漳山发电布袋除尘器资料-郎鑫焱

1京能集团山西漳山发电公司一期、二期布袋除尘器情况介绍郎鑫焱2014年6月24日2发言提纲二期2×600MW机组新建布袋除尘器情况布袋除尘器节能情况一期2×300MW机组半干法脱硫、电除尘一体化除尘器改布袋除尘器情况滤袋选型与设计滤袋后处理3二期新建布袋除尘器情况4设备概况漳山发电公司2×600MW机组袋式除尘器，清灰方式采用除尘器过滤后的干净烟气大流量、微压净烟气旋转反吹技术。滤袋采用日本进口纯PPS滤料纤维,在国内纺织布料加工成袋并进行PTFE热覆膜工艺处理，是国内首次在600MW等级燃煤机组上使用的袋式除尘器。5设备概况漳山发电公司安装袋式除尘器的两台600MW机组分别于2008年4月21日、5月31日完成168小时满负荷试运行，并投入商业运营。机组投产以来，除尘器出口粉尘排放浓度经过电科院测试为：#3机组12.8mg/Nm3，#4机组11.6mg/Nm3，经过湿法脱硫2次过滤除尘后，烟囱出口排放只有5mg/Nm3，各通道平均差压在机组满负荷运行时为900-1000Pa。6新建方案及要点设计理念：大胆采用环保新技术，勇于创新，敢于争先，做好良心工程，开创国内首台600MW及以上燃煤发电机组布袋除尘器使用先河，为环保事业做贡献。7详细方案每台锅炉配1台袋式除尘器，为1个独立壳体。袋式除尘器采用外滤式分室定位离线反吹微压清灰，避免清灰时高压气流对滤袋的冲击。引风机出口的净化烟气进行分室定位离线反吹清灰，实现无温差、不增加氧含量清灰。8详细方案袋式除尘器采用单板柔缘蝶形截止阀作为除尘器每个通道进、出口烟道挡板阀，使8单台并联组合结构的袋式除尘器，实现各通道在机组带负荷时不停机切换检修。9详细方案除尘器设有烟气置换系统，冷风阀采用圆盘提升阀。既可消除停炉后烟气滞留除尘器中降温后的结露现象，又可解决各单台除尘器在线切换检修时以新鲜空气置换出内部烟气，快速通风降温，保证人员和设备的安全。每个灰斗内部设置钢板网检修平台（满平台），其开孔尺寸应适当，便于灰的下落。钢板网检修平台至袋笼底端净高不小于1.8米。10二期新建布袋除尘器设计参数出口粉尘浓度：≤15mg/Nm3；过滤风速：0.9m/min；长期运行温度：105~160℃。烟气流速在BMCR工况下为1.65m/s。清灰压力:0.03kg/cm2；过滤面积:72200m2；无脉冲阀；本体漏风率:＜2%。系统运行阻力:1000-1200Pa；滤袋:东丽100%PPS覆膜500×60×9000。11除尘器投运初期情况A、2008年5月30日，#4布袋除尘器通过168小时试运行。实际过滤风速为0.98m/min。B、除尘器初期运行时，曾发生过省煤器水管路爆裂，造成输灰系统进水，但由于锅炉和除尘器操作及时，避免了滤袋的板结。事后，经过对滤袋的检查，未发现挂灰异常，滤袋基布表面干燥无污染。C、滤袋设计成分体结构，使分体缝线处积灰严重，由于滤袋为扁形设计，该处和窄边处积灰得不到有效清除，无意间减少了过滤面积。12除尘器投运初期情况D、袋笼设计材质为热浸锌钢丝，存在锈蚀现象。E、除尘器出口粉尘排放浓度为11.6mg/Nm3。F、滤袋的强度和衰减值没有明显变化，微压反吹清灰对滤袋无任何机械损伤。G、除尘器本体及系统漏风滤为1.2%，避免了由于漏风，造成滤袋结露现象。H、除尘器出入口门开关灵活，关闭严密，能够保证除尘器内部在线检修的安全。I、由于原设计的清灰机构为环链式，致使环链清灰传动机构经常出现机械卡涩问题，造成滤袋后期差压较高。13除尘器清灰机构改造情况2010年8月，利用机组小修将环链清灰机构改造为烟气微压反吹回转清灰机构。有效控制了除尘器清灰速度大于差压上升速度，降低了除尘器差压。清灰机构改造后，清灰机构故障几乎为零，不会因为清灰机构问题而造成滤袋无法清灰。除尘器差压降至700-1000Pa左右，引风机电流下降50-70A。