羅 錚,郭建榮,王永剛,趙小兵,戴 鵬
(酒鋼集團能源中心,甘肅嘉峪關 735100)
布袋除塵器目前是大型燃煤電廠生產(chǎn)時選用的一種高效除塵環(huán)保設備,由于比其他類型的除塵器有更多的優(yōu)越性,布袋除塵器得到了廣泛的應用。如何保證布袋除塵器的穩(wěn)定性、經(jīng)濟性、和安全性,并延長布袋的使用壽命。目前是各大型燃煤電廠關注的重點。布袋差壓上升,會影響到機組的經(jīng)濟運行,嚴重時會影響到機組的安全運行。布袋破損直接影響到機組環(huán)保參數(shù)的達標排放。
某電廠2×350MW機組采用型XLDM40500布袋除塵器,分別于2013年4月21日和6月23日投入運行。單臺爐設計過濾面積40 500m2,過濾風速0.93m/min,布袋數(shù)量3 960條,設計出口粉塵含量≤30mg/m3,布袋規(guī)格φ165×8 350mm,布袋材質(zhì)為PPS濾料,再經(jīng)PTFE乳液浸漬。每臺爐布袋除塵器共計4個通道24個倉室,當布袋差壓達到設定值時,單倉室進行隔離反吹,反吹結束后投入運行。
機組投產(chǎn)后,布袋除塵器運行情況良好,設計差壓在滿負荷狀態(tài)下為1 200Pa。隨著布袋使用壽命到期、鍋爐泄漏后未及時停運,導致布袋差壓逐漸升高,鍋爐風煙系統(tǒng)阻力增大,增加引風機電耗,廠用電增加,嚴重時危機機組安全運行。
1)鍋爐氨逃逸較高。鍋爐催化劑失效造成氨逃逸較高。脫硝裝置出口煙氣中的剩余氨和SO3反應生成的硫酸氫銨(NH4HSO4)黏附在布袋表面,使布袋阻力增加,影響除塵效果,增加引風機電耗。引風機出力的增加帶來了廠用電的增加,高負荷時出力不足造成負荷限制,影響機組經(jīng)濟效益。同時可能造成引風機強風,降低了機組的安全穩(wěn)定運行。布袋除塵器布袋表面結晶、板結如圖1所示、布袋除塵器倉室結晶如圖2所示。
圖1 布袋除塵器布袋表面結晶、板結
圖2 布袋除塵器倉室結晶
圖2 布袋除塵器倉室結晶
2)布袋差壓上升的主要原因是表面結晶,灰塵黏附在布袋表面,反吹氣源無法將布袋表面結晶清除,導致布袋透氣率下降,差壓升高。
1)反吹壓力高,布袋除塵器差升高時沒有采取及時換布袋的措施,而是提高反吹壓力來清除布袋表面的積灰。反吹壓力設計值在0.2~0.4MPa,實際反吹壓力在0.6MPa左右,這樣就導致反吹時布袋膨脹較大,回收時力度更大,增加了布袋與袋籠之間的摩擦,直到布袋破損。如圖3所示。
圖3 布袋間的摩擦、破損
2)煙氣中未完全燃燒的顆粒對布袋磨損也較大,由于未完全燃燒的顆粒隨煙氣進入除塵器后,將沖擊到布袋表面,就會造成布袋磨損速度較快,而這些顆粒溫度也較高,加劇了布袋的磨損速度。如圖4所示。
圖4 顆粒對布袋的磨損
3)布袋除塵器布袋超期運行。布袋設計使用壽命為30 000h,實際為了降低運營成本,布袋的使用壽命遠超出設計使用壽命。
如表1、表2為#5機組、#6機組布袋除塵器布袋實際累計運行時間。
表1 #5機組運行時間 h
表2 #6機組運行時間 h
通過對布袋除塵器差壓高及布袋破損的原因分析,并咨詢廠家及其他單位,多方面總結經(jīng)驗,最終提出以下解決方案,并且效果明顯。
1)檢修方面:結合機組檢修,對鍋爐催化劑進行更換,降低氨逃逸,減少布袋表面結晶,防止因布袋表面結晶引起布袋糊袋,差壓升高除塵效率降低,引風機電流增大。機組檢修期間對反吹系統(tǒng)減壓閥進行檢修,保證減壓閥能正常工作,控制好反吹壓力在0.2~0.4MPa,防止因反吹壓力高造成布袋磨損較快,破袋現(xiàn)象導致機組環(huán)保參數(shù)超標,污染大氣。
2)運行調(diào)整:及時調(diào)整鍋爐噴氨量,控制氨逃逸在3×10-6以內(nèi)。連續(xù)關注鍋爐煙氣的飛灰含碳量,出現(xiàn)異常現(xiàn)象時及時調(diào)整制粉系統(tǒng)參數(shù)來控制。定期對布袋除塵器進行在線倉室實驗,對發(fā)現(xiàn)粉塵波動較大的進行在線隔離檢查。布袋除塵器倉室實驗數(shù)據(jù)如表3所示。
表3 #6布袋除塵器倉室實驗數(shù)據(jù)(2017年12月29日)
對于實驗期間除塵器出口漲幅超過10mg/m3的倉室進行重點隔離檢查,對發(fā)現(xiàn)的問題進行處理。由表3可以看出,此次共計處理5個倉室的破袋現(xiàn)象,除塵器出口粉塵共計降低23mg/m3。
對運行周期即將到期的布袋體檢上報更換計劃,按照布袋設計使用壽命進行更換布袋,避免因布袋長周期運行導致布袋差壓升高,布袋破損。
根據(jù)布袋除塵器的工作原理,運行工況及檢修更換周期分析了影響布袋差壓升高,布袋破損的主要因素。制訂了以上措施后,布袋除塵器差壓明顯下降,同時引風機電流明顯下降,并且降低了機組環(huán)保參數(shù)排放超標的風險。這種處理措施的應用能延長布袋的使用壽命,并且為同類型布袋除塵器提供了運行調(diào)整方法及檢修工藝模式的借鑒。