。

2.存在问题分析及控制

2.1迎风面区域滤袋损坏

袋区迎风面正对着除尘器进气口，此处烟气流速最高，烟气口粉尘含量最大。目前较通用的控制方法是在电区出口与袋区进口之间加装一道烟气均流装置，将烟气重新进行分配，降低局部烟气流速，减少滤袋冲刷磨损。

2.2袋区最外侧区域滤袋损坏

此类问题多数情况下与上一个问题相关联。除尘器电区出口与袋区进口间所加装的均流装置一般为孔板式或槽形板式两种，这两种结构形式整体刚性差，受吊挂方式限制无法加装清灰装置，粉尘在电区花荷电后，通过均流装置时会吸附在过流通道内，随着时间的积累，粉尘达到一定的厚度后，会使均流装置的特性发生变化，多见于与除尘器进风口中心线高度一致的位置，该处烟气流速最快，粉尘聚积的最多，过流面阻力增长的最快。阻力变化速率不一致，造成大量含尘烟气向低阻力区移动，即除尘器两侧方向，并最终进入袋区与除尘器侧墙板之间的通道内。该通道靠近除尘器墙板侧较平整，摩擦阻力可保持在一定的范围内，而另一侧即靠近袋区滤袋一侧，因阻力变化频繁，在局部会形成烟气涡流，加速了滤袋的冲刷磨损速率，使滤袋使用寿命缩短出现破损，一般以洞状破损较常见。

单个或少量滤袋破损后，若不能及时处理，大量含尘烟气会快速通过滤袋破损处进入滤袋向净气室流动，当烟气刚刚脱离滤袋口时，由于流速突然降低，烟气中的粉尘便脱离烟气流沉降在净气室中其他滤袋内。当灰量累积到一定的程度，滤袋内容积降低，在清灰气量不变的情况下，在清灰的瞬间，滤袋纤维所承受的应力急剧增加，易发生疲劳损坏，滤袋出现破损，一般以线状破损较常见。

因此在一个独立的分区内一旦出现一条滤袋破损，随着运行时间的增加，滤袋破损现象会呈蜂窝状传播，且速率越来越快。

依据这种原理，可在袋区中间即沿除尘器进出口中心线方向，设置一组烟气导流装置，导流装置进口在均流装置之前，可将约10%的原烟气直接引入除尘器袋区后部，可降低袋迎风面烟气流量，减弱迎风面滤袋冲刷磨损；同时，当均流装置因流通面堵塞造成阻力变化时，烟气导流装置可以根据阻力变化自动平衡导入的烟气量，降低除尘器两侧的局部烟气流速，降低该区域出现烟气涡流的概率。

3.实施方案

3.1实施前需考虑的问题

3.1.1风量分配变化情况

根据风量分配计算，若将10%原烟气导流至袋区后部，则导流通道截面积约为总流通面积的6.2%，见表1。

根据以上计算结果可以看出，灰量变化随风量变化同步进行，第一、二袋区灰量减少，第三袋区灰量增加约15%，现有输灰系统出力满足要求。

3.2技术方案

根据以上计算，初步确定烟气导流装置的截面积约为29.8m2，约占除尘器总流通面积的6%。

初步设计如图1所示。

实施后，风量分配变化达到设计预期，气流均布效果良好，第三袋区灰量有所增加，但还在系统设计出力范围之内。

结语

通过改造，电袋除尘器袋区风量进行了重新分配，电区各项指标基本不变，三级袋区风量、灰量分配更加均匀，抑制了袋区局部因风速过快形成的涡流现象，避免了因涡流造成的滤袋冲刷磨损，延长了滤袋使用寿命，降低了电袋复合式除尘器运行维护成本，同时也降低了废旧滤袋的处理成本，提高了火力发电厂的市场竞争力。

参考文献