楊傳遍,劉軼

(南京龍源環(huán)保有限公司,江蘇南京 210012)

新力電廠袋式除塵器濾袋長壽命原因探討

Introduction of bags long life experience of bag filter in coal-fired power plant

楊傳遍,劉軼

(南京龍源環(huán)保有限公司,江蘇南京 210012)

鄭州新力電力有限公司5號爐電除塵器2003年改造為袋式除塵器,該除塵器的濾袋突破傳統(tǒng)4年的使用壽命,已達到6年運行使用時間,經檢測濾袋預期使用壽命至少還有6個月以上。著重介紹了袋式除塵器的設計、制造、安裝、運行及維護管理等方面的經驗,并分析研究了濾袋長壽命的成因。

燃煤電廠;袋式除塵器;濾袋長壽命;原因分析

濾袋是燃煤電廠鍋爐袋式除塵器的決定性部件,其性能不僅決定著除塵器的除塵效率,而且決定了袋式除塵器的使用和發(fā)展。選用濾袋的主要依據是煙氣特性、粉塵性質及清灰方式。鄭州新力電力有限公司5號爐袋式除塵器自2003年11月投運,至2009年11月運行整整六年的時間里,七千多條濾袋從未更換過,仍然能夠正常使用,且除塵器的壓差保持在1100 Pa左右,這相對于一般袋式除塵器濾袋四年的運行壽命來說堪稱奇跡。

1 項目概況

鄭州新力電力有限公司目前有5臺200MW發(fā)電機組,原配套除塵器均是由蘭州電力修造廠設計、制造的雙室三電場臥式靜電除塵器。其中,3、4、5號鍋爐電除塵器分別于1992、1993、1995年投入使用。從當時的運行情況來看,3臺電除塵器煙塵排放濃度均在350～500mg/m3(本文煙氣量均為標準狀態(tài)值),遠超出國家規(guī)定的最低排放標準。因此,電廠在2003年、2004年、2009年分別將5、4、3號鍋爐配套的電除塵器改造為袋式除塵器,改造后的除塵效率明顯提高,改造效果相當好。

5號機組袋式除塵器工程設計于2003-07-22全部完成,設備制作基本同步開始,施工于2003-09-04正式開始,2003-10-27結束,一次性點火投運成功,驗收項目全部合格。截至到目前為止,5號機組袋式除塵器已經安全穩(wěn)定的運行了72個月(預期使用壽命至少還有6個月以上)。在此期間,濾袋破損不足40條,濾袋的使用壽命遠遠超出了原設計的30000 h運行時間。

2 濾袋長壽命的原因分析

2.1 結構設計合理

5號爐原配套的電除塵器系蘭州電力修造廠90年代初生產的二室三電場電除塵器產品,ZHZH165 -3×2型。電除塵器改造為布袋除塵器的設計原則是:技術成熟、可靠、先進;措施經濟、合理、有效;改造后設備運行穩(wěn)定、安全;整機使用壽命長,實現(xiàn)設備在線檢修,維護方便,滿足國家環(huán)保要求和未來更高環(huán)保標準。同時,盡可能減少改造范圍,采取有效的節(jié)能措施,以降低一次性投資:

(1)借助原電除塵器的殼體條件,在原電除塵器框架和基礎上,保留原電除塵器底部圈梁以下部分結構不動,側墻基本不動,兩室之間加裝中間隔板,形成4個獨立的除塵室。

(2)在原一、二、三電場箱式梁的頂部加立柱和側墻形成凈煙氣室,凈煙氣室的末端是出氣口,凈氣室前墻設有檢修通道、檢修門和運行中進行檢查的視窗,工作人員可以在任何時間在除塵器外面對除塵器內部運行情況進行觀察。

(3)除塵器的頂蓋重新設計加工。頂蓋上設有清灰系統(tǒng)的大部分部件,如儲氣罐、脈沖閥、旋轉風管、驅動電機等。

2.2 濾料選擇合適

(1)用PPS(聚苯硫醚)纖維為主體材料。煙氣設計運行溫度為120～160℃,在這個溫度區(qū)間內PPS有良好的耐腐蝕性能,并能降低氧化作用。因此,采用PPS作為主體材料,包括基布和底層無紡層,其主要作用是為材料提供長久的強度支持。

(2)面層加入P84(聚酰亞胺)纖維。在目前纖維當中,同等重量條件下,過濾效率最高的纖維是P84纖維,這主要是由于P84纖維具有三葉形不規(guī)則界面,提高了纖維的表面積,使其能夠更有效地攔截細小的粉塵顆粒。P84纖維在耐溫、耐氧化性能等方面均高于PPS纖維。但由于84纖維價格昂貴,如果采用該纖維為主體材料,濾袋壽命不會延長太多,但成本上升較大,最終方案是濾袋迎塵面采用PPS加入P84的方法以提高濾料的過濾性能。

