200t/h燃煤鍋爐脈沖袋式除塵器技術(shù)
1 除塵系統(tǒng)流程
鍋爐排出的含塵氣體在除塵系統(tǒng)中的流程如下：
┌————→旁通煙道———→┐
鍋爐——→主煙道——→布袋除塵器——→主煙道——→引風機—— →排煙道——→煙囪
↓（收塵）
儲灰斗——→輸灰系統(tǒng)——→灰罐車運輸
↓
水沖灰
鍋爐排出的含塵氣體進入爐尾主煙道；正常工作時，打開各除塵器單元前后的閥門使煙氣進入布袋除塵器進行除塵，除塵后煙氣進入風機前主煙道，此時旁通煙道閥門關(guān)閉；鍋爐噴油點爐時，打開旁通煙道閥門使燃油煙氣通過進入風機前主煙道，關(guān)閉各除塵器單元前后的閥門；鍋爐引風機由主煙道抽氣并排至排煙道，由煙囪高空排放。
布袋除塵器收塵經(jīng)過除塵器下部卸灰閥（原除塵系統(tǒng)重力雙翻板閥保留）流入儲灰斗（原除塵系統(tǒng)保留）。根據(jù)需要進行干灰使用（原輸灰系統(tǒng)保留）或水沖灰。
2 主要設(shè)計參數(shù)
表1 鍋爐袋式除塵器系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)
序號 項 目 單 位 參 數(shù)
1 處理煙氣量 m3/h 430000
2 入口煙氣含塵濃度 g/Nm3 ～26
3 出口粉塵濃度 mg/ Nm3 ≤50
4 本體阻力 Pa <1000
5 過濾速度 m/ min 1.00
6 有效過濾面積 m2 7162
7 濾袋規(guī)格 mm Φ120×5500，3456條
8 濾袋材質(zhì) / HBT復合高溫濾料
9 濾袋正常使用溫度 ℃ 連續(xù)運行溫度120~180℃，短時溫度190℃—210℃
10 清灰氣源設(shè)備參數(shù) MPa 0.35～0.65（壓縮空氣壓力）
11 脈沖閥 個 DMF-Z-50S，216只/臺
12 清灰頻率 S 定阻清灰，900Pa，可以調(diào)整
3 系統(tǒng)設(shè)計的主要特點
3.3.1濾袋
濾袋設(shè)計直徑為120㎜，比通常采用的150㎜的濾袋直徑小20%，每四個袋中心線間距200×180㎜，濾袋外開放空間的面積比采用150㎜濾袋大24.2%。較大的開放空間使上升氣流的速度降低，減少上升氣流攜塵量和降阻。
選用美國、日本、奧地利等國生產(chǎn)的聚苯硫醚（PPS）纖維、聚酰亞胺纖維（P84）纖維等材料，按照國際標準生產(chǎn)工藝加工生產(chǎn)復合耐高溫耐酸堿梯度過濾材料。
本次濾料設(shè)計運行溫度120~180℃，上限工作溫度190℃，短時工作溫度210℃。
3.3.2 煙氣分配裝置
采用側(cè)向進氣分配器，均勻分配含塵氣體，同時可對粗顆粒煙塵進行預分離，避免含塵氣體直接沖刷濾袋，進一步提高整個除塵裝置的效率和耐用性。
3.3.3 濾袋連結(jié)方式
除塵器的濾袋、框架、文丘里噴嘴及掛袋板的聯(lián)接采用了彈簧漲圈式裝置，安裝和更換濾袋方便。濾袋從箱體上部安裝和抽出。考慮濾袋安裝方便，袋籠采用兩節(jié)對接。
3.3. 4 脈沖噴射清灰
采用壓縮空氣（0.35～0.65MPa）誘導被凈化的氣體組成脈沖氣流清灰。清灰氣流導引采用具有二次氣流誘導功能的雙風道文丘里噴嘴袋籠。清灰控制采用定壓差（900Pa，單元除塵器濾袋前后設(shè)檢測點，壓差可調(diào)節(jié)）或定時兩種方式。
3.3.5 平臺設(shè)計
除塵器系統(tǒng)設(shè)計有兩個平臺。9.00m平臺主要用于運行設(shè)備檢查（除塵器灰斗、卸灰閥、除塵器進口提升閥和旁通提升閥）。20.80m平臺用于除塵器濾袋更換檢修和鍋爐尾部受熱面檢修。
