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[摘 要]本文介绍了华聚能源东滩矿电厂75t/h煤泥循环流化床锅炉3#电除尘改造为电袋复合式除尘器的改造实践,并重点介绍了改造施工过程中对影响烟尘排放浓度重要因素的节点控制,为类似小型煤泥热电厂锅炉电除尘器改造提供了很好的借鉴。
[关键词]电除尘;电袋复合式除尘器;改造;排放浓度
中图分类号:TM925.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0037-01
华聚能源东滩矿电厂3#电除尘为冶金工业部安全环保研究院生产的卧式单室三电场普通静电收尘器,其型号为WP55-3,整体尺寸为20370×9610×17670,有效截面积为7.2×7.55=54.21m?,设计效率≥99%,排放浓度≤400 mg/m3。阳极为集尘极,采用C型板,阴极为放电极,采用RSB管形芒刺线。高压电源型号GGAJ02—0.5A/72 kV。阴阳极振打均采用侧面摇臂锤旋转振打,阳极为下部振打,阴极为中部振打。
因山东省地方标准(DB37/ 664—2013)要求2013年9月1日起烟尘排放浓度控制在30mg/m3以内,2017年1月1日起烟尘排放浓度要求控制在20mg/m3以内。东滩电厂电除尘投运多年,原系统静电除尘器效率低,不能满足新环保标准要求,需将原电除尘进行电袋改造,提高除尘效率,保证烟尘排放浓度控制在20mg/m3以内,实现烟尘达标排放。
一、改造方案
对原电除尘器进行改造,保留一电场内部设备、高低压电源和振打系统,保留原电除尘壳体、支架(土建支撑及烟道支撑)、灰斗,卸灰系统利旧;保留走梯和平台及照明设备。
将二、三电场改造为袋式除尘,拆除原电除尘器二、三电场高压电源箱、顶盖,改造为四室高净气室,配套开关阀门。袋区不再分室。增加净气室与旁通烟道阀门开关联锁组态,增加布袋超温保护及湿度保护;电气控制系统采用PLC控制(含控制电缆),并接入电除尘控制上位机;
增设点炉用及锅炉故障时使用的旁通烟道及阀门;
敷设布袋除尘器供气管路、电缆及桥架、控制柜、本体照明等;
对引风机、液力偶合器及电机进行选型更换。
二、改造施工常见的问题及对排放浓度的影响
1、花板安装对排放浓度的影响
花板是处于电袋复合除尘器过滤区与非过滤区的部件,其作用是用来悬挂布袋。电袋复合除尘器能否充分发挥性能保证除尘效率,很大程度上决定于电袋复合除尘器关键部位花板的安装质量。作为电袋复合除尘器的关键部件,花板有如下特点:
(1)板材需采用特种钢来制造,这样才能保证其在运输、安装及使用过程中不出现永久变形。
(2)花板孔采用激光加工,各孔的位置需要严格按照设计要求,这样才能确保后期清灰效果
(3)花板孔的大小需满足设计的高精度要求,且孔边缘不得有毛刺,这样才能保证与布袋口紧密配合,且不会刮坏布袋。
电袋复合除尘器的高排放标准最终是依靠布袋除尘来保证。花板作为布袋除尘区用来悬挂布袋的关键部件,如果花板所处的整个平面焊接质量存在问题,部分烟气粉尘在未除尘的情况下,不经过滤袋而直接窜入净气室,进而排放到大气里,将直接影响排放浓度。因此,花板安装的好坏对整个项目的顺利运行至关重要。其安装最主要特点为严格的水平度要求、对角线误差要求、各孔距误差要求及满焊要求。
花板安装焊接后的检查:
(1)精度要求:焊接后,各向孔距误差≤2mm,不能累计误差,水平度为≤1/1000,最大≤3mm。
(2)焊接质量要求:确保焊接后无气孔、夹渣、裂纹等缺陷。全部焊接完后,必须做煤油渗漏试验,如有渗漏应及时补焊。
2、壳体气密性对排放浓度的影响
