1、概況

    陜西寶雞熱電有限責(zé)任公司有50MW發(fā)電機(jī)組配套的200t/h液態(tài)排渣燃煤粉電廠鍋爐2臺（3#爐、4#爐），主要燃用低硫煤（華亭煤等）。球磨機(jī)制粉細(xì)度R90=10～13%；爐膛溫度較高，爐膛捕渣率35%；尾部過熱器和豎向煙道慣性捕集煙塵10～15%。因此，排出的飛灰與固態(tài)排渣燃煤粉鍋爐相比偏細(xì)。

    改造前鍋爐除塵器為單元復(fù)合多管旋風(fēng)除塵器。當(dāng)?shù)丨h(huán)境監(jiān)測站測試煙塵排放濃度為1560mg/mN3，年煙塵排放量達(dá)到6000噸左右。加之該公司位于市區(qū)附近，鍋爐煙囪的排放可見污染物（煙塵）十分明顯，成為影響當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境的主要污染源。參見圖1。

    由于該公司鍋爐由原發(fā)電功能轉(zhuǎn)變?yōu)闊犭娐?lián)產(chǎn)，使用剩余壽命高出原設(shè)計(jì)時(shí)間；考慮環(huán)保要求不斷提高、以及寶雞市建設(shè)全國環(huán)保模范城市需要，需對除塵器進(jìn)行改造。

    寶雞熱電首選電除塵器改造方案，委托電力設(shè)計(jì)部門進(jìn)行了可行性研究論證工作（2002年11月）。針對原除塵器現(xiàn)場位置狹窄及燃煤情況，設(shè)計(jì)論證認(rèn)為現(xiàn)場條件只可以設(shè)置三電場靜電除塵器，改造設(shè)計(jì)除塵效率為99.2%，煙塵排放濃度在100 mg/mN3左右，計(jì)劃工期13個(gè)月，工程概算2000余萬元左右。由于該工程改造方案費(fèi)用高、工期長、影響熱電生產(chǎn)，致使除塵器改造工作難以展開。

    借鑒國內(nèi)使用鍋爐布袋除塵器的成功經(jīng)驗(yàn)，我們對寶雞熱電鍋爐除塵器改造提出了采用袋式除塵器的方案（2003年6月）。針對寶雞熱電液態(tài)排渣電廠鍋爐排煙溫度高（200℃左右）、系統(tǒng)要求阻力低（1000Pa）、不改動(dòng)其它輔機(jī)設(shè)備，在原除塵器位置上把復(fù)合多管旋風(fēng)除塵器更換為高效除塵器的等特殊要求，進(jìn)行該公司袋式除塵器工程技術(shù)改造的調(diào)研、改造設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)審查等工作，提出了具有投資少，效率高，工期短的工程改造實(shí)施方案。2004年3月—6月完成了改造施工安裝工作，工程施工期3#爐45天（2004年3月28日開始）、4#爐30天（2004年5月28日開始），施工安裝結(jié)束后即投運(yùn)使用。

    2004年8月下旬，陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站對除塵器進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，3#爐、4#爐煙塵平均排放濃度分別為12.3mg/mN3和18.2 mg/mN3；9月下旬通過陜西省環(huán)保局組織的工程驗(yàn)收。

    2、鍋爐設(shè)備狀況

    2.1鍋爐技術(shù)參數(shù)

    鍋爐型式：П型爐 開式單室液態(tài)排渣爐

    鍋爐制造商：捷克斯洛伐克共和國

    鍋爐額定蒸發(fā)量： 200 t/h

    過熱蒸汽壓力： 9.41 Mpa

    過熱蒸汽溫度: 540 ±10 ℃

    鍋爐捕渣率: 35 ％

    排煙溫度： 150 ℃

    燃煤消耗量： 21~25 t/h

    2.2風(fēng)機(jī)參數(shù)

    型號 Y5-2×29N0.23.1F型雙吸引風(fēng)機(jī)

    數(shù)量 2 臺

    流量 230106 m3/h

    全壓 380×9.8 Pa

    電機(jī)功率 300 KW

    額定電流 37.5 A

    轉(zhuǎn)速 740 rpm

    2.3 除塵器設(shè)計(jì)參數(shù)