3.3.6 灰斗設(shè)計
利用原除塵器灰斗裝置，各個除塵單元模塊下部配有單用小灰斗，除塵器收塵由小灰斗落入大灰斗。大灰斗為密閉式，起儲灰斗作用。大灰斗設(shè)有料位指示器。保留原取灰方式和水沖灰等收塵處理。
4.安裝及測試
#3爐除塵器于2004年5月6日投運； #4爐除塵器于2004年6月26日投運。自除塵器運行以來，運轉(zhuǎn)情況良好。運行3個月后，陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站現(xiàn)場監(jiān)測，#3、4爐煙塵平均排放濃度分別為12.3mg/m3和18.2 mg/m3，達到了設(shè)計要求以及滿足新頒布的火電廠煙塵排放標準的要求。
2004年9月21日，通過了省、市環(huán)保局對除塵器改造項目的環(huán)保驗收，得到了與會人員的一致好評。與會人員的一致認為該項目符合環(huán)保驗收合格條件，項目技術(shù)可靠、先進，采用袋式除塵技術(shù)在陜西電力系統(tǒng)尚屬首例，在全國電力系統(tǒng)液態(tài)排渣爐上是率先應(yīng)用，該除塵器改造項目具有推廣示范作用。#p#分頁標題#e#
5.效益
#3、4爐袋式除塵器的成功改造，年減少煙塵排放量近6000噸，可以減少煙塵排污費上百萬元。除塵器的改造成功極大的改善了當?shù)氐目諝猸h(huán)境質(zhì)量，為企業(yè)的生存發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，對當?shù)氐纳鐣M步、經(jīng)濟發(fā)展、安居樂業(yè)創(chuàng)造了有利條件，具有顯著的社會環(huán)境效益。
6 存在問題及建議
鍋爐除塵器系統(tǒng)改造的主要特點在于高溫低阻，主要技術(shù)難點在于濾料使用壽命。作為濾料主材的PPS、P84纖維對160℃以上燃煤高溫煙氣存在抗化學腐蝕性能下降的問題，盡管我們對濾料采用了增厚、濾料結(jié)構(gòu)梯度設(shè)置、PTFE整體浸滲、采用耐高溫高強基布等措施，在今后運行過程中仍需得到時間的檢驗。
針對我國的燃煤狀況和鍋爐運行現(xiàn)狀，直接采用PPS、P84濾料需慎重，同時提出需加快研發(fā)適合國內(nèi)鍋爐負荷運行調(diào)整、燃用不同煤種條件下長期使用的袋式除塵用濾料及其相關(guān)技術(shù)。
技術(shù)項目設(shè)計人王芝海簡介: (13004488475)
從事大氣污染控制等方面的設(shè)計、設(shè)備制造、工程總承包等方面工作十多年。擁有國家專利二十項,主持大中型環(huán)保工程項目設(shè)計20余項，主持大型環(huán)保工程總承包2項，涉及工程投資近2億元，是焦作項目（電改袋）施工的主要負責人之一，有豐富的施工組織和管理經(jīng)驗，也是國家“十五”863“燃煤電廠鍋爐煙氣微細粒子高效袋式除塵技術(shù)與設(shè)備” .國內(nèi)第一臺電除塵器改袋式除塵器1600000立方/小時煙氣量全套設(shè)計方案參與者。 上海申能星火熱電廠75噸/小時鍋爐袋式除塵設(shè)計方案主要負責人.曾與澳大利亞袋式除塵器專家共同研究參與國內(nèi)電力行業(yè)除塵器設(shè)計.并得其真經(jīng)傳授.2005年11月設(shè)計日本帝人三原事務(wù)所世界第一臺以煤、舊輪胎及少量料制品為混合燃料65T/H高溫高壓環(huán)流化床鍋爐(煤、木屑、舊輪胎混合燃料)袋式除塵器通過日本專家審核,已正式投入生產(chǎn) 。