(3)克重的選擇。正常情況下,濾料選取克重為570 g/m2的PPS+P84濾料,袋式除塵器煙塵排放濃度可以控制在30mg/m3以下。其原因為:一是克重的增加提高了過濾效率;二是我們對迎塵面的改進也使過濾效率有所提升,這樣的設計可以充分保證30mg/m3以下的濃度排放。

(4)后處理的選擇。濾袋在后處理工序中采用PTFE(聚四氟乙烯)滲膜處理,經過這樣的處理,可以一定程度上提高產品的耐腐蝕性能,從而延長其使用壽命;另一方面,經過滲膜處理后的濾料表面更加光滑,使粉塵更容易從濾料表面脫落,以達到近于表面過濾的目的,而且滲膜處理在充分保證了濾料空隙率的同時又大大減小了空隙直徑,為過濾更加精細的粉塵顆粒提供了可能。

針對偏癱性肩關節(jié)周圍炎，通常應用肩痛穴平衡針灸治療方式。本研究選取了2015年9月—2017年9月到我院接受治療的168例偏癱性肩關節(jié)周圍炎患者，將其分為常規(guī)針灸治療組和平衡針灸治療組，平衡針灸治療組采用肩痛穴平衡針灸治療，分析了肩痛穴平衡針灸治療偏癱性肩關節(jié)周圍炎的方式和效果。

2.3 有效的氣流分布

袋式除塵器的氣流分布與電除塵器的氣流均布存在較大的差異。電除塵器設置氣流均布板的目的是將進入除塵器的煙氣均流,使之在每一個斷面上的氣流速度一致;而袋式除塵器則需要對進入除塵器的煙氣進行分布,使之滿足袋式除塵器的氣流分布要求,同一斷面上的氣流速度不一致。氣流分布是影響袋式除塵器整機性能、除塵設備安全以及鍋爐系統(tǒng)安全運行的關鍵因素之一。在進行了Fluent軟件的流場模擬得到了初步的氣流分布數據后,又制作了實物模型,對氣流分布進行測定。確定的氣流分布結構是采用兩層不同開孔率的氣流分布板,即使在同一塊氣流分布板上,各處的開孔率也不盡相同的,從而有效的分配氣流,實現(xiàn)濾袋束周邊煙氣低速擴散,避免了局部射流對濾袋的磨損,同時也避免了從灰斗進氣引起的二次揚塵以及氣流分布不均引起濾袋負荷不均的情況。

2.4 安裝工作應精準細致

(1)花板安裝對平整度的要求很高,保證整體水平度 ±2mm,用水平儀測量并進行調整;否則,很容易造成濾袋搭橋現(xiàn)象。

(2)濾袋、袋籠安裝前,對花板孔進行檢查,將花板孔周圈以及其他可能與濾袋接觸的部件進行打磨,清除毛刺尖角;保證凈氣室內所有焊接工作全部結束,凈氣室打掃干凈,確認沒有任何焊渣、焊條、銹皮、鐵屑等雜物。

(3)袋籠在安裝前檢查包裝箱有無損壞,塔吊將袋籠吊上除塵器頂,人工將袋籠從包裝箱中抽出,由凈氣室頂部通風孔運進凈氣室,按照上、中、下段分別堆放;搬運濾袋和袋籠必須輕拿輕放,嚴禁野蠻施工,造成設備損傷。

(4)濾袋安裝前對每條濾袋進行檢查,外觀無損傷方可,穿裝時要注意濾袋縫合線應在花板橢圓孔的中間位置,且在靠近花板中心那一側。濾袋安裝完成后,要求濾袋口與花板孔上部緊密配合。

(5)袋籠安裝是分片進行的,每一片先組對下面兩截,組對好后統(tǒng)一放下,再安裝最上面一截,最后統(tǒng)一放下,防止有漏裝現(xiàn)象。安裝濾袋、袋籠時凈氣室內嚴禁帶入火種。進入凈氣室人員不得隨身攜帶小件物品,以防掉入花板孔或濾袋孔內。

(6)在安裝完每一單元后,必須從煙氣室下面檢查一下濾袋與袋籠的穿裝情況,如濾袋有無超長、濾袋與袋籠有無十字交叉現(xiàn)象、濾袋之間有無搭橋現(xiàn)象,以及是否有漏裝袋籠的現(xiàn)象。

2.5 嚴格按照規(guī)定進行運行管理

2.5.1 預涂灰對濾袋的保護作用

為防止鍋爐燃油和煤油混燒時對濾袋的損傷,在鍋爐點火前對濾袋進行了預涂灰。首次預涂灰完成后,需進入凈氣室抽袋檢查,如抽查的濾袋外表的灰不足1mm厚,需繼續(xù)噴涂,以免燃油或煤油混燒時影響濾袋的壽命。