电袋除尘器外壳要求气密。除尘器的漏风率是除尘器安装质量的重要指标之一。由于电袋除尘器本体设计要求与烟气接触的整体壳体内侧为气密焊接,在施工过程中常出现单面焊接、焊缝搭接处没有足够的搭接量、搭接处未清理焊渣等问题,造成焊接强度不够、焊缝搭接处漏风现象。电袋除尘器在安装过程中出现的焊接质量问题,会造成外部和内部漏风。外部漏风会造成烟气流速提高,雨水吸入到除尘器内部,这会严重影响除尘器的除尘效率,危及除尘器的安全运行。由焊接质量问题造成的内部漏风,会造成烟气没有经过滤袋过滤就到除尘器出口,造成除尘效率下降。
在除尘器施工过程中,正压法及负压法气密性试验均要求在除尘器本体基本完成后进行,因此,在施工过程中无法采用正压法及负压法气密性试验来查漏。在除尘器本体基本完成后,如试验发现漏风需要进行补焊,焊接施工很困难。所以,要在安装过程中严格控制焊接过程,采用煤油渗漏试验及时检查焊接质量。对于除尘器顶部的焊缝检查,采用冲水查漏非常有效。所有的查漏工作应在保温之前进行。
3、滤袋安装对排放浓度的影响
布袋区滤袋没有安装好,导致滤袋口无法紧密与花板结合,造成烟气直接从袋口窜入净气室,从而影响出口粉尘排放浓度,造成漏灰。该问题的存在不仅会影响除尘器排放浓度,而且会危及除尘器及除尘器附件其他设备的使用安全。主要表现在:首先,滤袋卡扣的不紧密,有可能在除尘器运行时坠落至灰斗里,造成灰斗堵灰,使得灰斗内部灰位越来越高,造成除尘器灰斗坍塌;其次,滤袋也有可能坠落至输灰仓泵及管道内部造成堵塞输灰系统,造成输灰不畅。常用的滤袋查漏方法是进行荧光粉试验。
另外滤袋漏装也时有发生。这会造成部分烟气不经过过滤就直接到了除尘器的出口,严重影响除尘效率。
4、旁路烟道安装对排放浓度的影响
旁路烟道是锅炉点炉中燃油、入口烟气温度超高时的应急通道。作为特殊状态下的应急通道,在工作常态下必须保证封闭不泄露,不致粉尘从旁路烟道排放而效率超标。旁路烟道气缸及提升杆安装后,应仔细检查阀板与阀座密封垫的缝隙,必须做到两者之间无任何缝隙。阀板与阀座密封垫倾斜,用塞尺检查最大缝隙以测定两平面的平行度。单台电袋除尘器一般设计有两个或以上的旁路烟道,如果单台电袋除尘器有两个或全部旁路烟道阀门平行度超差,排放值将累加更大。在安装中,实际平行度不超过1mm为宜。
5、清灰系统安装对排放浓度的影响
滤袋表面过滤停留的粉尘,随着过滤时间的不断延长,滤袋外表的灰尘不断增多加厚,使滤袋内外压差不断增加。清灰系统就是清理滤袋表面积灰、稳定进出口压差在合理范围,避免滤袋受压缩空气偏心冲刷,从而延长滤袋使用寿命的电袋除尘器核心部件。基于这样的机理,清灰系统的喷吹管与滤袋袋口就需要精准的同轴度,而滤袋安装于花板,也就是喷出管与花板需要精准的同轴度。喷吹管与滤袋数量众多,既保证同轴度又省时的方法就是用模具与花板孔定位喷吹管。在实际安装过程中,因工人素质、部件精度原因,喷吹管与花板孔同轴度存在不同程度的偏差。随着喷吹口与花板同轴度偏心增大,袋口压力峰值呈上升趋势,气压的上升使滤袋表面冲刷磨损加剧,滤袋寿命必然受影响。一般图纸设计喷吹口与花板同轴度小于2mm,在实际安装中,喷吹口与花板同轴度以不超过3mm为宜。
3.结束语
该项目改造结束后经地方环保部门监测烟尘排放浓度18mg/Nm3。施工过程中,通过严格控制影响电袋除尘器排放效率的几项重要因素,最大限度地消除了安装因素对质量的不良影响,极大提高了排放效率。电除尘改造为电袋复合除尘器圆满成功,取得了良好的社会、环境及经济效益,为类似小型煤泥热电厂锅炉电除尘器改造提供了很好的借鉴。
参考文献
[1] 胡安辉.燃煤电厂袋式除尘技术及其应用[J].电力环境保护,2006,10.
[2] 张殿印.袋式除尘技术[M].冶金工业出版社,2008,3.
