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發(fā)電機(jī)組布袋除塵器粉塵排放_標(biāo)分析及對策

來源:泊頭市康越環(huán)保 發(fā)布時(shí)間:2017/5/4 14:37:50
發(fā)電機(jī)組布袋除塵器粉塵排放_標(biāo)分析及對策濾袋失效與除塵器的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、濾袋質(zhì)量、濾袋的適用范圍,與煙氣工況的匹配等因素有關(guān)。其失效的主要原因突出表現(xiàn)為:化學(xué)腐蝕、機(jī)械損傷與磨損。
1、引言
  神東電力公司是目前國內(nèi)_的CFB 機(jī)組發(fā)電公司,公司在運(yùn)的7 個(gè)發(fā)電廠、18 臺機(jī)組中,有16 臺采用袋式除塵器。隨著機(jī)組運(yùn)行周期增加,袋式除塵器逐漸出現(xiàn)粉塵排放濃度升高,濾袋損壞數(shù)量增加,檢修維護(hù)費(fèi)用大,部分機(jī)組面臨著新環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)的問題。
2、袋式除塵器運(yùn)行中存在的問題:
  公司所屬神華億利發(fā)電公司為4×200MW 循環(huán)流化床機(jī)組,采用低壓脈沖布袋除塵器進(jìn)行除塵,系統(tǒng)為單元機(jī)組配置。每臺爐除塵器布袋過濾面積為24805m2,除塵設(shè)計(jì)_出口含塵濃度≤50mg/m3。濾袋材質(zhì)為PPS(聚苯硫醚)+P84(聚酰亞胺)濾料,規(guī)格?130mm×8110mm(扁袋),重量約為550g/m2。除塵器濾袋使用壽命達(dá)到時(shí)限30000h 的周期,特別是#1、#2爐運(yùn)行平均負(fù)荷較高(80%),運(yùn)行時(shí)間達(dá)27300h,濾袋不同程度地出現(xiàn)彈性失效,袋體開裂等泄漏現(xiàn)象,直接造成煙塵排放升高。在機(jī)組等級檢修及日常維護(hù)中,多次零星更換國內(nèi)其它廠家生產(chǎn)的布袋,布袋器除塵運(yùn)行效果欠佳,不能達(dá)到_新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中,煙塵排放量在30mg/m3 以下的目標(biāo)。從布袋外觀檢查及運(yùn)行數(shù)據(jù)記錄,多數(shù)布袋都無法滿足現(xiàn)場使用要求,濾袋跟換后,煙塵排放濃度可在短期內(nèi)降至30~40mg/Nm3,運(yùn)行3 個(gè)月后,煙塵排放濃度逐步增大。
  上灣2×150MW 煤矸石發(fā)電廠配套的低壓脈沖布袋除塵器有一個(gè)煙氣通道,每個(gè)通道兩邊各有2 個(gè)袋室,整個(gè)除塵器共有4 個(gè)袋室,每個(gè)袋室1 個(gè)袋束,每一臺除塵器共有濾袋數(shù)量 4944 條,總過濾面積16315.2m2/臺。#1 機(jī)組2009 年10 月投產(chǎn),2012 年6 月煙氣粉塵排放濃度_標(biāo),檢查更換濾袋586 條,換袋率11.85%;2013 年10 月C 級檢修,更換濾袋133 條,換袋率2.69%;2014 年5 月A 級檢修,更換破損布袋250 條,換袋率 5.06% 。#2 鍋爐 2009 年 12 月投產(chǎn),2012 年4 月#2 爐進(jìn)行檢修,4 個(gè)袋室更換布袋613 條,換袋率12.40%。鍋爐在運(yùn)行過程中會經(jīng)常出現(xiàn)布袋脫落,造成出灰不暢。根據(jù)2 個(gè)電廠布袋除塵器運(yùn)行狀況,歷次檢修濾袋檢查更換情況及檢測分析,除塵器煙塵排放濃度,在檢修不久后升高的主要是濾袋損壞。
 
3、濾袋損壞原因分析:
  濾袋失效與除塵器的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、濾袋質(zhì)量、濾袋的適用范圍,與煙氣工況的匹配等因素有關(guān)。其失效的主要原因突出表現(xiàn)為:化學(xué)腐蝕、機(jī)械損傷與磨損。
3.1、化學(xué)腐蝕:
  主要是由于煙氣_溫、煙氣含氧量高、進(jìn)入布袋除塵器的SOx/NOx 濃度高,與水氣結(jié)合,對濾袋造成的氧化腐蝕,如圖1 所示?;瘜W(xué)腐蝕另外一種主要形式是低溫酸結(jié)露腐蝕,如圖2 所示。
 1  PPS 高溫氧化腐蝕  圖2  PPS 低溫腐蝕前后對比圖
 1  PPS 高溫氧化腐蝕  圖2  PPS 低溫腐蝕前后對比圖
 3.1、機(jī)械損傷與磨損:

 

主要是由于煙氣分布不均、袋籠安裝不正相互之

間的碰撞、噴吹管相對布袋對齊不正、煙氣流速高造成的濾袋破損。

 

