某電廠專用爐的除塵方案及改造案例
文章作者：九州環保 發布時間：2019-12-01
熱電廠現有5臺130t/h煤粉爐，主要為公司化工生產、職工生活提供電力以及生產所需蒸汽。鍋爐平均每天煤耗量為1500t.燃料煤主要來自、山西、河北等省。由于煤的來源比較復雜，部分煤的硫分
熱電廠現有5臺130t/h煤粉爐，主要為公司化工生產、職工生活提供電力以及生產所需蒸汽。鍋爐平均每天煤耗量為1500t.燃料煤主要來自、山西、河北等省。由于煤的來源比較復雜，部分煤的硫分比較高，而且煤的綜合灰分在2%～3%之間，因此排放煙氣中二氧化硫和粉塵濃度都比較高。鍋爐原配備的是文丘里水膜除塵器系統，這套系統本身存在工藝缺陷，而且目前對粉塵和二氧化硫排放標準要求越來越嚴格，因此對系統的改造就成為一個很現實的問題。文丘里水膜除塵器除塵效率較低，一般在90%～之間，水量耗用大，容易出現煙氣機械帶水，風機積灰現象。廠區附近還經常出現“灰雨”，危害當地群眾和職工的身體健康，破壞環境衛生，給廠方造成不應有的壓力。同時自備熱電廠建在海邊，燃燒高硫分煤時，由于海岸帶污染氣象條件，容易形成酸雨，影響該地區旅游經濟的發展和工農業生產。對原除塵系統改造，盡可能解決好除塵和脫硫兩方面的問題，是我們改造的目標。
1.原除塵系統情況分析從除塵系統運行情況來分析，造成該系統出現不能正常運行的原因是多方面的。我們主要從原系統的設計、安裝和管理三方面來探討。
2.1原系統設計不合理
（1）文丘里漸擴段存在積灰問題。煙氣經過喉口高速流動與液滴混合后進入漸擴段，流速減小，動壓轉化為靜壓。由于漸擴段壁面存在溫差，產生煙氣靜止現象，粉塵容易發生沉降，原系統底部沒有設置沖洗水，從而造成漸擴段底部大量積灰，嚴重時厚達30～50cm，致使漸擴段管徑變小，壓降增大，影響風機的
正常工作負荷，容易引起引力不夠現象。
（2）水膜除塵器的干段長度不夠。水膜除塵器分濕段和干段兩部分。濕段的長度關系著煙氣與洗滌液之間接觸界面的大小、接觸時間的長短以及水膜除塵器的除塵效率。干段主要是去除煙氣中夾帶的機械水。原水膜除塵器干段只有2m左右，除霧板過于靠近煙氣出口，造成機械水去除不，在風機葉片背面出現積灰現象，引起風機產生異常的振動，縮短了風機的壽命。同時由于煙氣含濕量大，隨著煙溫降低，煙氣容易結露。煙氣中的顆粒物發生凝并，隨煙氣擴散產生“灰雨”現象，影響廠區的環境衛生和職工的身體健康。
（3）排煙段積灰嚴重。煙氣經過引風機后，進入排煙段，5
爐與煙囪的距離為50m，排煙段過長是設計的一個重大失誤。運行結果表明：排煙段積灰嚴重，有時厚達70～80cm，經常需要清掃，增加了工人勞動負荷，同時影響正常的生產。煙道過長，保溫措施稍有不當，造成煙氣溫度下降，容易引起煙氣結露，加重積灰，而且影響煙氣的抬升高度。
2.2原系統施工安裝存在的問題
（1）保溫措施不夠。煙氣煙道和文丘里除塵器是利用花崗巖材料砌成的，花崗巖之間用膠泥填充。煙氣溫度為170～180℃。原系統在段并沒有作保溫處理。內外溫差過大，散熱過快造成花崗巖之間出現裂縫，漏風嚴重。人為增加風量，降低了煙氣溫度，由于負壓降低而影響到風機的引風能力。
（2）測試點不全。原系統除在出口留有測孔外，在其它部位沒有預留測試點。這給系統調試帶來巨大困難。系統的除塵效率、阻力、煙溫、風壓等不能測定，操作人員管理起來必然盲目。
（3）力度不夠。熱電廠處于鹽堿地，空氣中鹽分的含量高，雨水或晨露附在鋼材表面，對鋼材的腐蝕特別嚴重。洗滌液是利用海水，水膜段的鋼管和噴頭腐蝕嚴重，經常出現漏液現象。施工時作嚴格處理，防止后患。
2.3原系統運行管理不善