1 除塵系統(tǒng)流程
鍋爐排出的含塵氣體在除塵系統(tǒng)中的流程如下：
┌————→旁通煙道———→┐
鍋爐——→主煙道——→布袋除塵器——→主煙道——→引風機—— →排煙道——→煙囪
↓（收塵）
儲灰斗——→輸灰系統(tǒng)——→灰罐車運輸
↓
水沖灰
鍋爐排出的含塵氣體進入爐尾主煙道；正常工作時，打開各除塵器單元前后的閥門使煙氣進入布袋除塵器進行除塵，除塵后煙氣進入風機前主煙道，此時旁通煙道閥門關(guān)閉；鍋爐噴油點爐時，打開旁通煙道閥門使燃油煙氣通過進入風機前主煙道，關(guān)閉各除塵器單元前后的閥門；鍋爐引風機由主煙道抽氣并排至排煙道，由煙囪高空排放。
布袋除塵器收塵經(jīng)過除塵器下部卸灰閥（原除塵系統(tǒng)重力雙翻板閥保留）流入儲灰斗（原除塵系統(tǒng)保留）。根據(jù)需要進行干灰使用（原輸灰系統(tǒng)保留）或水沖灰。
2 主要設(shè)計參數(shù)
表1 鍋爐袋式除塵器系統(tǒng)主要設(shè)計參數(shù)
序號 項 目 單 位 參 數(shù)
1 處理煙氣量 m3/h 430000
2 入口煙氣含塵濃度 g/Nm3 ～26
3 出口粉塵濃度 mg/ Nm3 ≤50
4 本體阻力 Pa <1000
5 過濾速度 m/ min 1.00
6 有效過濾面積 m2 7162
7 濾袋規(guī)格 mm Φ120×5500，3456條
8 濾袋材質(zhì) / HBT復合高溫濾料
9 濾袋正常使用溫度 ℃ 連續(xù)運行溫度120~180℃，短時溫度190℃—210℃
10 清灰氣源設(shè)備參數(shù) MPa 0.35～0.65（壓縮空氣壓力）
11 脈沖閥 個 DMF-Z-50S，216只/臺
12 清灰頻率 S 定阻清灰，900Pa，可以調(diào)整
3 系統(tǒng)設(shè)計的主要特點
3.3.1濾袋
濾袋設(shè)計直徑為120㎜，比通常采用的150㎜的濾袋直徑小20%，每四個袋中心線間距200×180㎜，濾袋外開放空間的面積比采用150㎜濾袋大24.2%。較大的開放空間使上升氣流的速度降低，減少上升氣流攜塵量和降阻。
選用美國、日本、奧地利等國生產(chǎn)的聚苯硫醚（PPS）纖維、聚酰亞胺纖維（P84）纖維等材料，按照國際標準生產(chǎn)工藝加工生產(chǎn)復合耐高溫耐酸堿梯度過濾材料。
本次濾料設(shè)計運行溫度120~180℃，上限工作溫度190℃，短時工作溫度210℃。
3.3.2 煙氣分配裝置
采用側(cè)向進氣分配器，均勻分配含塵氣體，同時可對粗顆粒煙塵進行預分離，避免含塵氣體直接沖刷濾袋，進一步提高整個除塵裝置的效率和耐用性。
3.3.3 濾袋連結(jié)方式
除塵器的濾袋、框架、文丘里噴嘴及掛袋板的聯(lián)接采用了彈簧漲圈式裝置，安裝和更換濾袋方便。濾袋從箱體上部安裝和抽出。考慮濾袋安裝方便，袋籠采用兩節(jié)對接。
3.3. 4 脈沖噴射清灰
采用壓縮空氣（0.35～0.65MPa）誘導被凈化的氣體組成脈沖氣流清灰。清灰氣流導引采用具有二次氣流誘導功能的雙風道文丘里噴嘴袋籠。清灰控制采用定壓差（900Pa，單元除塵器濾袋前后設(shè)檢測點，壓差可調(diào)節(jié)）或定時兩種方式。
3.3.5 平臺設(shè)計
除塵器系統(tǒng)設(shè)計有兩個平臺。9.00m平臺主要用于運行設(shè)備檢查（除塵器灰斗、卸灰閥、除塵器進口提升閥和旁通提升閥）。20.80m平臺用于除塵器濾袋更換檢修和鍋爐尾部受熱面檢修。
3.3.6 灰斗設(shè)計