1 )飛灰、煙氣磨損。煙氣進(jìn)入布袋單元室后,在空間部分由于粉塵粒子之間相互間的碰撞作用從而產(chǎn)生渦流,這種渦流效應(yīng)多數(shù)作用在_外層布袋垂直面上,以及多數(shù)布袋的底部。因此,造成多數(shù)布袋底部破損,袋室邊緣的布袋比袋室中間的布袋破損概率大,煙氣入口處的布袋比遠(yuǎn)處的容易破損。

 

2 )零星更換新布袋表面沒有保護(hù)性粉塵層,很容易遭到灰磨蝕、油污及其他物質(zhì)粘附,導(dǎo)致布袋堵塞,其他布袋出力負(fù)荷相對增大而加快了布袋損壞。

 

3 )高料位導(dǎo)致布袋破損。料位過高,淹過布袋,以_速度流過的煙氣與布袋接觸處的積灰產(chǎn)生擾動(dòng)作用,從而使貼近布袋處的灰形成不同程度的渦流,再加接觸處的灰濃度較高,進(jìn)一步加劇布袋磨損。

4 )噴吹控制不當(dāng)。各布袋區(qū)域風(fēng)量不均勻,噴吹壓力和角度不當(dāng),導(dǎo)致布袋破損。

 

5 )布袋質(zhì)量不過關(guān)。由于制造廠家質(zhì)量不好,縫制布袋的線出現(xiàn)斷裂、高溫?fù)p壞,造成布袋破損。

6 )在布袋安裝時(shí),產(chǎn)生碰傷或劃傷未及時(shí)發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致運(yùn)行過程中碰傷劃傷處出現(xiàn)破損。

3.3、 公司下屬發(fā)電單位濾袋損壞分析:

 

針對公司下屬兩個(gè)單位濾袋損壞量大的情況,組織了電科院、國內(nèi)部分濾袋生產(chǎn)企業(yè)、除塵器廠家研討,分析損壞原因,得出以下結(jié)論。

 

1 )神華億利發(fā)電公司除塵器濾袋的失效主要原因是: 4  臺爐除塵器濾袋 90% 為基建原安裝進(jìn)口濾 袋,現(xiàn)除塵器運(yùn)行時(shí)間達(dá) 28000h ,濾袋接近設(shè)計(jì)使用壽命 30000h ;在日常維護(hù)與等級檢修中更換 10% 濾袋,主要是基建期除塵器安裝質(zhì)量差,部分預(yù)留花板封堵不嚴(yán),殼體及人孔處封閉不嚴(yán),導(dǎo)致局部 存在漏風(fēng)漏雨的地方,遭受氧化腐蝕。由于更換的濾袋為 PPS+PET (滌綸)或亞克力(丙烯酸脂)混紡料,與煙氣工況不匹配,使用時(shí)限為 1  年。

 2)神東熱電公司除塵器濾袋的失效主要原因是磨損,如圖3 所示。
 圖3  濾袋磨損失效圖片
3   濾袋磨損失效圖片 
 
4、提高濾袋使用壽命的措施:
4.1、加強(qiáng)袋式除塵器的運(yùn)行管理:
  對于除塵器檢修后更換濾袋數(shù)量多,在投運(yùn)之前,_進(jìn)行預(yù)噴涂工作;除塵器的入口煙溫控制在煙氣酸露點(diǎn)以上20℃~25℃,但不高于160℃,防止煙氣對濾袋發(fā)生化學(xué)腐蝕;除塵器灰斗不能高料位運(yùn)行,避免出現(xiàn)灰位過高淹沒布袋、粉塵沖刷濾袋底部導(dǎo)致濾袋破損的現(xiàn)象發(fā)生;鍋爐發(fā)生泄露,要及時(shí)退出除塵器的運(yùn)行。
 
