【科塵】電袋除塵器差壓高分析與處理

2019-08-2117:40:42

　　【摘要】#3機組于2011年9月投入商業運營。最初電袋除塵器運行阻力值就已超過了原設計值(正常運行工況阻力800Pa)的要求，但未超過最大值1100Pa的要求。雖然運行阻力偏大，#3電袋除塵器運行還算平穩，但是自2014年12月份以來，#3電袋除塵器持續上漲，最高達3600pa，已經威脅到#3機組的安全運行。

　　【關鍵詞】差壓高溫損傷氨逃逸

　　一概述：

　　華潤電力登封有限公司二期2×630MW機組每臺鍋爐配2臺FE型電袋復合式除塵器(二電場+二布袋)。鍋爐煙氣煙塵中的粗顆粒粉塵經過一、二級電場沉降和收集后，收塵效率可達到80-90%，剩余細微粉塵隨煙氣緩慢進入布袋除塵區。

　　電-袋復合除塵器基本參數(無特別說明為一臺爐的數據)

　　二電袋除塵器運行優缺點：

　　優點：

　　(1)能捕集高比電阻粉塵、細微粉塵，除塵效率具有高效性和穩定性;

　　(2)濾袋粉塵量少、清灰周期長、氣源能耗小;

　　(3)運行電耗低，電耗是相等除塵效果的一半左右。

　　電袋復合式除塵器是通過前級電除塵區捕集80～90的煙氣粉塵，后級濾袋過濾區捕集少量的殘余粉塵。同時，利用通過前級電場區產生的荷電粉塵，可有效改善沉積在濾袋表面粉塵層的過濾特性，使濾袋的透氣性能、清灰性能得到大幅改善，從而達到低阻高效收塵的效果。

　　缺點：

　　(1)電袋除塵器差壓相對電除塵來說，系統阻力較大，風機能耗大。

　　(2)運行檢修維護費用高，濾袋壽命低平均不到4年需全部更換濾袋，純布袋最高運行記錄8年才全部更換濾袋。

　　(3)難以處理高溫煙氣：煙氣溫度不能超過160℃，煙氣溫度太高超過濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。

　　(4)對鍋爐運行煙氣濕度及含氧量要求高：煙氣中含水含油量大時易糊袋。煙氣中過高的氧含量且隨著濃度增高、溫度上升、作用時間的延長，會使濾料的強力降低較快，減少其使用壽命。

　　(5)濾袋破損日常維護更換困難，在線檢修、更換濾袋環境惡劣，對檢修人員人身安全保障困難。

　　三#3電袋除塵器運行狀況分析：

　　#3機組于2011年9月投入商業運營。最初電袋除塵器運行阻力值就已略超過了原設計值(正常運行工況阻力800Pa)的要求，但未超過最大值1100Pa的要求。主要原因是電袋除塵器實際過濾面積較小，過濾風速達到1.34m/min，明顯已超過上述設計值，雖然運行阻力偏大，#3電袋除塵器運行還算平穩，見性能試驗表：

　　#3、#4爐電袋除塵器性能測試結果表

　　但是自2014年12月份以來，#3電袋除塵器持續上漲，最高達3600pa(圖1)，已經威脅到#3機組的安全運行。

　　差壓高對系統的不利影響有：

　　(1)引風機電流高達550A，比剛投產電流高了150A，引風機耗電率大幅度增加的同時也容易造成風機喘振，影響到機組安全運行。

　　(2)袋區除塵效率取決于濾袋上附著的粉塵厚度，為了控制差壓袋區噴吹周期和間隔時間大大縮短，干凈濾袋除塵效率低，大量粉塵穿過布袋到達脫硫，影響脫硫反應，造成脫水效果差等問題，為了保證脫硫系統的正常運行，必須加大脫硫廢水的排放。

　　四原因分析：

　　(1)工程遺留問題：電袋除塵器實際過濾面積較小(只安裝了設計的90%布袋)，過濾風速達到1.34m/min(設計值為1.03)，嚴重偏高，造成差壓比設計值偏高，但不是主要原因。

　　(2)電袋除塵器內的臭氧是否有影響：電除塵有電暈就會產生臭氧,臭氧濃度過高會對布袋氧化腐蝕，但是福建龍凈通過模擬電除塵器電場實驗室、多臺電袋復合除塵器實際運行工況狀態下的電場后和除塵器出口臭氧測試和運行的靜電除塵器NOX的測試得出結論：在高溫煙氣中臭氧的含量極少，不可能對布袋的壽命和差壓產生影響。

　　(3)#3除塵器濾袋受過高溫沖擊。(2012年11月3日因空預器跳閘，除塵器入口煙溫最高達260℃長達兩小時，2014年3月12日對#3電袋除塵器濾袋進行了檢測，報告如下：

　　檢測報告中指出濾袋受到明顯的化學腐蝕，機械強力降低，濾袋局部發生粉塵滲透，長期運行可能造成壓差偏大，雖然#3電袋除塵器受過高溫的損傷，但是自2012年11月份至2014年12月兩年多以來，#3電袋除塵器差壓非常穩定一直都比高溫損傷前高了300pa，。以下為2014年來#3差壓變化情況。