    入口含塵氣體量 430000 m3/h

    入口含塵氣體溫度 145～190 ℃ （夏季爐尾排煙溫度偏高170~210℃）

    除塵器入口含塵量 ≤ 25 g/Nm3

    除塵器出口含塵量： ≤ 50 mg/Nm3

    除塵效率 ≥ 99.8 %

    除塵器本體阻力 ≤1000 Pa

    除塵器上平面標(biāo)高高度 ≤ 21 m

    兩臺引風(fēng)機(jī)設(shè)備保留；兩水泥灰斗、除灰裝置保留；除塵器露天布置。

    3、袋式除塵器系統(tǒng)

    3.1 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(fēng)機(jī)—— →排煙道——→煙囪

    ↓（收塵）

    儲灰斗——→輸灰系統(tǒng)——→灰罐車運(yùn)輸

    ↓

    水沖灰

    鍋爐排出的含塵氣體進(jìn)入爐尾主煙道；正常工作時(shí)，打開各除塵器單元前后的閥門使煙氣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，除塵后煙氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)前主煙道，此時(shí)旁通煙道閥門關(guān)閉；鍋爐噴油點(diǎn)爐時(shí)，打開旁通煙道閥門使燃油煙氣通過進(jìn)入風(fēng)機(jī)前主煙道，關(guān)閉各除塵器單元前后的閥門；鍋爐引風(fēng)機(jī)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(jìn)行干灰使用（原輸灰系統(tǒng)保留）或水沖灰。

    3.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

    表1 鍋爐袋式除塵器系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)參數(shù)

    序號 項(xiàng) 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(fù)合高溫濾料

    9 濾袋正常使用溫度 ℃ 連續(xù)運(yùn)行溫度120~180℃，短時(shí)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(gè) DMF-Z-50S，216只/臺

    12 清灰頻率 S 定阻清灰，900Pa，可以調(diào)整

    3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

    3.3.1濾袋

    濾袋設(shè)計(jì)直徑為120㎜，比通常采用的150㎜的濾袋直徑小20%，每四個(gè)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(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝加工生產(chǎn)復(fù)合耐高溫耐酸堿梯度過濾材料。

    本次濾料設(shè)計(jì)運(yùn)行溫度120~180℃，上限工作溫度190℃，短時(shí)工作溫度210℃。

    3.3.2 煙氣分配裝置

    采用側(cè)向進(jìn)氣分配器，均勻分配含塵氣體，同時(shí)可對粗顆粒煙塵進(jìn)行預(yù)分離，避免含塵氣體直接沖刷濾袋，進(jìn)一步提高整個(gè)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(dǎo)被凈化的氣體組成脈沖氣流清灰。清灰氣流導(dǎo)引采用具有二次氣流誘導(dǎo)功能的雙風(fēng)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(diǎn)，壓差可調(diào)節(jié)）或定時(shí)兩種方式。

    3.3.5 平臺設(shè)計(jì)

    除塵器系統(tǒng)設(shè)計(jì)有兩個(gè)平臺。9.00m平臺主要用于運(yùn)行設(shè)備檢查（除塵器灰斗、卸灰閥、除塵器進(jìn)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(jì)

    利用原除塵器灰斗裝置，各個(gè)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(yùn)； #4爐除塵器于2004年6月26日投運(yùn)。自除塵器運(yùn)行以來，運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。運(yùn)行3個(gè)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(dá)到了設(shè)計(jì)要求以及滿足新頒布的火電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目的環(huán)保驗(yàn)收，得到了與會人員的一致好評。與會人員的一致認(rèn)為該項(xiàng)目符合環(huán)保驗(yàn)收合格條件，項(xiàng)目技術(shù)可靠、先進(jìn)，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(xiàng)目具有推廣示范作用。

    5.效益

    寶雞熱電公司#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(fèi)上百萬元。除塵器的改造成功極大的改善了當(dāng)?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(dāng)?shù)氐纳鐣M(jìn)步、經(jīng)濟(jì)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

    寶雞熱電公司鍋爐除塵器系統(tǒng)改造的主要特點(diǎn)在于高溫低阻，主要技術(shù)難點(diǎn)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?zé)煔獯嬖诳够瘜W(xué)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(qiáng)基布等措施，在今后運(yùn)行過程中仍需得到時(shí)間的檢驗(yàn)。

    針對我國的燃煤狀況和鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀，直接采用PPS、P84濾料需慎重，同時(shí)提出需加快研發(fā)適合國內(nèi)鍋爐負(fù)荷運(yùn)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)。

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