山西某自備電廠有4臺YG2240P9182M1型240 tPh循環(huán)流化床鍋爐。該鍋爐為高溫高壓、單氣包橫置式、單爐膛、自然循環(huán)、全鋼架π型濾置。改造前鍋爐除塵器采用XKD150×4P2干式、臥式、板式雙室四電場電除塵,2006年上半年相繼投用,但投用后煙塵排放濃度一直未達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)(50 mg/m3 )的要求值。需要對除塵器進(jìn)行技術(shù)改造。經(jīng)現(xiàn)場考察,采用電袋組合式除塵器進(jìn)行技術(shù)改造,于2007年下半年分別完成了4臺除塵設(shè)備的改造工程,投用后經(jīng)環(huán)保部門監(jiān)測達(dá)到煙塵排放要求。

　　1 　除塵設(shè)備改造方案

　　1.1 　煤樣分析

　　煤樣分析見表1。

　　1.2 　灰分成分分析

　　灰分成分分析見表2。

　　1.3 　主要設(shè)計(jì)參數(shù)

　　除塵器設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)見表3。

　　1.4 　改造方案

　　國內(nèi)外電袋組合式除塵器在結(jié)構(gòu)形式上,可以分為以下三種形式:

　　1)“前電后袋式”結(jié)構(gòu)。其一般形式是:在一個除塵箱體內(nèi),前部為靜電除塵單元,后部為袋式除塵單元(圖1)。

　　“前電后袋式”電袋組合式除塵器將前級電除塵和后級袋式除塵串聯(lián)成一體,煙氣經(jīng)過前區(qū)靜電除塵后進(jìn)入后區(qū)袋式除塵。

　　2)“靜電增強(qiáng)型”結(jié)構(gòu)。其一般形式是:在一個除塵箱體內(nèi),前部設(shè)置一段預(yù)荷電區(qū),使顆粒物帶電。帶電顆粒物隨煙氣進(jìn)入后區(qū)過濾段被濾袋過濾層收集(圖2)。

　　3)“電袋一體”結(jié)構(gòu)。此種形式又稱“嵌入式”電袋組合式除塵器,其主要結(jié)構(gòu)為:在一個除塵箱體內(nèi),靜電部分(放電極和收集板)和濾袋的交替成排布置(圖3) ,兩者同時工作達(dá)到除塵效果。

　　目前,在國內(nèi)電袋組合式除塵器的應(yīng)用主要為第一種結(jié)構(gòu):“前電后袋式”。以上3種結(jié)構(gòu)的電袋組合式除塵器存在著一個相同點(diǎn),即靜電除塵空間與袋式除塵空間聯(lián)在一起。循環(huán)流化床鍋爐燃用煤種比較復(fù)雜、起停頻繁、點(diǎn)爐噴油啟動易產(chǎn)生糊袋或者燒袋。電除塵采用負(fù)電暈產(chǎn)生的O3直接作用濾袋,易損壞濾袋。

　　鑒于以上考慮,本工程中我們提出了一種新型的電袋組合式除塵器(專利號ZLGL2007120009 ,結(jié)構(gòu)見圖4) ,它由完整保留的原靜電除塵器第一電場和在被拆除的后三級電場內(nèi)安裝的袋式除塵器組成。電除塵器、袋式除塵器加裝隔板隔開,由外加煙道連接成組合式除塵器。主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表4。

　　鍋爐尾部排出的高溫含塵煙氣先經(jīng)過保留的靜電除塵器第一電場除塵,由靜電除塵器后部(拆除第二電場的一部分空間)進(jìn)入兩側(cè)的排氣煙道,煙氣通過煙道提升閥進(jìn)入袋式除塵器(拆除的第二電場的一部分和第三、四電場) ,從出口提升閥進(jìn)入尾部煙囪煙道。

　　一電場電除塵器后的兩側(cè)排氣煙道同時設(shè)有旁路提升閥,使高溫?zé)煔饪梢灾苯舆M(jìn)入尾部煙囪煙道。

　　1.5 　主要特點(diǎn)

　　作為靜電除塵器和袋式除塵器的有機(jī)結(jié)合,電袋組合式除塵器充分發(fā)揮了兩種除塵器各自的優(yōu)勢。本次電袋組合除塵器具有以下主要特點(diǎn):

　　1.5.1 　結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　1)采用第一電場靜電除塵器與袋式除塵器串聯(lián)為一體,但各自獨(dú)立,前電后袋。

　　2)靜電除塵器排氣后兩端設(shè)置袋式除塵器進(jìn)氣通道,合理地解決了袋式除塵器和靜電除塵器的連接問題,使得煙氣中的O3有還原空間。

　　3)后級袋式除塵器分室設(shè)計(jì),并在進(jìn)出口都設(shè)置通氣閥門,可以實(shí)現(xiàn)離線和在線清灰。

　　4)進(jìn)入后級袋式除塵器前,設(shè)有旁通煙道,安裝有通氣閥門,利于工況調(diào)節(jié)作用。

　　5)氣動閥、氣包采用各自氣路和儲氣罐。

　　1.5.2 　技術(shù)特點(diǎn)

　　1)前級第一電場收塵效率在60 %～80 %之間,后級袋式除塵器的粉塵負(fù)荷只有除塵器入口的20 %～40 %。

　　2)除塵效率不受高比阻細(xì)微粉塵影響,不受煤種、煙灰特性影響,排放濃度容易實(shí)現(xiàn)在50 mg/m3以下,且長期穩(wěn)定。

　　3)第一電場對粉塵實(shí)現(xiàn)荷電,由于電荷效應(yīng)使粉塵在沉積后結(jié)構(gòu)比較松散,有利于減低布袋粉塵層的過濾阻力。

　　4)第一電場除去了顆粒較大的粉塵,減輕了粉塵對濾袋的磨損;后級袋式除塵器粉塵負(fù)荷降低,延長了清灰周期,減少了壓縮空氣對濾袋的損害。除去大顆粒粉塵、減少噴吹次數(shù)都可以保護(hù)濾袋,利于延長濾袋使用壽命。

　　2 　測試結(jié)果

　　2007年8月進(jìn)行2號爐鍋爐除塵器改造,2007年9月18日進(jìn)入初次投運(yùn)。自除塵器投運(yùn)以來,運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。運(yùn)行3個月后,山西省環(huán)境監(jiān)測中心站到現(xiàn)場監(jiān)測,自備電廠2號鍋爐電袋組合式除塵器煙塵最大排放濃度為14.71 mg/m3 (表5)。2007年9月到2008年1月又相繼對該電廠剩余鍋爐除塵器進(jìn)行了改造,監(jiān)測3號、4號鍋爐煙塵最大排放濃度分別為7.48 ,6.24 mg/m3 ,均符合GB13223 - 2003《火電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

　　3 　效益

　　山西某自備電廠鍋爐電袋組合式除塵器改造后運(yùn)行至今,除塵器使用正常,年減少煙塵排放量6 500余t ,顯著改善了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境空氣質(zhì)量,對當(dāng)?shù)氐纳鐣M(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。

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