董焕有 马志光
（国电赤峰化工有限公司，内蒙古，024000）
摘要：我公司由于现有煤质与设计煤质及校核煤质均有较大差异，原有锅炉的布袋除尘器无法满足需要，由于除尘器空间限制，在有效利用原有布袋除尘器结构的基础上，将布袋更换为褶皱式布袋，改造完成后除尘器各项指标良好，运行稳定，满足了烟气排放要求，并通过了环保验收。
关键词：布袋除尘器；褶皱式布袋；特制笼骨；过滤面积；除尘器阻力；烟尘排放浓度；
 
         0 引言

我公司2#燃煤锅炉为杭州锅炉厂制造的NG-160/9.81/540-M型循环流化床锅炉。原设计一台锅炉配置一台布袋除尘器，每台除尘器配置有8个仓室，用来捕捉锅炉所产生的烟尘，设计除尘效率为99%。由于现有煤质与设计煤质和校核煤质差别较大，在锅炉负荷在130t/h以上时除尘器阻力过高，烟尘排放量严重超标。于2013年4月通过长春安信电力科技有限公司检测除尘器出口烟尘排放浓度严重超标。由于我公司除尘流程为：锅炉—>除尘器—>湿法脱硫—>烟囱，粉尘浓度过高严重影响了后续湿法脱硫的正常运行。
由于煤质的改变，锅炉产生的烟尘量远远大于原来的设计，这样必须增大过滤面积，满足实际的处理风量（烟尘浓度），这样才能解除瓶颈，满足生产的需要。如果要是进行常规的技术改造，必须停机，扩大箱体结构，增加布袋数量，这样才能增加过滤面积。这几乎是很难完成的任务：首先更改钢结构，花费不菲，现场施工比较麻烦，其次，也是最主要的，时间就是金钱。改变钢结构，至少要停工一个月，对于企业来说，损失远远超过技术改造的费用。经过公司技术部人员查阅大量资料，我们接触到了褶皱布袋技术。这种技术能在不改变除尘器箱体结构的情况下，仅仅是通过和常规更换布袋一样，把原来的布袋更换成褶皱布袋，就能轻松的增加过滤面积。在经过多次技术交流及到厂家实地考察之后，我们决定用褶皱布袋来对2#锅炉除尘器进行技改。
 

1. 改造前锅炉及除尘器运行参数

改造前锅炉及除尘器运行参数如表1所示，原有布袋的过滤面积为4600m2，高的除尘器阻力给锅炉安全稳定运行带来了隐患，高的烟尘排放浓度给后续湿法脱硫带来了过多的灰尘，造成后续脱硫系统无法正常运行。
 
表1 改造前锅炉及除尘器运行参数
 

1. 除尘器运行不正常的原因分析

1. 现有煤质与设计煤质及校核煤质变化较大

设计煤质收到基的灰分是11%，收到基的灰分是22%，而实际煤质的灰分根据2013年54次分析结果取平均值为30.17%；煤质中灰分增加直接造成除尘器入口粉尘浓度增高，而灰分越大，煤质的发热量越低，造成烟气量越大。
 

1. 灰渣比与设计比过大，造成飞灰量增加

我公司锅炉所用燃料煤为筛分后的筛下物，锅炉设计煤质要求煤的粒度为0-10mm，均匀分布，现有煤质＜5mm占比＞70%。由于燃用褐煤密度较烟煤低，燃烧后更易进一步碎裂。燃烧后在烟气中本应通过旋风分离器回料的大量灰渣变成飞灰进入尾部烟气中，导致过热器、省煤器、管式预热器的积灰严重，磨损加剧，从而使得飞灰与大渣比例严重失衡，设计值为6:4，而实际运行值为7:3，该数值为2013年1-6月份灰渣出售量的比值。灰渣比的失调，造成去除尘器的飞灰量增大。
 

1. 花板平整度不够

原有花板为6mm，刚性不足，经运行一年后花板变形，花板平整度不够，布袋在下方磨损。
 

1. 布袋除尘器沉降空间不足

除尘器沉降空间不足，原有除尘器沉降空间仅380mm。当含尘的气体进入除尘器以后，大颗粒及比重比较大的粉尘首先进行重力沉降，而小颗粒和比重较轻的粉尘才会上升，经过布袋进行过滤处理，根据竣工图测量，目前除尘器内部的沉降空间仅有380mm左右，在系统满负荷运行时，难以达到沉降效果，导致布袋负荷增加，阻力上升。
 

