2023年《安全环境环保技术》之燃煤电站锅炉烟气袋式除尘.docx

燃煤电站锅炉烟气袋式除尘 燃煤电厂锅炉烟气袋式除尘势在必行，实施条件已具备，原因如下： （1）受排放总量控制的制约，主要城市和企业的排放标准提高（甚至30mg/Nm3），这是一般电除尘器难以稳定到达的，假设电场增至4、5个，那么在经济上不合理。 （2）袋式除尘器能将有效捕集城市大气中PM10粒子。 （3）我国大型袋式除尘器的设计、制造水平有了长足进步，可用率大于锅炉平均可用率，能保证锅炉长期连续运行，无需停机。 （4）滤料多样性及缝制能力的提高，能适应烟尘特点选择所需滤袋。 （5）自动控制的技术进步能有效地保证袋式除尘器的稳定、可工作。 （6）捕集锅炉烟气的袋式除尘器是某些烟气脱硫工艺的重要组成局部。烟气脱硫后，将影响电除尘器效率的下降，而袋式除尘器不受影响。 （7）高气布比脉冲袋式除尘器的体积与占地面积均较小，能满足一般电厂除尘器改造的要求。我国在电厂锅炉烟气袋式除尘工作上经历了一段艰难的历程，至今仍未彻底认识和掌握某些技术环节，原因也是多方面的。我们认为，欲解决好电站烟气袋式除尘，不仅仅取决于除尘器本身，还取决于烟气的除尘工艺及控制技术，即如何根据锅炉燃烧特性、运行规律和操作制度，理解和掌握袋式除尘的技术条件，并提出相应的技术措施防患于未然，这便是本文的阐述内容。 1要了解锅炉燃烧及烟气特性 1．1要了解锅炉的根本结构、性能参数、燃烧方式等工作特性。目前电厂锅炉多为煤粉炉。 1．2要了解锅炉的平安经济技术指标，如事故率、利用率、电耗率等。 1．3应了解煤的成分及特性。如水份、硫份、灰份、发热量等。1．4必须明确锅炉烟气参数及成分。一般由锅炉制造厂家提供，必要时通过计算或测试获得。这里锅炉烟气参数指：烟气量、烟气温度、含尘浓度、烟气酸露点、烟尘分散度等。烟气成分主要是：CO2、SO2、N2、O2、H2O等含量，过剩空气系数也能反响O2的含量。 2除尘工艺设计 2．1除尘工艺设计参数确定、设计参数指： （1）处理风量。考虑到系统漏风，用于除尘设备选型。 （2）系统风量。考虑到漏风和平安程度，用于风机选型和校核。 （3）烟气温度和温降控制。 （4）管道流速。 （5）排放浓度。宜30～50mg/Nm3。 2．2袋式除尘器选型及要求。宜采用长袋低压脉冲除尘器，因为： （1）清灰能力强，运行阻力较低，排烟量长期保持稳定。 （2）活动部件少，维护工作量小，能长期可x运行（可用率远大于锅炉）。 （3）能实现单元离线检修，锅炉不停机。 （4）脉冲清灰对系统静压（特别是炉膛负压）影响较小，时间较短。 （5）喷吹气流不会造成烟气温度显著下降。 （6）占地面积小，老厂就地改造可行。 长袋低压脉冲除尘器净化电厂锅炉烟气可采用高气布比过滤，过滤风速不小于1m/min。设备运行阻力设计值宜控制在900～1500Pa范围。滤料选择时应考虑到耐温、耐酸碱、耐氧化和耐水解等问题。滤袋应使用在高于酸露点10℃、低于许可温度之范围内。滤料应使用针刺毡，厚度530～550g/m2为宜。选用滤料时应根据用户具体情况综合考虑定夺。国外成功选择使用的滤料有：Dralon、Ryton、Tefom、Nomex，此外，也有P84、玻纤、Atefaire、Dayex等可供参选。为减小清灰造成的炉膛压力波动、考虑到电厂飞灰的物性，除尘器可以在线清灰。对除尘器必须进行保温，必要时灰斗应伴热。