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袋式除尘器在燃煤电厂应用的技术特点

来源:新豪娱乐99159手机版发布时间:2011/12/21 9:18:51
随着环保标准的日趋严格,国外越来越多的燃煤电厂采用袋式除尘器来净化锅炉烟气,不仅是由于袋式除尘效率高,而且不受锅炉燃烧工况和粉尘特性的影响。和静电除尘器相比,袋式除尘的运行较稳定,排放浓度更低,而且还能够控制微量金属元素排入大气。
1燃煤电厂锅炉烟气除尘的特点
燃煤电厂锅炉烟气新豪娱乐99159手机版不仅是环保设备,也是电厂的主要生产设备之一(燃煤电厂的四大主机:发电机、汽轮机、锅炉、除尘器)。因此在设计袋式除尘器系统和滤料选择时,必须确保袋式除尘器的长期(锅炉及附属设备一般三年一个大修期)可靠运行;耍充分考虑锅炉及其辅助的运行工况、燃料和灰尘特性,及运行可能出现的问题。
在燃料不变的情况下,含尘烟气的特性主要取决于锅炉的燃烧工况,同时也取决于除尘系统的设计。而锅炉负荷的变化,粉磨机、省煤器、空气预热器的选型及运行工况,一次风机、二次风机用引风机的开度都直接影响烟气的含尘浓度,颗粒大小直接影响烟气量,烟气的粒度、含氧量及氮氧化物的含量,系统的漏风和保温也是不可忽视的因素。可以说锅炉的运行工况直接影响袋式除尘系统,而袋式除尘系统的可靠性又直接关系到锅炉的安全。如果除尘系统因破袋失效,会造成锅炉引风机叶轮磨损加快;滤袋粘灰严重,会增加阻力,减少了引风机的抽力,造成锅炉的正压,这都是很危险的。所以在设计燃煤电厂的袋式除尘系统时,一定要把除尘作为锅炉系统的一个重要环节,在系统设计时,自动监测、自动控制、故障判断和紧急措施,都要有全面的考虑。在制定操作规程和岗位责任制及维护管理方面也要具体落实。经验和教训告诉大家:一个成功的项目必须有周全面合理的设计,选用可靠的仪器、仪表和设备,一丝不苟的安装制造,精心的维护,严格的操作管理。
2关于滤料的选择
滤袋是袋式除尘的“心脏”,而滤料(即滤袋的材质)则是袋式除尘器能否长期、可靠、高效使用的关键。在选用滤袋时,要充分考虑使用条件,必须满足烟气特性的要求。
燃煤电厂锅炉烟气除尘一般对滤料的要求是:
·耐高温:一般能在120—180℃的烟气温度中使用3年以上。
·耐折:滤袋经过折叠、运输、潴藏和使用中的反吹清灰不损坏。
·耐磨:一般燃煤电厂锅炉的烟气含尘浓度较高,烟尘成份主要是Si○2、Al2○3、Fe2()3、 Mg○等物质,对滤料和设备都产生磨损。
·耐氧化:国内燃煤锅炉由于空气过剩系数比较高,烟气中的含氧量和氮氧化物也较高,对滤料也有氧化腐蚀作用。
·耐酸腐蚀:因为烟气中含有水蒸汽和酸性气体,在停炉检修或局部保温不好时,由于温度的降低,可能出现结露,产生耐腐蚀。
·在烟气的工况条件下:长期使用性能稳定,不因经纬向的膨胀和收储使滤袋变形。透气性能要好,过滤阻力小。
袋式除尘是依据滤料自身固有的物理过滤特性,以及附着在滤料表面的粉尘层的过滤特性,来截留烟气中具有一定颗粒度的粉尘。它依赖于滤料在厚度方向的纤维密度来决定过滤能力,称为深层过滤技术。滤料自身固有的其他物理特性,决定了滤料的使用条件。滤料失效的形式有:不可恢复性堵塞失效、、高温失效、腐蚀性失效、机械损伤失效等。防止或减缓这些失效过程是保障袋式除尘器正常使用及延长袋式除尘器使用寿命的关键。
目前出现的滤袋表面覆膜过滤技术,即表面过滤技术,是在滤料表面再构造一层微孔膜态物。它依赖于成型膜的致密度以及附着在膜表面的粉尘层,滤除微米数量级及其以上粒径的颗粒物。该膜态物自身具备的耐水、耐油、耐温、耐腐蚀、微粒过滤等物理特性,扩大了袋式除尘器的使用范围。但在使用表面覆膜过滤技术时,必须避免袋式除尘器在高温状态时有大量的空气渗入的现象,防止因高温氧化造成覆膜滤料失效。