（1）監測儀表失靈。原系統的流量表和壓力表全部失靈，平時操作全依靠工人的經驗，管道堵塞或發生其他意外情況，操作管理人員一時察覺不出，就會給整個系統運行帶來破壞。監控手段健全是系統正常運行的重要，對儀器要做好保護和更換工作。
（2）積灰處理不及時。除霧板積灰是濕式除塵器普遍存在的問題，積灰清理不及時，將直接影響到風壓和引風機負荷。另外排煙道內的積灰清理及時，否則后果也同樣嚴重。廠區內的“灰雨”問題與排煙道積灰揚起而隨煙氣排出有直接關系。
3.除塵器改造方案的確定3.1改造的主要目標考慮到目前環境保護的電廠燃煤煙氣凈化的要求，以及本工程的具體情況，提出此次改造工程的主要目標是：
（1）將所有鍋爐煙氣除塵效率提高到以上，煙塵濃度符合排放標準；
（2）在系統通過調試達到正常運行條件，脫硫系統配備時，要求全系統脫硫效率達到60%～80%；
（3）風機不積灰，不因積灰而發生異常振動；
（4）盡可能利用原基礎、副筒、風機等設備和設施，減少運行費用；
（5）盡可能利用現有的豐富廢堿資源，以廢治廢，減少運行費用；
（6）考慮系統，塔使用壽命不低于6年；
（7）采取防結垢措施，提高運行性，不因系統結垢造成不正常停車。
3.2確定改造方案
3.2.1除塵器類型選定
改造目標中的要求規定了只能改造除塵器類型，對其它設施應盡量保存，因此只能選擇濕式除塵器。考慮到目前脫硫工藝中濕式脫硫是成熟的一種，況且，擁有豐富的廢堿資源，廢堿液作脫硫劑經過我們中試實驗已獲得成功，這都為選型提供了條件。從原水膜除塵器的空塔氣速、全塔壓降、塔高、液氣比等方面綜合考慮，選擇了旋流板塔除塵器。因為旋流板塔的空塔氣速為2.3～3m/s，屬于一種高速塔，根據計算，塔徑與原除塵器基礎相吻合。旋流板塔選用3塊旋流板，使用2塊除霧板，總壓力降為400Pa左右，不影響原引風機的負荷。
旋流板塔板間距可以調節，能除塵器干段的長度，防止機械帶水。旋流板增加了氣液接觸的界面，液氣比小于水膜除塵器，原基礎不需要改造，可以節省大量的基建費用。旋流板塔已廣泛用于濕式除塵脫硫，中試結果也表明：該裝置的脫硫能力達75%以上。只要脫硫水系統部分配備完善，裝置同時能進行脫硫。所以該裝置具有潛在的脫硫能力。符合方案提出的目標。
3.2.2除塵系統工藝配置
煤粉爐煙塵量相對較大，同時煙塵的粒度細，將原系統文丘里除塵器全部拆除后必然加重旋流板塔的負荷，煙氣的煙溫在170～180℃之間，段不進行降溫，旋流板葉片兩面的溫差過大容易出現葉片開裂，加快葉片鋼板的腐蝕，縮短旋流板的使用壽命。SO2在堿液中的溶解是一個放熱過程，溶解度隨溫度的升高而降低。在文丘里除塵器拆除后，設計1個噴淋裝置，主要起降低煙溫和防止煙道積灰的作用，可以控制塔設備的煙溫在90～100℃。
文丘里除塵裝置拆除后，煙道的阻力減小，給后面塔設備的改造創造了條件。同時，對整個系統進行保溫處理，特別是在管路的接口和測試孔處。煙道中的噴淋裝置，塔板以及塔板支撐結構用玻璃鋼進行嚴格的處理。煙道和每層塔板都預留了測試孔，為系統調試提供參數。塔基、副筒、引風機、排煙道和煙囪使用原系統部分，因為設計參數相差不大，符合改造系統的要求，也可以減少工程費用。
4改造后除塵系統的運行情況改造后的除塵系統于1999年5月正式運行，1999年8月中旬與環保部門一起對系統進行測試。
5.結論
（1）改造后的除塵系統運行情況良好，煙塵濃度為252mg/m3，林格曼黑度小于1，均達到二級排放標準。除塵效率達98.88%，超過了廠方提出的要求。
（2）用旋流板塔作除塵器基本解決了原系統存在的機械帶水，風機積灰而產生異常振動和廠區出現的“灰雨”現象，塔高保持不變。段使用噴淋裝置，底部設有輸送水起清灰作用；脫硫配套系統完成后，該裝置能實現除塵脫硫一體化的目標。
（3）設備建設安裝過程中要嚴把保溫、、結垢三方面的質量關，不能給項目建設留下后患。
