电厂低压旋转技术研究与应用

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【摘要】本论文主要是针对华聚公司东滩矿电厂3×75t/h循环流化床锅炉烟气粉尘排放浓度无法达到国家和山东省、地方环保部门“超低排放”要求而进行的除尘技术研究。此次低压旋转脉冲喷吹除尘技术的研究与应用，将确保我厂粉尘排放浓度达到“超低排放”的要求，即粉尘排放浓度＜5mg/Nm3（干基，6%O2）。

【关键词】除尘；低压旋转脉冲喷吹；超低排放

1低压旋转脉冲喷吹布袋除尘技术介绍

低压旋转脉冲喷吹除尘技术是指控制清灰气源在较低压力（≤0.085MPa）利用旋转喷吹机构脉冲喷吹的布袋除尘技术。其主要由袋束、袋室、净烟气室、灰斗、旋转清灰机构、预涂灰等部分组成，其中清灰机构为本技术的核心。含尘烟气通过气流均布装置进入布袋除尘器袋室，部分粗悬浮颗粒被预分离进入灰斗，含细尘烟气均匀进入袋束。烟气穿过滤袋后被净化，清灰机构根据设定的差压参数进行低压旋转脉冲喷吹，清除滤袋粉尘进入灰斗。净化后的烟气通过净烟气室从布袋除尘器中排出。清灰时喷吹臂旋转，脉冲阀短促的开启将气包内的压缩空气吹入各个滤袋，使滤袋发生鼓胀抖动清灰，清灰压力为0.085MPa以下。清灰控制采用压差自动控制为主，有慢速、正常、快速清灰三种模式，以适应滤袋上灰尘负荷的变化，使除尘器阻力维持在较低水平。

2本技术与原固定行喷除尘器的比较分析

电厂之前采用电袋固定行喷除尘器，因运行时间长、设计不合理、喷吹效果差等因素，除尘效果较差，无法达到“超低排放”标准，且滤袋破损频繁，检维修工作量大。电厂从除尘器结构、清灰方式、检维修、除尘效果等方面进行比较、分析，选择更好的低压旋转脉冲布袋除尘技术并应用实施建设。2.1除尘器结构比较分析电厂原固定行喷除尘器结构存在两个较为突出的问题。一是，净气室未分室，高度低（H=400mm），致使烟气分布不均，阻力较大；二是，袋室高度不足，布袋长度与除尘器袋室有效高度接近，含尘烟气及灰斗积灰对布袋底部冲刷、磨损，造成布袋底部大量破损。低压旋转喷吹除尘器设计袋室空间充足，袋束四周和内部的空间能够最大限度地减少飞灰的二次飞扬以及对滤袋的磨损。花板将袋室与净气室分开，净气室高度3米，烟气分布均匀，减少烟风阻力损失。2.2清灰方式比较分析电厂原固定行喷除尘器清灰系统主要由小口径脉冲阀、储气装置、喷吹管三部分构成。清灰时脉冲阀急速开启，压缩空气通过脉冲管的喷嘴进入各条滤袋，使滤袋鼓胀抖动，实现清灰。清灰喷吹气源压力为0.3-0.5MPa，喷吹压力较高，且存在喷吹管安装精度不够、热膨胀等因素影响，导致破袋情况时有发生，每年需更换大量布袋。低压旋转喷吹除尘器清灰采用0.085MPa清灰气源，喷吹压力低，对布袋的剪切力和张力的作用较小，布袋的磨损较小，从而有效地延长布袋的使用寿命。低压大流量脉冲喷吹方式，压缩空气气流均匀稳定，清灰效果更好。2.3检维修比较分析电厂原固定行喷除尘器净气室空间小，袋笼为一体式7.5米长袋笼，更换较为困难。且在更换滤袋、袋笼时，需拆卸喷吹管，并在更换后复位，工作量大。喷吹所需小口径脉冲阀多，相应故障点多，运行维护量大。低压旋转喷吹除尘器空间设置合理，袋笼为三节卡扣连接，方便安装、拆卸。在更换滤袋、袋笼时，只需轻轻将旋转机构推开即可。旋转喷吹除尘器采用大口径脉冲阀，每只脉冲阀可喷吹上千条布袋，所需的脉冲阀数量极少。且大口径脉冲阀尺寸大、强度高、喷吹压力低，寿命较常规脉冲阀有大幅度提高。检修维护量很小。2.4除尘效果比较分析布袋除尘器的除尘效果与布袋有效过滤面积、滤袋质量等有直接的关系。电厂原固定行喷电袋除尘器滤袋为圆口矩阵布置，此排列方式空间利用率较低，可安装滤袋数量较少，有效过滤面积较小。而低压旋转喷吹布袋除尘器滤袋在花板上采用同心圆方式排列，径向上错开布置，滤袋截面为扁圆形，此方式需要的空间很少，结构紧凑，安装滤袋数量多，有效过滤面积大。在原固定行喷除尘器与低压旋转喷吹除尘器均为二袋室、占地面积相似的情况下，原电厂固定行喷除尘器有效过滤面积为3.14×0.16×7.5×960=3617.28平方米；低压旋转喷吹布袋除尘器有效过滤面积为3.14×0.13×8.11×1600=5296.8平方米。可见，低压旋转喷吹除尘器其有效过滤面积大大增加。此外，本技术选用50%PPS+50%PTFE/PTFE基布、超细PPS不低于20%的滤袋，布袋耐温、耐酸碱、耐氧化、耐粉尘磨损性、抗水解性、使用寿命均较以前有较大提升，除尘效果更好。从除尘数据来看，原固定行喷除尘器除尘后烟气粉尘含量为≤30mg/Nm3，而低压旋转喷吹除尘器除尘后烟气粉尘含量为＜5mg/Nm3。低压旋转喷吹除尘技术除尘效果明显更优。

3结束语

随着国家环保政策越发严厉和广大人民群众环保意识的不断提高，“超低排放”改造必然是大势所趋。这既是政府大气污染物限期整改的政治任务，也是惠及周边群众、改善空气质量、创造良好环境的需求。通过低压旋转脉冲布袋除尘技术的研究和应用，使得东滩矿电厂烟气粉尘排放浓度达到国家“超低排放”的要求，周边地区的空气环境质量明显改善。同时，解决了环境保护压力对电厂生存的制约，有利于循环经济产业链的持续发展。低压旋转脉冲布袋除尘技术的研究和应用，将为国内同类型火电企业“超低排放”改造提供技术支持和借鉴意义。

作者:刘 辉 陈 烨 王俊峰 单位:华聚能源东滩矿电厂

【参考文献】

［1］孙国宏，万道春，张玉川.脉冲袋式除尘器设计选型浅析[J].中国科技信息，2008（7）.

［2］陈安琪，嵇敬文.锅炉烟气袋式除尘技术[M].中国电力出版社，2006，8.