3袋式除尘系统的安全和保护
前面已经提到燃煤锅炉的除尘装置不仅是环保设备,更是电厂重要的生产设备之一。因此必须有可靠的安全和保护措施,保证袋式除尘器的稳定运行。
1.除尘器的自动控制和自动化程序控制
自动监测韵对象:压差及压差超标报警,反吹风清灰压力、反吹风机运行(电流)及设备运行状态指示,进除尘器的烟气温度及烟温超标报警,灰斗的料位等。
自动控制的对象:除尘器进、出口、挡板门及旁路烟道挡板门,反吹风机及清灰系统紧急喷,水降温系统等。
除尘系统的压差对袋式除尘器的性能起到最佳的指示作用。特别是各室的压力表,更是反映滤袋的最佳指示器。压力降的突然增大或减少可能意味着滤袋的堵塞、泄漏、阀门关闭不严或清灰系统工作不正常。
总的压差是起显示和控制作用的,当超过高设定值时,会自动报警,为用户排除故障。各分室的压差表只起显示监测,而不起控制作用。对袋式除尘器的运行情况要根据许多信号由电气进行监测。袋式除尘的总的压力降由除尘器进、出烟道处的差压变送器及二次仪表显示控制。除尘器的进、出口烟道都应装热电偶监测,这些差压和温度信号都输入DCS,确保袋式除尘器的性能。
2.滤袋的保护
滤袋是袋式除尘器的“心脏”,对于滤袋的保护非常重要,建议采取以下措施:
(1)紧急喷水降温装置
为了避免由于空气预热器卡涩或其他烟气燃烧故障引起烟气温度骤升,保证滤袋的使用寿命,在除尘器进口烟道上(空气预热器出口处)设紧急喷水降温装置和报警装置。
当烟气温度升高到设定值时自动喷水降温、高温警铃自动报警并通知机控室,必要时切换至旁路,关闭除尘器进出口挡板阀,甚至考虑停炉。
(2)袋式除尘器的预除灰
在机组启动和低负荷稳燃时需要燃油,为了避免测烟粘袋造成堵塞,在袋式除尘器投用前,对老滤袋不清灰,保证一定的灰尘层,对新滤袋应进行预除灰。
(3)除尘器进口设气流均布板
除尘器内相应的烟气平衡和烟尘的分配是性能优化的一个重要因素,也是保护滤袋免受气流冲击,延长寿命的重要措施。通过试验,设计出优化的气流分布板结构,确定袋束周围和袋束下的最佳流速。使压力损失和布袋的磨损减小的最少。
3.设备的保护
所有用电设备均按有关规定、规程装设相应的保护装置(短路、过热等)和就地控制装置,除及时切除故障设备外,并将故障信号送到PLC报警并参与程序控制。
除尘系统应设紧急事故按钮。
4.布袋除尘器及锅炉的安全
由于布袋除尘器运行阻力较大,引风机的功率也大。为了保护锅炉和除尘器本体,建议在袋式除尘器出口烟道设负压安全门,当负压超过规定值时,安全门动作。
4袋式除尘器的运行经验
· 1.关于反吹清灰频率的整定
根据大家实际运行的经验,当差压△P在lkPa以下时,不进行反吹清灰。差压的整定值可适当放宽到2.OkPa,再切换至快速反吹。因此,应在调试阶段,对不同负荷工况下,反吹清灰频率的整定以及反吹风机故障后可带负荷情况进行试验,找出最佳值,并向生产运行人员提供原始的试验数据。在以后的运行中注意收集经验,力争在尽量短的时间内找到一个合适的清灰频率。
2.吹灰装置的停止
在锅炉停止最后一台磨煤机之前,应提前通知除尘器运行人员停止脉冲吹灰,以保留布袋表面的灰饼,准备下次的启动,如果停炉时间较长,在锅炉启动前,应考虑重新除灰。
3.袋笼的防腐措施
如果袋笼长期使用或日晒应进行防腐处理,考虑到用浸油防腐工艺处理容易挥发,为了保证质量建议用阴离子电泳工艺处理袋笼。
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