　　#3電袋除塵器2014年12月份之前的差壓非常穩定，但是從2014年12月份開始差壓迅速上漲，到2015年9月份差壓到達最高值3600pa如圖2，同時#3爐電袋除塵器12個整流變一、二次電流也從2015年1月份開始不同程度逐漸變小，電區收塵效率明顯下降，如圖3：

　　為什么#3電袋除塵器差壓如此迅速的上漲同時#3爐電袋除塵器12個整流變一、二次電流全部變小，通過對脫硝系統的數據進行分析發現，#3脫硝出口氨氣濃度從2014年12月下半月開始明顯偏大(最高10ppm，設計是3ppm)，圖4是#1-4爐脫硝系統出口氨氣曲線圖。

　　(4)氨逃逸對電袋除塵器的影響，逃逸的氨在一定條件下會和煙氣中的水蒸氣、SO3反應生成硫酸氫銨，由于硫酸氫銨的水溶液PH值為酸性，經過多次化驗#3電袋除塵器灰樣，發現PH值基本在4-5之間(正常灰溶液PH值在8以上)，可以確認#3爐SCR的氨逃逸還是比較大的，由于#3爐SCR脫硝催化劑的壽命已過期(2014年9月份過期)，催化劑活性逐漸衰減，脫硝效率降低，氨逃逸率增大后生成的硫酸氫銨粘性大，粘在#3電除塵極線上使整流變運行電流低，電區收塵效率大大降低，同時黏性的灰粘在布袋上，噴吹氣源在設計壓力下難于噴吹下來，這個是造成#3電袋除塵器差壓呈直線上漲的主要原因。

　　五采取措施：

　　(1)目前布袋差壓不斷增大，噴吹氣源壓力0.2-0.3Mpa壓力已不能達到要求，自從2016年1月底將#3電袋除塵器噴吹氣源壓力提升值0.35-0.4Mpa后，差壓已大幅度下降，滿負荷差壓在2000pa左右，單臺引風機電流下降了100A左右。

　　(2)在#3、4機組超潔凈排放的同時進行除塵器提效改造，增加袋區的寬度和布袋的條數，增加通流面積，保證煙氣流速在設計范圍(1.00m/min)，同時徹底將粘黏在極線極板的灰垢清理干凈，在提效改造前在控制差壓的同時適當減少噴吹的周期，盡量延長布袋壽命。

　　(3)制定空預器跳閘保護布袋運行措施，防止電袋除塵器再次收到高溫損壞，延長布袋使用壽命。

　　(4)保持SCR催化劑的活性，并在正常運行中嚴格控制氨的噴入量，防止氨氣過量而造成氨逃逸，正常情況下應控制氨逃逸率不超過3ppm。

　　(5)鍋爐正常運行中通過開大低氮燃燒器燃燼風風門開度降低SCR脫硝裝置入口NOx指標，從而達到即滿足環保要求，又減少了噴氨量。

　　(6)SCR脫硝裝置設計均為2+1方式，當脫硝效率達不到設計值或不能滿足國家環保排放要求時，為確保鍋爐的安全運行，就必須對催化劑進行清洗或安裝備用層催化劑。

　　(7)運行中嚴格執行布袋脈沖電磁閥、電除塵電磁振打的定期檢查和試驗工作，控制整流變運行電流、振打系統、布袋脈沖噴吹周期在合理范圍。

　　六我司其他機組電袋除塵器應用情況：

　　(1)、我司四臺機組均采用電袋除塵器，一期兩臺機組電袋除塵器由原來的四電場電除塵器改造已經三年時間，除塵效率大幅度上升的同時除塵耗電率大大降低(電除塵耗電量是改造前的2/5左右，除塵效果也有明顯的提高，從脫硫脫水效果明顯可以看出)，清灰周期長的同時差壓平均只有400pa;引風機的電耗也沒有相應的增加，改造效果非常好。

　　(2)#4機組2012年10月投入商業運營，2015年4月份以前運行較為穩定，但是從2015年5月份開始#4電袋除塵器袋區一排#3、4灰斗頻繁出現布袋脫落現象(其他灰斗沒有)，差壓最高也漲到2700pa，而且灰黏性明顯增大，初步分析#4爐SCR脫硝催化劑的壽命也已經過期，經過化驗灰溶液PH值，發現布袋脫落側灰PH值明顯比其他低，硫酸氫銨不僅黏性大，而且還有很強的酸腐蝕性，從而造成#4電袋除塵器袋區一排#3、4灰斗布袋頻繁脫落。

　　七結束語:

　　電袋除塵器雖然運行電耗低，但是運行環境惡劣，包括高溫煙氣、漏風量的增加、以及SCR氨逃逸都可能對布袋造成嚴重的損壞，徹底更換布袋的成本非常高，一臺600MW更換一次布袋高達500多萬元，所以需要我們深入的進行分析，找出原因，采取相應的措施才能保證我們電袋除塵器長期的安全、環保、經濟運行。

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