2.5.2 初期運行

初期運行是指袋式除塵器啟動之后兩個月之內的運行。袋式除塵器運行前,業(yè)主應根據設備說明書、運行維護手冊及各種技術數據表結合本廠的實際情況制定袋式除塵器的初步運行規(guī)程。在初期運行中應依據實際煤種、鍋爐負荷、燃燒情況、煙氣特性(煙氣量、煙氣溫度、煙氣露點溫度、煙氣含濕量、含塵濃度等)、粉塵性質、出灰方式等情況對除塵器運行參數進行調整,以適應鍋爐運行工況,使袋式除塵器保持經濟、高效運行。同時,對初步運行規(guī)程進行修訂,確定最終的運行規(guī)程,并以此作為袋式除塵器的運行依據。

2.5.3 日常運行

在袋式除塵器日常運行中,應注意的問題有:

(1)自動控制。5號爐袋式除塵器采用PLC控制,CRT畫面顯示?？刂品绞接凶詣涌刂啤胱詣涌刂?、手動控制三種。在正常運行過程中,袋式除塵器均采用自動控制方式,即可根據預先設定的各種參數隨時調整自身的運行狀態(tài),其關鍵數據是切換清灰狀態(tài)的壓差選擇及設定。一般情況下,袋式除塵器的壓差設置是要求脈沖清灰系統(tǒng)運行在正常清灰模式。這樣既可以使除塵器的壓差不至于影響到鍋爐及引風機的正常運行,又可保證濾袋外表面有足夠的粉塵厚度,以確保較高的除塵效率。

(2)運行記錄。每套除塵系統(tǒng)均應安裝和配備必要的測試儀表,在日常運行中必須定期進行測定,并準確地記錄下來。

(3)設備阻力。壓差計可用來判斷運行情況:壓差增高,則出現(xiàn)濾袋堵塞、濾袋上有水汽冷凝、清灰機構失效、灰斗積灰過多以致堵塞濾袋、煙氣流量增多等情況;壓差降低,則出現(xiàn)了濾袋破損或松脫、進氣煙道堵塞或進口擋板門關閉、本體或各分室之間有泄漏現(xiàn)象、風機轉速減慢等情況。

(4)煙氣超溫的處理。主要采取兩方面的措施:一是采取控制模式。這種措施只能在煙氣超溫不嚴重的情況下短期使用,而且措施本身并不改變煙氣的溫度;二是啟動緊急噴水降溫裝置。這種措施是在前一種超高溫避險措施采取之后一定時間里,煙氣溫度還在繼續(xù)上升,并且達到了一個對濾袋可能造成致命損傷的溫度極限時采取的積極措施。啟動緊急噴水降溫裝置后,可以直接降低煙氣溫度,使其達到濾袋所能承受的溫度范圍。

2.6 加強對袋式除塵器的維護管理

(1)檢查脈沖閥和油水分離器。脈沖閥膜片失靈是袋式除塵器運行中的常見故障,不僅影響清灰效果,且會導致壓差上升。油水分離器必須經常清洗,以防運動機構失靈,造成濾袋堵塞。

(2)防止結露。必須保持氣體在除塵器及其系統(tǒng)內各處的溫度均高于其露點20℃,具體措施包括五個方面:一是減少漏風。袋式除塵器本體漏風控制在1.5%以下;二是含塵氣體在除塵器內均勻分布,防止在邊角出現(xiàn)渦流使這里通過的氣體量減少形成局部低溫而產生結露問題;三是做好除塵器、管道等有關各處的保溫與防雨工作;四是采取適當的加溫措施;五是加強除塵器和除塵系統(tǒng)的溫度監(jiān)測,以便掌握袋式除塵器的使用條件,防止結露產生。

(3)檢查積灰現(xiàn)象。檢查煙道、喇叭口、進口擋板門處是否積灰、腐蝕或磨損。要保持除塵效率、避免結構承受過重的灰塵負荷,清除積灰是很重要的。積灰如果不清除掉,會影響流量分配,從而導致過濾效果差及濾袋的損壞。

3 結語

濾袋是袋式除塵設備的核心,也在整套設備造價中占了一大部分,濾袋壽命的長短直接影響到袋式除塵器的使用,也直接評估了整套設備的價值。延長濾袋的使用壽命是濾袋廠家、袋式除塵器設備廠家,乃至用戶一致的目標。

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X701.2

B

1674-8069(2010)05-040-03

2010-07-26;

2010-08-11

楊傳遍(1969-),男,江蘇泰州人,高級工程師,多年從事燃煤電廠袋式除塵器、除灰系統(tǒng)、粉煤灰綜合利用系統(tǒng)設計工作。E-mail:spreadyang@sohu.com

Abstract:The ESP of No.5 bo iler of Zheng zhou XinLi Electric Power Co.,Ltd had renovated to bag filter in 2003.Bags life reached to six years compared w ith tradit ional bags’life was four years.Furthermore,these bags can be used six months any longer.The experience of this kind of bag filter’s design,manufacture,installation, operation and maintenance were introduced.The cause of the bags’long life were analyzed.

Key words:coal-fired power plant;bag filter;bags long life;analysis