环链式清灰机构悬吊式清灰机构14除尘器实际运行情况A、2011年1-2月份，由于煤炭市场变化，电厂亏损严重，不得以燃用大量高硫（全硫最大为3-4%）、高水份（全水25%）煤质，即使投运锅炉暖风器也无法保证排烟温度满足滤袋相应的安全运行温度，致使袋笼锈蚀严重，滤袋酸腐蚀、板结、积灰严重，滤袋发硬、透气量明显降低，滤袋差压上升明显（最大至2300Pa），引风机能耗增加。后更换煤种后差压降至正常值。15除尘器实际运行情况B、二期布袋除尘器于2008年4月31日投入运行，四年内满负荷差压700-1000Pa，粉尘排放浓度11.6mg/Nm3，设备运行可靠，可以实现在线进行尘气室滤袋例行检查和更换工作。2012年7月，滤袋阻力上升至1300Pa，透气性接近寿命值，但其强度仍然满足使用要求，决定对滤袋数量的50%进行更换。C、到目前，滤袋还有50%已使用接近6年，六年内滤袋经历了爆管、酸露点温度以下运行、烧高硫煤（硫含量2-3.5%）等的考验，未发生滤袋板结、脱落、漏灰、超标排放、影响负荷等故障。D、除尘效率不受煤质、灰量及灰的成分影响，除尘效率为99.99%。年粉尘排放量仅为200.22吨/台，较电除尘器减少1364吨/台。16除尘器实际运行情况E、现布袋除尘器基本免维护，机组满负荷滤袋差压在1000Pa左右，清灰彻底，出口粉尘排放15-20mg/Nm3，满足环保排放要求。17布袋除尘器节能情况工程造价：由于袋式除尘器占地面积小，使用空间小，只用原来五电场除尘器的两个电场空间就可以布置下，节省了大量的钢材和混凝土。600MW机组反吹袋式除尘器钢材用量仅为1479吨/台，较静电除尘器节省钢材2121吨/台。另由于采用引风机出口的净烟气实施反吹清灰，不需要增设压缩空气设备和系统，系统非常简单，节省了大量费用，最终没有突破原来电除尘器的工程造价。18袋除尘器节能情况节能效果：按照铭牌参数计算，反吹袋式除尘器每年耗电仅为168万度/台，而五电场的电除尘年耗电为2367.5万度/台，在考虑引风机因布袋阻力加大能耗增加1000万度/台的前提下，仍较电除尘器年节电1200万度/台。实际运行中，通过与岱海电厂600MW机组满负荷运行参数比较，每小时可节电0.139万度/台，以设备利用小时5000小时计，年可节电695万度/台。19一期半干法脱硫、电除尘一体化除尘改布袋除尘器情况20原半干法脱硫、除尘一体化除尘设备介绍一期2×300MW机组半干法脱硫、除尘一体化设备于2004年新建投产。锅炉燃烧后排出的烟气通过空气预热器出口，分两路进入一级双室一电场电除尘器（ESP1）进行预除尘。一级除尘器捕捉下来的灰通过气力输灰管道输送至灰库。21原半干法脱硫、除尘一体化除尘设备介绍烟气从脱硫吸收塔下部两侧引入，与从吸收塔文丘里管出口处喷入消石灰、脱硫灰充分混合，进到塔中央，靠喷入的雾化水将烟气温度调节到75℃左右，在塔内与烟气中的酸性气体进行脱硫化学反应，反应后大量的气-固混合物从吸收塔顶部水平排出，再进入50米高的二级电除尘器（ESP2）除尘。脱硫剂主要为Ca（OH）2干粉，还有少量部分由二级除尘器收下的含消石灰的灰再次进入脱硫塔进行循环使用。22半干法脱硫、除尘一体化除尘设备该设备受燃煤灰份及硫份影响较大，适用于硫份0.8%以下，灰份20%以下的煤种，其适应范围小，无法满足复杂多样的煤种变化，严重制约电厂的发展和运行。23环保设施改造方案及要点除尘器改造遵循理念：减少除尘器改动量和改动成本；减少粉尘排放量；保留适当余量；增加系统运行可靠性；降低系统运行阻力和电耗；适应复杂多样煤种变化；实现除尘器投运手段灵活多样。24改造方案环保设备改造结合了自身场地狭小、燃煤结构复杂多样的实际情况，充分考虑锅炉烟气运行参数、燃煤硫份、烟气酸露点、灰份、灰粘性、灰水份、粉尘特性及粉尘排放、运行维护等因素，并根据半干法脱硫、除尘一体化设备的布置特性，确定了脱硫和除尘器的改造方案。废弃半干法脱硫，新增成熟的湿法脱硫系统，在此不再进行脱硫系统改造的重点说明，只对除尘器改造进行充分论证。