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董煥有 馬志光
（國(guó)電赤峰化工有限公司，內(nèi)蒙古，024000）
摘要：我公司由于現(xiàn)有煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤質(zhì)及校核煤質(zhì)均有較大差異，原有鍋爐的布袋除塵器無法滿足需要，由于除塵器空間限制，在有效利用原有布袋除塵器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將布袋更換為褶皺式布袋，改造完成后除塵器各項(xiàng)指標(biāo)良好，運(yùn)行穩(wěn)定，滿足了煙氣排放要求，并通過了環(huán)保驗(yàn)收。
關(guān)鍵詞：布袋除塵器；褶皺式布袋；特制籠骨；過濾面積；除塵器阻力；煙塵排放濃度；
 
         0 引言

我公司2#燃煤鍋爐為杭州鍋爐廠制造的NG-160/9.81/540-M型循環(huán)流化床鍋爐。原設(shè)計(jì)一臺(tái)鍋爐配置一臺(tái)布袋除塵器，每臺(tái)除塵器配置有8個(gè)倉(cāng)室，用來捕捉鍋爐所產(chǎn)生的煙塵，設(shè)計(jì)除塵效率為99%。由于現(xiàn)有煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤質(zhì)和校核煤質(zhì)差別較大，在鍋爐負(fù)荷在130t/h以上時(shí)除塵器阻力過高，煙塵排放量嚴(yán)重超標(biāo)。于2013年4月通過長(zhǎng)春安信電力科技有限公司檢測(cè)除塵器出口煙塵排放濃度嚴(yán)重超標(biāo)。由于我公司除塵流程為：鍋爐—>除塵器—>濕法脫硫—>煙囪，粉塵濃度過高嚴(yán)重影響了后續(xù)濕法脫硫的正常運(yùn)行。
由于煤質(zhì)的改變，鍋爐產(chǎn)生的煙塵量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原來的設(shè)計(jì)，這樣必須增大過濾面積，滿足實(shí)際的處理風(fēng)量（煙塵濃度），這樣才能解除瓶頸，滿足生產(chǎn)的需要。如果要是進(jìn)行常規(guī)的技術(shù)改造，必須停機(jī)，擴(kuò)大箱體結(jié)構(gòu)，增加布袋數(shù)量，這樣才能增加過濾面積。這幾乎是很難完成的任務(wù)：首先更改鋼結(jié)構(gòu)，花費(fèi)不菲，現(xiàn)場(chǎng)施工比較麻煩，其次，也是最主要的，時(shí)間就是金錢。改變鋼結(jié)構(gòu)，至少要停工一個(gè)月，對(duì)于企業(yè)來說，損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過技術(shù)改造的費(fèi)用。經(jīng)過公司技術(shù)部人員查閱大量資料，我們接觸到了褶皺布袋技術(shù)。這種技術(shù)能在不改變除塵器箱體結(jié)構(gòu)的情況下，僅僅是通過和常規(guī)更換布袋一樣，把原來的布袋更換成褶皺布袋，就能輕松的增加過濾面積。在經(jīng)過多次技術(shù)交流及到廠家實(shí)地考察之后，我們決定用褶皺布袋來對(duì)2#鍋爐除塵器進(jìn)行技改。
 

1. 改造前鍋爐及除塵器運(yùn)行參數(shù)

改造前鍋爐及除塵器運(yùn)行參數(shù)如表1所示，原有布袋的過濾面積為4600m2，高的除塵器阻力給鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了隱患，高的煙塵排放濃度給后續(xù)濕法脫硫帶來了過多的灰塵，造成后續(xù)脫硫系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。
 
表1 改造前鍋爐及除塵器運(yùn)行參數(shù)
 

1. 除塵器運(yùn)行不正常的原因分析

1. 現(xiàn)有煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤質(zhì)及校核煤質(zhì)變化較大

設(shè)計(jì)煤質(zhì)收到基的灰分是11%，收到基的灰分是22%，而實(shí)際煤質(zhì)的灰分根據(jù)2013年54次分析結(jié)果取平均值為30.17%；煤質(zhì)中灰分增加直接造成除塵器入口粉塵濃度增高，而灰分越大，煤質(zhì)的發(fā)熱量越低，造成煙氣量越大。
 

1. 灰渣比與設(shè)計(jì)比過大，造成飛灰量增加

我公司鍋爐所用燃料煤為篩分后的篩下物，鍋爐設(shè)計(jì)煤質(zhì)要求煤的粒度為0-10mm，均勻分布，現(xiàn)有煤質(zhì)＜5mm占比＞70%。由于燃用褐煤密度較煙煤低，燃燒后更易進(jìn)一步碎裂。燃燒后在煙氣中本應(yīng)通過旋風(fēng)分離器回料的大量灰渣變成飛灰進(jìn)入尾部煙氣中，導(dǎo)致過熱器、省煤器、管式預(yù)熱器的積灰嚴(yán)重，磨損加劇，從而使得飛灰與大渣比例嚴(yán)重失衡，設(shè)計(jì)值為6:4，而實(shí)際運(yùn)行值為7:3，該數(shù)值為2013年1-6月份灰渣出售量的比值?；以鹊氖д{(diào)，造成去除塵器的飛灰量增大。
 

1. 花板平整度不夠

原有花板為6mm，剛性不足，經(jīng)運(yùn)行一年后花板變形，花板平整度不夠，布袋在下方磨損。
 

1. 布袋除塵器沉降空間不足

除塵器沉降空間不足，原有除塵器沉降空間僅380mm。當(dāng)含塵的氣體進(jìn)入除塵器以后，大顆粒及比重比較大的粉塵首先進(jìn)行重力沉降，而小顆粒和比重較輕的粉塵才會(huì)上升，經(jīng)過布袋進(jìn)行過濾處理，根據(jù)竣工圖測(cè)量，目前除塵器內(nèi)部的沉降空間僅有380mm左右，在系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，難以達(dá)到沉降效果，導(dǎo)致布袋負(fù)荷增加，阻力上升。
 

