燃煤鍋爐布袋除塵器保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

燃煤鍋爐布袋除塵器保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
保護(hù)系統(tǒng)是依據(jù)鍋爐啟停和出現(xiàn)異常情況時(shí)煙氣工況條件設(shè)計(jì)的。主要由預(yù)涂灰裝置、緊急噴淋降溫系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、濾袋保護(hù)裝置等組成。
預(yù)涂灰包括投運(yùn)前對(duì)濾袋表面形成粉塵層、長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷全投油運(yùn)行和長(zhǎng)時(shí)間停爐再次啟動(dòng)三種情形，特別是有些電廠位于城區(qū)附近，在鍋爐啟動(dòng)投油和低負(fù)荷投油助燃時(shí)由于環(huán)保要求不允許開旁路，而直接要經(jīng)過(guò)濾袋，如濾袋不采用預(yù)涂灰，必將導(dǎo)致濾袋出現(xiàn)油霧堵塞現(xiàn)象。
緊急噴淋降溫系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐結(jié)焦、換熱器出現(xiàn)故障等排煙溫度超過(guò)濾料所能承受的較限溫度時(shí)設(shè)置的，采用兩級(jí)噴淋形式，噴嘴為氣液兩相霧化結(jié)構(gòu)，降溫效果不小于30℃。
旁路系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐“四管”導(dǎo)致煙氣濕度大幅度增加或鍋爐過(guò)度超溫而緊急噴淋降溫系統(tǒng)也無(wú)法降下來(lái)時(shí)設(shè)置的，旁路閥門采用氣動(dòng)提升雙閥門結(jié)構(gòu)型式，保證零泄漏。
濾袋保護(hù)裝置包括檢露和糊袋、堵袋檢測(cè)，每個(gè)單元倉(cāng)室設(shè)置濁度儀和差壓變送器。濁度儀檢測(cè)單元倉(cāng)室排放濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)緊急信號(hào)，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)破損；差壓變送器檢測(cè)濾袋過(guò)濾阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)啟動(dòng)緊急信號(hào)，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)糊袋、堵袋。
4、濾袋的選型及注意事項(xiàng)濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)于整臺(tái)鍋爐袋式除塵器而言，濾袋是其核心部件。濾料質(zhì)量直接影響除塵器的除塵效率，濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運(yùn)行費(fèi)用。因而，通常濾料需要根據(jù)除塵器運(yùn)行環(huán)境和介質(zhì)情況選用合適的材質(zhì)。電站除塵器常見到的濾料有PPS，P84，PTFE等，常用的是PPS，克重550g/m2，通常采用燒毛、熱定型處理，如果含濕量≥10%，或含氧量≥10%且溫度大于160度，需另進(jìn)行PTFE浸漬處理，以提高抗水解和舒緩反應(yīng)性能。如果運(yùn)行溫度長(zhǎng)期在190℃以上，應(yīng)考慮采用純PTFE濾料。P84因易水解，不宜在燃煤鍋爐袋式除塵器中單獨(dú)使用，但可以用PPS P84針刺氈復(fù)合刺氈，通常P84含量為10-15%，主要為了進(jìn)一步提高過(guò)濾精度，其它性能不發(fā)生改變，布袋成本也稍高一些。由于電廠粉煤灰中二氧化硅、三氧化二鋁含量高，在清灰過(guò)程中對(duì)覆膜濾料表面的膜容易產(chǎn)生磨損，進(jìn)而出現(xiàn)膜脫落現(xiàn)象，覆膜濾料不適用于燃煤鍋爐煙塵的處理。
燃煤電廠所采用的袋式除塵器中，PPS濾料由于性價(jià)比高作，但其舒緩反應(yīng)性能較差，好運(yùn)行在160℃和含氧量9%以下，運(yùn)行壽命可超過(guò)30000小時(shí)。同時(shí)對(duì)NO2、SO2、SO3也應(yīng)控制，特別NO2的氧化作用往往被忽視，這些參數(shù)與溫度有關(guān)，已經(jīng)在試驗(yàn)室及應(yīng)用中得到驗(yàn)證，都是損壞濾袋力度強(qiáng)損傷的重要原因。5、濾袋的失效與解決方案濾袋在袋式除塵器的投入資金和維護(hù)費(fèi)用中所占的比例都是相當(dāng)大的，約占投入資金費(fèi)用的比例為30%，占維護(hù)費(fèi)用的比例為80%以上，因而如何避免濾袋過(guò)早失效是降低除塵器維護(hù)費(fèi)用的重要途徑。
燃煤電廠濾袋的失效分為物理失效和化學(xué)失效兩種，而物理失效包括機(jī)械磨損、煙氣沖刷、堵塞失效三種類型，化學(xué)失效包括高溫?fù)p傷、酸堿腐蝕和氧化腐蝕。