利用原除塵器灰斗裝置，各個除塵單元模塊下部配有單用小灰斗，除塵器收塵由小灰斗落入大灰斗。大灰斗為密閉式，起儲灰斗作用。大灰斗設(shè)有料位指示器。保留原取灰方式和水沖灰等收塵處理。
4.安裝及測試
#3爐除塵器于2004年5月6日投運； #4爐除塵器于2004年6月26日投運。自除塵器運行以來，運轉(zhuǎn)情況良好。運行3個月后，陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站現(xiàn)場監(jiān)測，#3、4爐煙塵平均排放濃度分別為12.3mg/m3和18.2 mg/m3，達到了設(shè)計要求以及滿足新頒布的火電廠煙塵排放標準的要求。
2004年9月21日，通過了省、市環(huán)保局對除塵器改造項目的環(huán)保驗收，得到了與會人員的一致好評。與會人員的一致認為該項目符合環(huán)保驗收合格條件，項目技術(shù)可靠、先進，采用袋式除塵技術(shù)在陜西電力系統(tǒng)尚屬首例，在全國電力系統(tǒng)液態(tài)排渣爐上是率先應(yīng)用，該除塵器改造項目具有推廣示范作用。#p#分頁標題#e#
5.效益
#3、4爐袋式除塵器的成功改造，年減少煙塵排放量近6000噸，可以減少煙塵排污費上百萬元。除塵器的改造成功極大的改善了當?shù)氐目諝猸h(huán)境質(zhì)量，為企業(yè)的生存發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，對當?shù)氐纳鐣M步、經(jīng)濟發(fā)展、安居樂業(yè)創(chuàng)造了有利條件，具有顯著的社會環(huán)境效益。
6 存在問題及建議
鍋爐除塵器系統(tǒng)改造的主要特點在于高溫低阻，主要技術(shù)難點在于濾料使用壽命。作為濾料主材的PPS、P84纖維對160℃以上燃煤高溫煙氣存在抗化學腐蝕性能下降的問題，盡管我們對濾料采用了增厚、濾料結(jié)構(gòu)梯度設(shè)置、PTFE整體浸滲、采用耐高溫高強基布等措施，在今后運行過程中仍需得到時間的檢驗。
針對我國的燃煤狀況和鍋爐運行現(xiàn)狀，直接采用PPS、P84濾料需慎重，同時提出需加快研發(fā)適合國內(nèi)鍋爐負荷運行調(diào)整、燃用不同煤種條件下長期使用的袋式除塵用濾料及其相關(guān)技術(shù)。
技術(shù)項目設(shè)計人王芝海簡介: (13004488475)
從事大氣污染控制等方面的設(shè)計、設(shè)備制造、工程總承包等方面工作十多年。擁有國家專利二十項,主持大中型環(huán)保工程項目設(shè)計20余項，主持大型環(huán)保工程總承包2項，涉及工程投資近2億元，是焦作項目（電改袋）施工的主要負責人之一，有豐富的施工組織和管理經(jīng)驗，也是國家“十五”863“燃煤電廠鍋爐煙氣微細粒子高效袋式除塵技術(shù)與設(shè)備” .國內(nèi)第一臺電除塵器改袋式除塵器1600000立方/小時煙氣量全套設(shè)計方案參與者。 上海申能星火熱電廠75噸/小時鍋爐袋式除塵設(shè)計方案主要負責人.曾與澳大利亞袋式除塵器專家共同研究參與國內(nèi)電力行業(yè)除塵器設(shè)計.并得其真經(jīng)傳授.2005年11月設(shè)計日本帝人三原事務(wù)所世界第一臺以煤、舊輪胎及少量料制品為混合燃料65T/H高溫高壓環(huán)流化床鍋爐(煤、木屑、舊輪胎混合燃料)袋式除塵器通過日本專家審核,已正式投入生產(chǎn) 。
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