流经除尘器烟气设计温降不宜超过7℃。保温层必须具有防积水、防风曳的功能。为防止热变形和去除热应力，设备应有加固措施。当处理风量较大时，除一个支座固定外，其余支座应能活动。对于高严密切换阀门，也应注意安装机械应力和热应力而造成阀门变形卡死。除尘器灰斗锥度不小于60°，充满系统应取0.8，排灰口尺寸可选择350或400nm。灰斗应具备：检修口、上下料位、温度计、振动器、内部简易爬梯、内部格栅、检修插板阀、卸灰阀、保温（加热）结构、外部检修平台等部件。振动器灰斗宜采用高频低幅，应安装在灰斗加强板上，防止钢板损伤。振动力可取物料重量的1/10。振动器的安装存在一个最正确位置。在未有卸灰时，不得使用振动器。袋式除尘器进气箱与各单元的风量分配应尽量均匀，同时，还应注意到灰斗量的分配也要根本均匀，这要x必要的措施来保证。灰量的分配关系到卸灰周期和制度。袋式除尘器宜设置旁路。当锅炉启动、停炉、事故发生时，翻开旁路，对除尘器隔离保护。 2．3系统设计设置预除法器还是有必要的。基于两方面考虑：第一，烟气温度虽在180℃以下，但飞灰温度要高得多，大颗粒飞灰灰衣内部有可能仍在燃烧发热；第二，当袋式除尘器未投入使用时（使用旁路），预除尘器可发挥一定的除尘作用。预除尘器设计效率30%即可，可与袋式除尘器组合成一个整体，便于除尘设置。除尘管道、设备、风机必须保温。设法降低酸露点（如减少烟气中SO2份额）也是防止结露的一项措施。防雨防风。烟道以矩形为主，应严格控制漏风。烟道应有加固措施，保证强度和刚度。 3除灰设计除尘是与排灰除灰联系在一起的，除灰设计也是比较重要的。 3．1机械除灰。指使用螺旋或埋刮板输送机将除尘器各灰斗排尘集中输送到中间仓（或仓泵）的输灰方式，输送距离很短，不宜超过25m。 3．2空气斜槽除灰。使用空气斜槽将除尘器灰斗排灰集中输送到中间仓（或仓泵）的一种输灰方式，输送距离宜在60m内。灰斗设插板阀和锁气器。斜槽输送方向进气箱烟气方向一致。斜槽排气接至除尘器进口烟道，其间设关断阀。3．3负压气力除灰系统。利用风机产生系统负压，将分散布置的除尘器各灰斗排灰直接集中输送到灰仓或灰库，即负压气力输送系统。输送长度不超过200m。除尘管道上应设有切换阀、自动进风阀、真空破坏阀、吹灰阀等。风量、风压、管径等必须通过计算确定。 3．4低正压气力除灰系统。利用风机产生0.1～0.14MPa的输送正压将除尘器各灰斗排灰直接集中输送到灰仓（或灰库），即低压正气力除灰系统，输送距离200～450m为宜。应在除尘器灰斗下装设手动插板阀和气锁阀，按程序控制。防止下灰斗间串风是必须注意的，每一个分支管道上气锁阀数量不宜多于10个。回转式鼓风机出口处应装止回阀。当除灰点多而输送压力损失较大时，可采用正负压联和除灰系统。 3．5高正压（仓式）气力输送系统。利用压缩空气将除尘器各灰斗排灰用仓泵输入灰库。输送量在100t/h范围，输送距离450～1000m，已广泛应用。弯头应采用耐磨材料，曲率半径不宜小于管径10倍。沿线应设吹通管。 袋式除尘自动检测与控制 4．1袋式除尘系统的自动检测在空气预热器出口、袋式除尘器进出口、除尘器灰斗、引风机出口应设置铂热电阻，并形成远传显示。在空气预热出口、袋式除尘器进出口应设置烟气静压测点，并形成远显示；袋式除尘器进出口压差显示；脉冲喷吹气包压力显示。在除尘器出口应设置流量连续测定装置并显示。所有电、气动阀门启闭状态显示；脉冲阀工作阀号显示。