①機(jī)械磨損
機(jī)械磨損與袋式除塵器的加工、運(yùn)輸、安裝及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，常見的有：袋籠的外徑偏小、豎筋數(shù)量偏少、橫筋間距偏大而導(dǎo)致濾袋與袋籠之間形成擠壓力，將濾袋撐破；運(yùn)輸和安裝過(guò)程中由于不慎產(chǎn)生劃傷；噴吹管上的噴嘴與花板孔之間同心度達(dá)不到要求或噴嘴與花板之間垂直度不夠而導(dǎo)致噴吹過(guò)程中壓縮空氣直接吹到濾袋袋身上，造成了濾袋局部受沖擊過(guò)大而破損；袋籠表面有毛刺、凸起或兩節(jié)連接處脫開導(dǎo)致在過(guò)濾和清灰往復(fù)過(guò)程中對(duì)濾袋的間歇性磨損；濾袋和花板配合不好如濾袋袋口沒(méi)有完全展開或袋口與花板存有間隙出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象，導(dǎo)致粉塵沖刷袋口；花板有缺口或凹凸、濾袋接縫不規(guī)范也會(huì)出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象；濾袋與壁板上的加強(qiáng)型鋼或殘留的吊耳相接觸，濾袋因花板平整度不夠或袋籠垂直度不夠，都將導(dǎo)致清灰過(guò)程中濾袋的擺動(dòng)造成撞擊磨損。
解決方案：設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中應(yīng)精心化，配套件質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，在除塵器投運(yùn)前應(yīng)進(jìn)行一體完全的檢查，盡可能減小現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，并配備相關(guān)的設(shè)施，將質(zhì)量較高要求的盡可能由生產(chǎn)車間完成。
②煙氣沖刷
煙氣沖刷與除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，主要是由于煙氣到達(dá)濾袋的流速太高，煙氣攜帶粉塵直接沖刷濾袋導(dǎo)致濾袋磨損，特別是高含塵濃度工況或除塵器進(jìn)風(fēng)通道出現(xiàn)積灰時(shí)，這一現(xiàn)象會(huì)更加容易發(fā)生。采用下進(jìn)風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在濾袋的底部，采用水平進(jìn)風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在前排濾袋，盡管濾袋底部采用了加厚層，但也無(wú)法從根本上避免這一問(wèn)題。
解決方案：建立合理的煙氣流場(chǎng)，采取必要的導(dǎo)流、均流措施，采用多方位進(jìn)風(fēng)方式，形成煙氣蔓延整個(gè)過(guò)濾區(qū)域的趨勢(shì)，確保煙氣到達(dá)濾袋時(shí)的風(fēng)速小于1m/s，同時(shí)應(yīng)避免除塵器進(jìn)風(fēng)通道出現(xiàn)積灰和灰斗輸灰不暢引發(fā)的灰位過(guò)高現(xiàn)象發(fā)生。
③堵塞失效
堵塞失效主要包括粉塵堵塞、油霧堵塞、結(jié)露糊袋三種類型。粉塵堵塞主要是由于清灰不夠完全引起的，特別是鍋爐低負(fù)荷時(shí)除塵器長(zhǎng)時(shí)間不清灰也會(huì)導(dǎo)致這一問(wèn)題的出現(xiàn)，微細(xì)的粉塵游弋于濾袋的表面，在過(guò)濾過(guò)程中由于粉塵之間的擠壓導(dǎo)致粉塵浸透到濾袋纖維夾層中，引起濾袋局部固有阻力的增加，整條濾袋透氣的均勻性發(fā)生了改變，這不僅會(huì)引起除塵器運(yùn)行阻力的增加，還會(huì)改變煙氣的過(guò)濾路徑，增加未曾堵塞的濾袋部位的過(guò)濾負(fù)荷，加劇了濾袋狀況的惡化；油霧堵塞主要是鍋爐啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行投油助燃時(shí)未對(duì)濾袋采取保護(hù)措施或保護(hù)措施不到位引起的，這會(huì)導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加，即便采用力度強(qiáng)清灰也難以解決這一問(wèn)題；結(jié)露糊袋主要是除塵器低于酸露點(diǎn)運(yùn)行，凝結(jié)的酸附著在濾袋外表面，這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在鍋爐啟動(dòng)是煙溫過(guò)低或鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時(shí)，結(jié)露糊袋同樣會(huì)導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加，還可能同時(shí)導(dǎo)致酸對(duì)濾袋的腐蝕。