燃煤鍋爐布袋除塵器保護系統(tǒng)設計

燃煤鍋爐布袋除塵器保護系統(tǒng)設計
保護系統(tǒng)是依據(jù)鍋爐啟停和出現(xiàn)異常情況時煙氣工況條件設計的。主要由預涂灰裝置、緊急噴淋降溫系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、濾袋保護裝置等組成。
預涂灰包括投運前對濾袋表面形成粉塵層、長時間低負荷全投油運行和長時間停爐再次啟動三種情形，特別是有些電廠位于城區(qū)附近，在鍋爐啟動投油和低負荷投油助燃時由于環(huán)保要求不允許開旁路，而直接要經(jīng)過濾袋，如濾袋不采用預涂灰，必將導致濾袋出現(xiàn)油霧堵塞現(xiàn)象。
緊急噴淋降溫系統(tǒng)是針對鍋爐結焦、換熱器出現(xiàn)故障等排煙溫度超過濾料所能承受的較限溫度時設置的，采用兩級噴淋形式，噴嘴為氣液兩相霧化結構，降溫效果不小于30℃。
旁路系統(tǒng)是針對鍋爐“四管”導致煙氣濕度大幅度增加或鍋爐過度超溫而緊急噴淋降溫系統(tǒng)也無法降下來時設置的，旁路閥門采用氣動提升雙閥門結構型式，保證零泄漏。
濾袋保護裝置包括檢露和糊袋、堵袋檢測，每個單元倉室設置濁度儀和差壓變送器。濁度儀檢測單元倉室排放濃度達到設定值時啟動緊急信號，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)破損；差壓變送器檢測濾袋過濾阻力達到設定值時啟動緊急信號，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濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過濾系統(tǒng)，對于整臺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行費用。因而，通常濾料需要根據(jù)除塵器運行環(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，需另進行PTFE浸漬處理，以提高抗水解和舒緩反應性能。如果運行溫度長期在190℃以上，應考慮采用純PTFE濾料。P84因易水解，不宜在燃煤鍋爐袋式除塵器中單獨使用，但可以用PPS P84針刺氈復合刺氈，通常P84含量為10-15%，主要為了進一步提高過濾精度，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，在清灰過程中對覆膜濾料表面的膜容易產(chǎn)生磨損，進而出現(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濾料由于性價比高作，但其舒緩反應性能較差，好運行在160℃和含氧量9%以下，運行壽命可超過30000小時。同時對NO2、SO2、SO3也應控制，特別NO2的氧化作用往往被忽視，這些參數(shù)與溫度有關，已經(jīng)在試驗室及應用中得到驗證，都是損壞濾袋力度強損傷的重要原因。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費用中所占的比例都是相當大的，約占投入資金費用的比例為30%，占維護費用的比例為80%以上，因而如何避免濾袋過早失效是降低除塵器維護費用的重要途徑。
燃煤電廠濾袋的失效分為物理失效和化學失效兩種，而物理失效包括機械磨損、煙氣沖刷、堵塞失效三種類型，化學失效包括高溫損傷、酸堿腐蝕和氧化腐蝕。
①機械磨損
機械磨損與袋式除塵器的加工、運輸、安裝及鋼結構設計有關，常見的有：袋籠的外徑偏小、豎筋數(shù)量偏少、橫筋間距偏大而導致濾袋與袋籠之間形成擠壓力，將濾袋撐破；運輸和安裝過程中由于不慎產(chǎn)生劃傷；噴吹管上的噴嘴與花板孔之間同心度達不到要求或噴嘴與花板之間垂直度不夠而導致噴吹過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大而破損；袋籠表面有毛刺、凸起或兩節(jié)連接處脫開導致在過濾和清灰往復過程中對濾袋的間歇性磨損；濾袋和花板配合不好如濾袋袋口沒有完全展開或袋口與花板存有間隙出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象，導致粉塵沖刷袋口；花板有缺口或凹凸、濾袋接縫不規(guī)范也會出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象；濾袋與壁板上的加強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，都將導致清灰過程中濾袋的擺動造成撞擊磨損。
解決方案：設計、加工、運輸、安裝過程中應精心化，配套件質(zhì)量應嚴格把關，在除塵器投運前應進行一體完全的檢查，盡可能減小現(xiàn)場安裝工作量，并配備相關的設施，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構設計有關，主要是由于煙氣到達濾袋的流速太高，煙氣攜帶粉塵直接沖刷濾袋導致濾袋磨損，特別是高含塵濃度工況或除塵器進風通道出現(xiàn)積灰時，這一現(xiàn)象會更加容易發(fā)生。采用下進風方式的除塵器磨損的部位通常在濾袋的底部，采用水平進風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，但也無法從根本上避免這一問題。
解決方案：建立合理的煙氣流場，采取必要的導流、均流措施，采用多方位進風方式，形成煙氣蔓延整個過濾區(qū)域的趨勢，確保煙氣到達濾袋時的風速小于1m/s，同時應避免除塵器進風通道出現(xiàn)積灰和灰斗輸灰不暢引發(fā)的灰位過高現(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，特別是鍋爐低負荷時除塵器長時間不清灰也會導致這一問題的出現(xiàn)，微細的粉塵游弋于濾袋的表面，在過濾過程中由于粉塵之間的擠壓導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，這不僅會引起除塵器運行阻力的增加，還會改變煙氣的過濾路徑，增加未曾堵塞的濾袋部位的過濾負荷，加劇了濾袋狀況的惡化；油霧堵塞主要是鍋爐啟動或低負荷運行投油助燃時未對濾袋采取保護措施或保護措施不到位引起的，這會導致濾袋的固有阻力增加，即便采用力度強清灰也難以解決這一問題；結露糊袋主要是除塵器低于酸露點運行，凝結的酸附著在濾袋外表面，這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在鍋爐啟動是煙溫過低或鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時，結露糊袋同樣會導致濾袋的固有阻力增加，還可能同時導致酸對濾袋的腐蝕。