干法脱硫+袋式除尘器在锅炉超净改造中的应用分析

【摘 要】就现有情况看，袋式除尘器升级已经刻不容缓，可以有效降低高粉尘排放浓度，效果显著。但是现实工作中，往往会因为场地受限等突出问题，让改造面临困境，多数业主都希望可以花费较少成本实现超净升级，并保持原有设施不动，因此改造难度升级。为了满足现实运行需求，一种“量身定制”方案被提出，采用干法脱硫搭配使用袋式除尘器，可以达到改造的目的，在节约经济成本的同时，降低硫化物浓度。

【关键词】袋式除尘器;超净改造;干法脱硫

引言：

在经济持续、稳健、高效率发展的推动下，能源需求居高不下，火力发电一直处于核心地位，占据了发电总量的五分之四。在这样的背景下，我国燃煤电厂规模不断升级，呈现出分布广、规模大的显著特征，但是其产生的烟尘也是主要污染源头，研究发现这些污染物是造成雾霾的罪魁祸首。为了改善空气质量，污染物排放标准被进一步明确，针对燃煤电厂生产现状，提出了改造工作方案。

1干法脱硫工艺流程

干法烟气脱硫之所以能够发挥作用，很大程度取决于循环流化床原理，在实际应用中，是以该原理作为基础，将生石灰等物质作为脱硫剂，以此来提高脱硫效率，降低烟气的污染程度。下图1为相关工艺流程，从图1中可以看出循环流化床脱硫技术的原理，整套系统配备多项环节，包括供应系统、脱硫塔以及袋式除尘器等等。在净化反应阶段，当完成净化后，一些含尘气体会被排出，进入脱硫环节，在此时袋式除尘器会发挥作用，进行气固分离。最后的脱硫副产物会被分离出去，实现净烟气的排出。

2改造前的突出问题

改造前的突出问题主要有，第一，原袋式除尘器在实际使用时未采用气流均布装置，导致各布袋室压差极度不均衡，甚至出现滤袋过滤负荷偏差急剧上升的问题。这样就会让滤袋寿命缩短，造成滤袋机械磨损严重，为了继续使用，就要不停更换，让除尘器维保难度提升，人力以及物力投入加大。第二，袋笼与滤袋的配合有待提升，因为间隙范围小，很容易让袋笼纵筋间距拉大，在喷吹时很容易让滤袋膨胀受限，弱化清灰效果。第三，原喷吹设备都是采用现场组装工艺，安装难度大，并且安装的精确度更是无法保障，在使用时，很容易出现位移，造成定位轴磨损严重，清灰效果很不理想[1]。另外，移位后各喷嘴的位置和垂直度会受到影响，不能正对各滤袋口，这样就会让清灰气流受阻，无法垂直向下运动，加剧了机械磨损的同时，清灰效率也会降低。第四，原人孔门密闭性差，经常会发生漏气，造成冷凝腐蚀严重，从而诱发滤袋遇水板结，过滤性能急剧下降。

3优化改造方案

3.1优化气流分布，减少滤袋过滤负荷，强化预收尘效果

现阶段采用的袋式除尘器，组织结构包含4个气室，可以分成8个除尘单元，并且不同气室有各自的气流分布特征，每个气室的均匀性都非常重要，可以直接关系除尘效果，并且影响整个系统的能耗。因此在改造环节，要结合这一特征完成对烟道风速的高质量分段优化，确保烟道风速可以满足除尘要求，通过气流分配系统的全面优化与升级，让大颗粒粉尘可以分隔出去，预先沉降到对应的灰斗里，实现烟气的净化。另一方面，借助先进导流技术，将各进口风速控制在合理范围内，确保每个布袋室配置科学、合理，含尘气流进入设计的布袋室后，一些粉尘在导流系统的辅助下会逐步沉淀，从而达到过滤的效果，大幅度降低粉尘负荷，让除尘效果更加理想。含尘烟气通过导流环节后，可以快速自然分布，让滤室内气流均匀分布，并且最大限度抬升烟气过滤速度，合理防止二次扬尘，通过碰撞摩擦的减少，将布袋使用寿命科学、合理延长，最大限度降低系统能耗。

3.2采用超净滤袋，提高捕集效率

除了上述措施外，采用超净滤袋，也可以达到有效过滤的目的，并且提高对细小颗粒的捕集效率。由于改造场地十分有限，还有可能受到工期、投资的制约，因此在改造阶段，要以提升效率和节约改造成本为前提，在原有设施的基础上完成升级改造，尽可能保留除尘器主要壳体和结构，以此来缩短改造工期，实现粉尘排放浓度的缩减。基于此，改造的目标应该更加明确，最终实现超净粉尘排放。众所周知，传统袋式除尘器，如果一旦遭遇过滤风速偏高问题，就会让滤袋阻力增加，从而弱化过滤袋的效果，粉尘透过率也会因此提升，想要达成低粉尘排放的目标会非常艰难[2]。主要原因是过滤风速增大后，会让滤料和粉尘层遭受的压力也随之增高，让承托粉尘织物变形，最终发生渗漏问题。与此同时，压力增大还会诱发滤袋“二次针孔”，宣泄出去的粉尘量将会骤增。而这些粉尘粒径细小，恰巧就是形成雾霾的元凶。值得注意的是，过滤风速的提高可以最大限度增加清灰频率，让粉尘的穿透力提升，袋式除尘器所产生的实时排放量与清灰间隔之间的关系，如下图2所示。

3.3改进清灰系统，采取措施让清灰更加柔和与高效

清灰系统扮演着重要角色，想要完成高质量的净化排放，清灰系统的完善与升级必不可少。通过研究发现，袋式除尘器结构复杂，其中喷吹设备属于核心组织，能够决定清灰效果以及粉尘排放。基于这样的前提，在改造阶段，需要将重点放在供气管道内压力稳定以及优化喷嘴等方面，实现高效、稳定清灰，让清灰更加柔和与高效。主要方法如下：首先，增设限流器。将限流器安装在清灰供气管道内，以此来减小气压冲击，起到稳定管道内部压力的作用，与此同时，还可以将压力波动范围有效缩小。调整放空阀，确保清灰压力满足规定范围要求，并持续保持稳定。其次，脉冲阀开启时间的精准控制。时间的快慢是重要因素，可以影响脉冲动作频率，采用新型脉冲阀可以弥补传统脉冲阀的不足，让响应动作更快。

结论：综上所述，回顾改造方案可以发现，如何在高过滤风速的条件下实现超净排放是改造的最大亮点，同时也是难点，想要解决此次改造难题，需要在细致分析突出问题后，提出针对性过滤改造措施，不断优化气流分布情况，强化预收尘效果，同时将滤袋过滤负荷降低，以此来提升滤袋过滤性能。通过改进清灰系统，将清灰效率大幅度提升，降低硫化物排放，对环境质量的改善极具借鉴意义。

参考文献：

[1]曹新秀.干法脱硫+袋式除尘器在锅炉超净改造中的应用[J].中国新技术新产品，2020（21）：63-65.

[2]赵文波，李小龙.旋轉喷吹袋式除尘器在烧结烟气净化中的应用[J].中国环保产业，2020（08）：62-64.

作者简介：

焦龙，1988.04.26，男，汉族，辽宁营口，本科，毕业学校：辽宁工业大学，中级工程师，研究方向：机械设计。

（作者单位：营口市环境工程开发有限公司）