作者简介
刘新泉,男,山东华聚能源股份有限公司东滩矿电厂,工程师,长期从事锅炉、除尘专业运行、检修技术管理工作。
[关键词]电除尘;电袋复合式除尘器;改造;排放浓度
中图分类号:TM925.31 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)33-0037-01
华聚能源东滩矿电厂3#电除尘为冶金工业部安全环保研究院生产的卧式单室三电场普通静电收尘器,其型号为WP55-3,整体尺寸为20370×9610×17670,有效截面积为7.2×7.55=54.21m?,设计效率≥99%,排放浓度≤400 mg/m3。阳极为集尘极,采用C型板,阴极为放电极,采用RSB管形芒刺线。高压电源型号GGAJ02—0.5A/72 kV。阴阳极振打均采用侧面摇臂锤旋转振打,阳极为下部振打,阴极为中部振打。
因山东省地方标准(DB37/ 664—2013)要求2013年9月1日起烟尘排放浓度控制在30mg/m3以内,2017年1月1日起烟尘排放浓度要求控制在20mg/m3以内。东滩电厂电除尘投运多年,原系统静电除尘器效率低,不能满足新环保标准要求,需将原电除尘进行电袋改造,提高除尘效率,保证烟尘排放浓度控制在20mg/m3以内,实现烟尘达标排放。
一、改造方案
对原电除尘器进行改造,保留一电场内部设备、高低压电源和振打系统,保留原电除尘壳体、支架(土建支撑及烟道支撑)、灰斗,卸灰系统利旧;保留走梯和平台及照明设备。
将二、三电场改造为袋式除尘,拆除原电除尘器二、三电场高压电源箱、顶盖,改造为四室高净气室,配套开关阀门。袋区不再分室。增加净气室与旁通烟道阀门开关联锁组态,增加布袋超温保护及湿度保护;电气控制系统采用PLC控制(含控制电缆),并接入电除尘控制上位机;
增设点炉用及锅炉故障时使用的旁通烟道及阀门;
敷设布袋除尘器供气管路、电缆及桥架、控制柜、本体照明等;
对引风机、液力偶合器及电机进行选型更换。
二、改造施工常见的问题及对排放浓度的影响
1、花板安装对排放浓度的影响
花板是处于电袋复合除尘器过滤区与非过滤区的部件,其作用是用来悬挂布袋。电袋复合除尘器能否充分发挥性能保证除尘效率,很大程度上决定于电袋复合除尘器关键部位花板的安装质量。作为电袋复合除尘器的关键部件,花板有如下特点:
(1)板材需采用特种钢来制造,这样才能保证其在运输、安装及使用过程中不出现永久变形。
(2)花板孔采用激光加工,各孔的位置需要严格按照设计要求,这样才能确保后期清灰效果
(3)花板孔的大小需满足设计的高精度要求,且孔边缘不得有毛刺,这样才能保证与布袋口紧密配合,且不会刮坏布袋。
电袋复合除尘器的高排放标准最终是依靠布袋除尘来保证。花板作为布袋除尘区用来悬挂布袋的关键部件,如果花板所处的整个平面焊接质量存在问题,部分烟气粉尘在未除尘的情况下,不经过滤袋而直接窜入净气室,进而排放到大气里,将直接影响排放浓度。因此,花板安装的好坏对整个项目的顺利运行至关重要。其安装最主要特点为严格的水平度要求、对角线误差要求、各孔距误差要求及满焊要求。
花板安装焊接后的检查:
(1)精度要求:焊接后,各向孔距误差≤2mm,不能累计误差,水平度为≤1/1000,最大≤3mm。
(2)焊接质量要求:确保焊接后无气孔、夹渣、裂纹等缺陷。全部焊接完后,必须做煤油渗漏试验,如有渗漏应及时补焊。
2、壳体气密性对排放浓度的影响