灰斗应设上下料位显示。 4．2袋式除尘系统自动控制与联锁能实现袋式除尘器定时（或定压）清灰，压差清灰上限值应可调，脉冲时间和周期可调，定时清灰时间设定可调。过滤阻力控制和根本构思是使累积脉冲次数减少到最小，以提高滤袋寿命，并保持必要的处理风量和合理压降。在烟气量调节变化较大时。阻力控制应能表达对粉尘层的控制。袋式除尘器进出口温度过高或过低、灰斗温度过高时应能实施声光报警，并自动切换旁路运行。当压气气包压力过高或过低，当除尘器阻力出现异常时（如高于高定值）均应报警。当灰斗料位过高时应声光报警，人工手动发出卸灰指令；当料位低于低料计位，自动停止卸灰。引风机停机运时，首先翻开旁路切换阀，然后除尘器各单元进出口阀门关闭。当引风机开度变小时，流量小于额定值50%，可人工手动关闭局部除尘单元。除尘器灰斗的卸灰阀不得二个以上同时启动运行。输灰系统不启动，灰斗卸灰不得启动。卸灰阀不启动，灰斗振动器不得工作。 4．3其它要求电器防护等级不低于IP44。所有电器设备应具有自动、手动、就地和远程控制动能。除尘控制系统应设置模拟盘。 5袋式除尘系统的运行 5．1袋式除尘器正式投运之前，冷态下在管道内喷入一定量飞灰或生石灰，使滤袋（特别是新滤袋）预覆尘是必要的。 5．2锅炉点前一般要对炉膛、烟道通风清扫，去除积存可燃物质，清扫通风时间一般为5～10min，通风量为额定工况下的25%。另外，还要对一次风管进行吹扫，每根吹扫时间约2～3min。在清扫过程中，可使用袋式除尘器，不使用旁通。过程完成后，应切换到旁路状态。 5．3对于煤粉锅炉，正常运行时，系统一般不会发生低温硫酸腐蚀，但是在启动（或停运）过程中，燃油或用油助燃，油的含硫量一般较大（柴油或重油）会使烟气酸露点大幅度升高，并且，燃料燃烧时间长，排烟温度相应也低，从而引起结露和腐蚀。因燃油不完全燃烧，或煤的挥发物中存在焦油，也可能会造成糊袋。这些未燃尽的可燃物质进入烟道，当温度和含氧量到达适当条件时，也有可以发生再燃烧事故。因此，在锅炉点火，投燃油燃烧时应使用旁路。 5．4投入煤粉燃烧，逐渐停止燃油，燃烧稳定后，通过切换，袋式除尘器投运。 5．5锅炉停运过程中有减煤粉、投油助燃、全燃油及熄火几个过程。在整个停炉过程中，锅炉负荷及蒸汽参数是按热机的要求进行控制的。对于煤粉炉，在减弱燃烧的同时可投入油枪，以防止灭火和爆燃。因此，停炉过程中可使用旁路，隔离袋式除尘器。锅炉停炉熄灭后，除尘系统仍需开启5～10min，用于通风扫除可燃物质。 5．6停炉18h后，启动除尘系统进行炉体冷却，该过程将使用袋式除尘器，不使用旁路。 5．7当布袋整机或局部单元短期停止后，希望外表仍保存一层灰饼。在启动时保护滤布。潮解能使滤袋上的灰结块，灰层较厚，可在温度恢复后进行清灰。如果长期停止使用，那么必须将滤袋上的存灰进行清灰，用灰斗排空。翻开检修门，引入新鲜空气，置换袋室烟气，以免滤袋和金属腐蚀。 5．8锅炉降低负荷运行是常见的现象。在不投油助燃的最低负荷可是额定负荷的30～70%，相应的系统风量也将减少，该状态可使用（或局部单元使用）袋式除尘器，不使用旁路。 5．9事故状态。锅炉事故有多种形式。当属于“四管〞爆破等事故而导致停炉时。为抽去炉中水蒸汽和维护炉内负压，仍需引风机低风量继续运行，该时应使用旁路，隔离布袋；当发生炉膛灭火或烟道内再燃烧事故，应立即停运除尘系统，关闭引风机入口阀门，同时切换到旁路，隔离袋式除尘器。