4.2、除塵器的檢修維護(hù)應(yīng)注意的問題:
  除塵器在檢修之前,應(yīng)用熒光粉進(jìn)行檢漏試驗(yàn),對查找出來的漏點(diǎn),對其進(jìn)行全部消除;對于除塵器花板上預(yù)留的堵板,取消花板堵板,全部加裝濾袋;旁路擋板門密封不嚴(yán)的要進(jìn)行認(rèn)真處理,改進(jìn)旁路門結(jié)構(gòu),避免出現(xiàn)泄漏;認(rèn)真核對噴吹管與袋口的噴吹角度,避免產(chǎn)生氣流偏斜,造成對濾袋的吹損;對除塵器灰斗料位計(jì)勤檢查、勤維護(hù),杜絕出現(xiàn)顯示失真的現(xiàn)象;對于零星更換的布袋,在安裝之前應(yīng)進(jìn)行預(yù)涂灰工作;濾袋安裝后仔細(xì)檢查袋底的分布情況,對出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)、碰撞的濾袋進(jìn)行修復(fù)復(fù)位;安裝時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行安裝規(guī)范,避免異物調(diào)入布袋,袋籠卡子_要卡好,避免使用失效卡子;利用檢修機(jī)會在除塵器灰斗大約 1.5m 處加裝大網(wǎng)格,防止布袋脫落后堵塞出灰口;對鍋爐空預(yù)器的漏風(fēng)、除塵器本體的漏風(fēng)進(jìn)行治理,使除塵器在運(yùn)行過程中含氧量不得_過6%;對損壞的濾袋因自身技術(shù)力量分析不清楚,進(jìn)行送檢分析;除塵器整個(gè)袋室或者整體更換濾袋,選用_的安裝隊(duì)伍,可以避免因?yàn)V袋的安裝不規(guī)范,造成濾袋的口部磨損、掉袋、與骨架配合等問題。
4.3、選用與煙氣工況相適應(yīng)的濾袋:
   選用濾袋考慮的主要因素有:煙氣的溫度、煙氣的成分(如O2 含量、NOX、SO2SO3 含量、H2O 等)、燃煤的元素成分、煙塵的化學(xué)組成、煙塵的顆粒級配、煙塵濃度、鍋爐的型式、煙塵的排放要求和性價(jià)比。不同煙氣工況下,濾料選擇見下表。

 

不同煙氣工況下濾料選擇表

 

煙氣

燃煤

濾料

 

克重

排放濃度

溫度

硫分

 

mg/Nm 3

 

 

 

%

%

纖維

基布

g

30

20

≤120

≤6

1

15%P84+

PPS

580/600

表面

 

160

85%PPS

浸漬

PTFE

≤120

≤6

1.5

PPS

PTFE

580/600

表面

160

浸漬

覆膜

≤120

≤6

1.5 2.5

50%PPS+

PTFE

600

表面

PTFE

160

50%PTFE

浸漬

覆膜

170 240

 

1 2.5

25%P84+

PTFE

650

表面

PTFE

 

75%PTFE

浸漬

覆膜

170 260

 

2.5

PTFE

PTFE

750

表面

PTFE

 

浸漬

覆膜

 

1 )滿足煙塵濃度小于 30mg/Nm 3  的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),增加濾料的克重,克重 ≥580g/m 2 ,提高過濾精度。

2 )從耐酸性能考慮,煙氣中含有酸腐蝕氣體,增加 PTFE 增強(qiáng)濾料的整體_性能,延長濾袋的壽命。

3 )由于系統(tǒng)的漏風(fēng)率問題,煙氣中含氧量容易_出 PPS  纖維承受的范圍,選擇加入 PTFE  的濾料,可以有效地防止濾袋的氧化腐蝕,提高濾袋使用壽命。

 

4 )濾袋的口部制作方式采用雙外筋卡槽,便于 濾袋安裝和口部密封,能很好地解決濾袋脫落的問題。

5 )濾袋底部縫制采用底部向上加強(qiáng) 100mm  筒體同材質(zhì)的氈材,同時(shí)采用底部包底縫制,可以有效地防止濾袋底部的磨損。

4.4、 規(guī)范濾袋采購:

 

在提報(bào)采購濾袋的計(jì)劃時(shí),參照濾袋的選型原則,根據(jù)本單位的實(shí)際情況,_明確技術(shù)要求;物資采購部門采購濾袋時(shí),應(yīng)從生產(chǎn)廠家直接采購,要選

擇技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚以及售后服務(wù)好的廠家,確保布袋質(zhì)量;采購到廠后的布袋,抽查取樣送檢,把好驗(yàn)收關(guān);加強(qiáng)對除塵器布袋全壽命的跟蹤管理,及時(shí)將不符合技術(shù)要求的濾袋提供商,清理出供應(yīng)商庫。

4.5 、 除塵器(含濾袋)運(yùn)行維護(hù)方式:


在環(huán)保工作已經(jīng)成為電廠生產(chǎn)運(yùn)營的否決性指標(biāo)情況下,電廠可以嘗試創(chuàng)新濾袋采購的管理辦法,采用質(zhì)保金與質(zhì)量掛鉤、濾袋使用達(dá)到技術(shù)協(xié)議要求壽命進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)等方式,鼓勵(lì)供應(yīng)商提供質(zhì)量好的濾袋。同時(shí),可以考慮采用 產(chǎn)品 + 服務(wù) 的合作模式,將除塵器(含)運(yùn)行維護(hù),整體外委于具有_技術(shù)實(shí)力的濾袋生產(chǎn)廠家,便于統(tǒng)一管理。

 

5、 結(jié)束語:


選用袋式除塵器_可以實(shí)現(xiàn)煙氣粉塵排放濃度 <20mg/Nm 3  的新環(huán)保要求。目前,公司范圍內(nèi)運(yùn)營

電廠投運(yùn)的布袋除塵器,排放_出設(shè)計(jì)值或新環(huán)保排放要求的達(dá)標(biāo)值。主要原因是除塵器在運(yùn)行過程中,濾袋失效。改變當(dāng)前布袋除塵器煙塵排放大的局面,重點(diǎn)是解決濾袋失效的問題。

 

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