1. 噴吹系統(tǒng)存在問題

噴吹系統(tǒng)存在問題。噴吹管的噴嘴和布袋有不對(duì)中的現(xiàn)象，不僅對(duì)布袋會(huì)造成損壞現(xiàn)象，而且會(huì)對(duì)布袋別的部分起不到反吹清灰的效果，導(dǎo)致布袋表面集灰嚴(yán)重，阻力上升。儲(chǔ)氣包的補(bǔ)氣管只有φ50,三寸淹沒式電磁閥在噴吹完第一次進(jìn)行補(bǔ)氣時(shí)，可能會(huì)造成來不及補(bǔ)氣的現(xiàn)象，導(dǎo)致下一個(gè)閥反吹時(shí)，沒有足夠的氣量和壓力，影響清灰效果。
上述原因造成除塵器運(yùn)行阻力增加，除塵器出口煙塵濃度超標(biāo)，除塵器多次出現(xiàn)掉袋及布袋破損情況，經(jīng)過長(zhǎng)春安信電力科技有限公司檢測(cè)結(jié)果和給出的建議，公司決定對(duì)2#除塵器進(jìn)行增容改造。
         3  除塵器改造方案
3.1  更換褶皺布袋，進(jìn)行增容改造 
采用更換褶皺形式的布袋，增加除塵器的過濾面積。由于褶皺式布袋除塵器的當(dāng)量面積為普通圓筒形布袋當(dāng)量面積的1.7-2.0倍，所以在不改變除塵器外形尺寸的情況下，采用褶皺式布袋除塵器，可以進(jìn)行增加除塵器過濾面積。采用φ160X6000的褶皺布袋，單只濾袋的過濾面積可以達(dá)到5.5㎡，除塵器總過濾面積可以由4600m2增至7260㎡。在充分考慮布袋負(fù)荷的情況下，處理風(fēng)量按照350000m3/h，經(jīng)過計(jì)算，在線清灰時(shí)候過濾風(fēng)速可以由1.27m/min降低至0.80m/min；更換成褶皺式布袋后，沉降空間增加1000mm，增大了重力沉降效果，可以有效降低布袋除塵器阻力。
該布袋配置有專用的籠骨，不但強(qiáng)度較傳統(tǒng)籠骨有較大提高，而且籠骨的光滑度及平整度也有很大提升，避免造成由于籠骨的原因造成布袋破損。褶皺布袋和配套特制龍骨技術(shù)由張家港艾爾公司申請(qǐng)并獲得國(guó)家專利，專利號(hào)ZL 2012 2 0245835.X。
3.2  對(duì)原有花板進(jìn)行整形并防腐
對(duì)原有變形的花板進(jìn)行整形，在花板上面焊接8mm厚立筋。由于該鍋爐采取尾部濕法脫硫，所用燃煤的硫份較高，在對(duì)花板整形后又對(duì)花板進(jìn)行防腐處理。
3.3  對(duì)噴吹系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)
對(duì)原有噴吹管進(jìn)行矯正，保證噴吹孔與布袋中心的對(duì)中；將氣源管管徑增大至80mm，保證在噴吹過程中補(bǔ)氣量充足，避免由于補(bǔ)氣不及時(shí)造成氣包壓力低，噴吹效果不好。
         4 除塵器改造后的效果
除塵器改造完成后，至今已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行5個(gè)月，除塵器運(yùn)行主要參數(shù)均能達(dá)到設(shè)計(jì)值（除塵器阻力≤1200Pa；煙塵排放濃度≤30mg/Nm3），特別提出的是在改造完成后除塵器運(yùn)行3個(gè)月以后鍋爐負(fù)荷大于90%的情況下，取80多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平均值除塵器阻力僅有1021Pa。在11月27日及11月28日通過了環(huán)保局的環(huán)保驗(yàn)收，驗(yàn)收期間主要參數(shù)如下表2所示。
褶皺式布袋除塵器改造完成后，除塵器阻力降低，引風(fēng)機(jī)的出力也隨之減少，帶來了一定的經(jīng)濟(jì)效益，由于煤質(zhì)等各因素的影響該經(jīng)濟(jì)效益無法量化比較。
表2  改造后鍋爐及除塵器運(yùn)行參數(shù)
 

   
         5  結(jié)論
我公司2#鍋爐布袋除塵器改造是成功的，從根本上解決了處理煙塵量過大，除塵器無法完全處理，從而鍋爐無法滿負(fù)荷工作的難題；并且沒有改變除塵器的箱體結(jié)構(gòu)，僅用不到10天的時(shí)間，減少了技改費(fèi)用及時(shí)間。這是我們認(rèn)為的最簡(jiǎn)單、最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的改造方法。
這次技術(shù)改造，只是簡(jiǎn)單地更換了褶皺布袋。通過生產(chǎn)實(shí)際運(yùn)行效果可以得出結(jié)論，改造過后，大大的降低了除塵器阻力，提高了除塵器運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定；提高了除塵器除塵效率；減少了引風(fēng)機(jī)的出力，降低了脈沖反吹能耗，排放濃度穩(wěn)定在23mg/m3左右，達(dá)到了理想的效果。
事實(shí)證明褶皺布袋更換傳統(tǒng)布袋用于燃煤電廠的循環(huán)流化床鍋爐除塵器是可行的。本次技改成功，為今后就地改造長(zhǎng)袋低壓脈沖布袋除塵器提供了一個(gè)示范。