1. 喷吹系统存在问题

喷吹系统存在问题。喷吹管的喷嘴和布袋有不对中的现象，不仅对布袋会造成损坏现象，而且会对布袋别的部分起不到反吹清灰的效果，导致布袋表面集灰严重，阻力上升。储气包的补气管只有φ50,三寸淹没式电磁阀在喷吹完第一次进行补气时，可能会造成来不及补气的现象，导致下一个阀反吹时，没有足够的气量和压力，影响清灰效果。
上述原因造成除尘器运行阻力增加，除尘器出口烟尘浓度超标，除尘器多次出现掉袋及布袋破损情况，经过长春安信电力科技有限公司检测结果和给出的建议，公司决定对2#除尘器进行增容改造。
         3  除尘器改造方案
3.1  更换褶皱布袋，进行增容改造 
采用更换褶皱形式的布袋，增加除尘器的过滤面积。由于褶皱式布袋除尘器的当量面积为普通圆筒形布袋当量面积的1.7-2.0倍，所以在不改变除尘器外形尺寸的情况下，采用褶皱式布袋除尘器，可以进行增加除尘器过滤面积。采用φ160X6000的褶皱布袋，单只滤袋的过滤面积可以达到5.5㎡，除尘器总过滤面积可以由4600m2增至7260㎡。在充分考虑布袋负荷的情况下，处理风量按照350000m³/h，经过计算，在线清灰时候过滤风速可以由1.27m/min降低至0.80m/min；更换成褶皱式布袋后，沉降空间增加1000mm，增大了重力沉降效果，可以有效降低布袋除尘器阻力。
该布袋配置有专用的笼骨，不但强度较传统笼骨有较大提高，而且笼骨的光滑度及平整度也有很大提升，避免造成由于笼骨的原因造成布袋破损。褶皱布袋和配套特制龙骨技术由张家港艾尔公司申请并获得国家专利，专利号ZL 2012 2 0245835.X。
3.2  对原有花板进行整形并防腐
对原有变形的花板进行整形，在花板上面焊接8mm厚立筋。由于该锅炉采取尾部湿法脱硫，所用燃煤的硫份较高，在对花板整形后又对花板进行防腐处理。
3.3  对喷吹系统进行改进
对原有喷吹管进行矫正，保证喷吹孔与布袋中心的对中；将气源管管径增大至80mm，保证在喷吹过程中补气量充足，避免由于补气不及时造成气包压力低，喷吹效果不好。
         4 除尘器改造后的效果
除尘器改造完成后，至今已经稳定运行5个月，除尘器运行主要参数均能达到设计值（除尘器阻力≤1200Pa；烟尘排放浓度≤30mg/Nm3），特别提出的是在改造完成后除尘器运行3个月以后锅炉负荷大于90%的情况下，取80多个时间点的平均值除尘器阻力仅有1021Pa。在11月27日及11月28日通过了环保局的环保验收，验收期间主要参数如下表2所示。
褶皱式布袋除尘器改造完成后，除尘器阻力降低，引风机的出力也随之减少，带来了一定的经济效益，由于煤质等各因素的影响该经济效益无法量化比较。
表2  改造后锅炉及除尘器运行参数
 

   
         5  结论
我公司2#锅炉布袋除尘器改造是成功的，从根本上解决了处理烟尘量过大，除尘器无法完全处理，从而锅炉无法满负荷工作的难题；并且没有改变除尘器的箱体结构，仅用不到10天的时间，减少了技改费用及时间。这是我们认为的最简单、最经济实用的改造方法。
这次技术改造，只是简单地更换了褶皱布袋。通过生产实际运行效果可以得出结论，改造过后，大大的降低了除尘器阻力，提高了除尘器运行的稳定性，进而提高了锅炉运行的稳定；提高了除尘器除尘效率；减少了引风机的出力，降低了脉冲反吹能耗，排放浓度稳定在23mg/m3左右，达到了理想的效果。
事实证明褶皱布袋更换传统布袋用于燃煤电厂的循环流化床锅炉除尘器是可行的。本次技改成功，为今后就地改造长袋低压脉冲布袋除尘器提供了一个示范。