25改造方案利用半干法脱硫除尘一体化电除尘器主体结构，保留ESP1电除尘器，将四电场ESP2电除尘器的后三个电场改造为四通道水平进、出风无旁路布袋除尘器。一电场框架按安装清灰系统进行设计施工，暂作为粉尘沉降区使用，今后若需增加除尘面积和清灰机构，则需小改动后即可实现。除尘清灰采用德国鲁奇低压旋转清灰技术。26改造要点滤袋选型及过滤面积充分考虑了入炉煤煤质情况：灰份24.71-40%（20-30g/Nm3)，全水10-17%，烟气酸露点105-130℃，基硫1.5-3%，实际运行中可能存在灰粘、湿，难以清理的情况。滤袋选用100%PTFE基布+50%PTFE/50%PPS，其中PPS中有30%的超细纤维。100%日本东丽或东洋纺进口纤维，并进行聚四氟乙烯（PTFE）乳液浸渍处理。滤袋选型方案既能提高滤袋的耐腐蚀性能，相对于纯PPS的强力又不会降低很多，同时还能保证滤袋表面光滑，防止湿灰渗透，促使积灰易于清理和脱落。27布袋除尘器参数出口粉尘浓度：≤30mg/Nm3；过滤风速：0.85m/min；清灰压力:0.85kg/cm2；过滤面积:37665m2；脉冲阀:12个14英寸；本体漏风率:＜2%。系统运行阻力:1000-1200Pa；滤袋:∮135(当量)×7000。28改造特点低过滤风速既可以实现ESP1(电除尘器)+ESP2（布袋除尘器）联合使用，也可以实现ESP2（低压脉冲旋转清灰布袋除尘器）单独使用，保证了系统阻力最低，引风机耗电最小。滤袋尺寸选择排除了由于滤袋过长造成其表面积灰板结，难以清理的局面，又杜绝了由于滤袋太短而造成清灰损伤纤维的情况发生。29改造特点大脉冲阀可减少脉冲阀数量，容易判断故障，只需定期维护就能保证其可靠性。低漏风率减少了滤袋的结露腐蚀。国内电袋除尘器与纯布袋除尘器在臭氧对滤袋腐蚀方面存在争议。本工程中电除尘器与布袋除尘器大距离布置，克服了臭氧问题，一级电除尘器荷电的粉尘需要通过很长的烟道并经过半干法吸收塔后才能到达二级布袋除尘器，此时粉尘早已失去电荷，也就不存在臭氧腐蚀滤袋情况的发生。30改造特点喷水降温系统水量相比满负荷时的锅炉烟气量微不足道，难以短时间内降低事故烟温，反而会因为喷头堵塞和雾化效果不好，造成水柱喷射或断流，导致灰斗积灰受潮难以输送。本工程不设置喷水降温和旁路系统。通过烟气置换系统及除尘器烟温与主机保护联锁，可以可靠实现对滤袋的超温保护。31改造特点布袋除尘器分为净气室和尘气室，并保证每个通道能够通过锅炉总烟气量的1/4，并有20%余量。在每个通道出、入口烟道加装柔性单板蝶阀。可以实现每个通道在机组运行时单独切出，且不影响机组带满负荷。方便滤袋在机组运行期间的全面在线定检和检修，并防止停炉期间，脱硫湿烟气反串损伤滤袋。32改造特点在灰斗上方，距滤袋底部1.5米处，增加了滤袋网格平台，既可以方便在线直观检查滤袋表面的积灰、腐蚀情况，又可以保证落灰顺畅和满足定检要求。33改造特点布袋除尘器出口安装有粉尘浓度在线检测仪，用来随时监测粉尘排放情况，但无论哪种检测仪，均无法检测出微小的渗漏。所以在净气室外部还配套安装了观察窗，通过内部照明，可直观发现净气室内滤袋微小的渗漏。34改造特点由于机组停运后，锅炉不允许强制通风，在每个通道上安装了冷风阀，使每个通道具备烟气置换功能。在机组停运或保管后，布袋除尘器内部热烟气或湿烟气能尽快被引风机抽出，达到保护锅炉和滤袋的目的。35运行及维护2013年7月20日，改造后的除尘器投入运行。布袋除尘器各通道预涂灰压差220pa，锅炉投油点火。4小时后，布袋除尘器利用四个通道中的三个通道带满负荷。期间在线切换出通道，对滤袋进行了检查，发现滤袋涂灰均匀，锅炉投油对滤袋丝毫没有影响。36设备投运情况1、除尘器三通道可以带300MW满负荷，引风机挡板开度为50%和55%，锅炉无异常。2、除尘器投油前粉尘预涂灰量240吨左右，预涂时间6小时，滤袋