电袋除尘器外壳要求气密。除尘器的漏风率是除尘器安装质量的重要指标之一。由于电袋除尘器本体设计要求与烟气接触的整体壳体内侧为气密焊接,在施工过程中常出现单面焊接、焊缝搭接处没有足够的搭接量、搭接处未清理焊渣等问题,造成焊接强度不够、焊缝搭接处漏风现象。电袋除尘器在安装过程中出现的焊接质量问题,会造成外部和内部漏风。外部漏风会造成烟气流速提高,雨水吸入到除尘器内部,这会严重影响除尘器的除尘效率,危及除尘器的安全运行。由焊接质量问题造成的内部漏风,会造成烟气没有经过滤袋过滤就到除尘器出口,造成除尘效率下降。
在除尘器施工过程中,正压法及负压法气密性试验均要求在除尘器本体基本完成后进行,因此,在施工过程中无法采用正压法及负压法气密性试验来查漏。在除尘器本体基本完成后,如试验发现漏风需要进行补焊,焊接施工很困难。所以,要在安装过程中严格控制焊接过程,采用煤油渗漏试验及时检查焊接质量。对于除尘器顶部的焊缝检查,采用冲水查漏非常有效。所有的查漏工作应在保温之前进行。
3、滤袋安装对排放浓度的影响
布袋区滤袋没有安装好,导致滤袋口无法紧密与花板结合,造成烟气直接从袋口窜入净气室,从而影响出口粉尘排放浓度,造成漏灰。该问题的存在不仅会影响除尘器排放浓度,而且会危及除尘器及除尘器附件其他设备的使用安全。主要表现在:首先,滤袋卡扣的不紧密,有可能在除尘器运行时坠落至灰斗里,造成灰斗堵灰,使得灰斗内部灰位越来越高,造成除尘器灰斗坍塌;其次,滤袋也有可能坠落至输灰仓泵及管道内部造成堵塞输灰系统,造成输灰不畅。常用的滤袋查漏方法是进行荧光粉试验。
另外滤袋漏装也时有发生。这会造成部分烟气不经过过滤就直接到了除尘器的出口,严重影响除尘效率。
4、旁路烟道安装对排放浓度的影响
旁路烟道是锅炉点炉中燃油、入口烟气温度超高时的应急通道。作为特殊状态下的应急通道,在工作常态下必须保证封闭不泄露,不致粉尘从旁路烟道排放而效率超标。旁路烟道气缸及提升杆安装后,应仔细检查阀板与阀座密封垫的缝隙,必须做到两者之间无任何缝隙。阀板与阀座密封垫倾斜,用塞尺检查最大缝隙以测定两平面的平行度。单台电袋除尘器一般设计有两个或以上的旁路烟道,如果单台电袋除尘器有两个或全部旁路烟道阀门平行度超差,排放值将累加更大。在安装中,实际平行度不超过1mm为宜。
5、清灰系统安装对排放浓度的影响
滤袋表面过滤停留的粉尘,随着过滤时间的不断延长,滤袋外表的灰尘不断增多加厚,使滤袋内外压差不断增加。清灰系统就是清理滤袋表面积灰、稳定进出口压差在合理范围,避免滤袋受压缩空气偏心冲刷,从而延长滤袋使用寿命的电袋除尘器核心部件。基于这样的机理,清灰系统的喷吹管与滤袋袋口就需要精准的同轴度,而滤袋安装于花板,也就是喷出管与花板需要精准的同轴度。喷吹管与滤袋数量众多,既保证同轴度又省时的方法就是用模具与花板孔定位喷吹管。在实际安装过程中,因工人素质、部件精度原因,喷吹管与花板孔同轴度存在不同程度的偏差。随着喷吹口与花板同轴度偏心增大,袋口压力峰值呈上升趋势,气压的上升使滤袋表面冲刷磨损加剧,滤袋寿命必然受影响。一般图纸设计喷吹口与花板同轴度小于2mm,在实际安装中,喷吹口与花板同轴度以不超过3mm为宜。
3.结束语
该项目改造结束后经地方环保部门监测烟尘排放浓度18mg/Nm3。施工过程中,通过严格控制影响电袋除尘器排放效率的几项重要因素,最大限度地消除了安装因素对质量的不良影响,极大提高了排放效率。电除尘改造为电袋复合除尘器圆满成功,取得了良好的社会、环境及经济效益,为类似小型煤泥热电厂锅炉电除尘器改造提供了很好的借鉴。
参考文献
[1] 胡安辉.燃煤电厂袋式除尘技术及其应用[J].电力环境保护,2006,10.
[2] 张殿印.袋式除尘技术[M].冶金工业出版社,2008,3.
作者简介
刘新泉,男,山东华聚能源股份有限公司东滩矿电厂,工程师,长期从事锅炉、除尘专业运行、检修技术管理工作。