浅谈电袋复合除尘器改造的可行性

浅谈电袋复合除尘器改造的可行性

摘要在原有电袋复合除尘器的基础上，针对除尘器出口排放浓度的提效改造，通过分析滤袋材质、改善整体气流均布、研究滤袋口和旁路密封性的影响提出电袋除尘器更换滤袋以达到提效的可行性及具体措施。

关键词电袋复合除尘器；提效；整体检修；滤袋升级

1 概述

宁夏国华宁东发电有限公司（以下简称宁东公司）一期工程建设2×330MW 循环流化床机组，配套福建龙净环保股份有限公司生产的电袋复合除尘器（以下简称除尘器）。两台机组分别于2010年12月10日和18日投运，运行3年多以来，检修维护严格按规程进行，改造前检查滤袋外观良好，各项性能指标良好，实测出口粉尘排放浓度23.3mg/Nm3～27.9mg/Nm3。

根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），要求一般区域粉尘排放≤30mg/Nm3，重点区域≤20mg/Nm3，并要求所有现役机组在2014年7月1日实现达标排放。宁东公司位于宁夏回族自治区银川市所辖灵武市境内，属于重点区域，因此粉尘排放需满足特别排放限值。

宁东公司经过大量调研工作最终决定通过更换滤袋等措施以达到提效目的，本文从电袋除尘器出口排放的影响因素及宁东公司提效改造的过程分析，提出电袋复合除尘器提效改造的具体方法。

2 电袋复合除尘器出口粉尘排放浓度的影响因素分析

结合理论分析和工程实践，电袋除尘器出口粉尘浓度跟以下因素息息相关，缺一不可：

2.1 滤袋材质

滤袋作為电袋除尘器的关键部件，是拦截粉尘的最后一道关口，也是最有力的武器，因此滤袋的过滤精度直接影响除尘器的出口粉尘浓度，滤袋材质直接影响了过滤精度。

2.2 除尘器整体气流均衡性

除尘器内部气流场的均匀与否对除尘器的出口排放和滤袋的寿命性能至关重要；电袋复合除尘器相比布袋除尘器在粉尘过滤上具有优势，通过前级电场的放电，来到滤袋区的粉尘经过荷电，同性相斥，异性相吸，形成小颗粒凝并成大颗粒的电凝并现象，更易捕捉细颗粒粉尘，若气流不均衡，则照成局部流速过快，整体气场混乱，不易形成电凝并，同时由于局部冲刷磨损加剧会造成滤袋过滤性

能下降，因此气流均布是不可忽略的一大要素。

2.3 除尘器的密封性

除尘器工作原理主要是通过前级电场预收尘，后级滤袋区过滤拦截来达到除尘目的；因此保证除尘器出口排放达标的前提是除尘器内部无泄漏点，所以说除尘器的密封性对排放的影响也是一大要素；本项目中除尘器的密封性主要体现在：

A、除尘器内部是否有焊接漏点

B、滤袋口是否紧密贴近支撑花板

C、旁路烟道是否密封严格

对除尘器出口粉尘排放影响的因素很多，各自互相影响，并非解决一个问题就一定能保证效果。因此电袋除尘器的提效改造应该以更换滤袋为主，加以其他措施为辅，才能最终保证除尘器性能。

3 现场原除尘器性能分析

宁东公司除尘器出口粉尘排放浓度平均稳定在23.3mg/Nm3～27.9mg/Nm3左右，无法满足≤20 mg/Nm3的要求；结合经过现场检查分析，不能达到新的排放要求的原因有以下几点：

（1）现场实测数据中，除尘器4个进口烟气温度存在一定偏差，特别是2号除尘器B侧的入口烟气温度相对较低（低于A侧9℃），同时，4个进口烟道标况烟气量存在不均（主要为2号除尘器），两相结合之下，2号除尘器A侧的入口工况烟气量将大于其B侧烟气量达12%（对应的电场区比积尘面积减少12%，袋区过滤风速增加12%）。

（2）现有除尘器为龙净公司首例电袋除尘器中袋区采用低压回转结构项目，与脉冲项目相比，袋区气流分布不够理想，二级袋区气流相对较紊乱，以下为现有除尘器气流分布云图。

（3）原除尘器配套使用PPS纤维+PTFE浸渍处理滤袋。该滤袋是以PPS短纤维为原料，以PPS长纤维基布为结构支撑，经过无纺针刺工艺制作成毡，所使用的PPS短纤维均为2.0D的粗纤维，过滤精度仅可满足30mg/Nm3排放要求。

（4）现有除尘器设有旁路烟道系统，采用双层硅橡胶密封。由于安装原因、硅橡胶老化等因素，旁路烟道有泄露，影响出口排放。

（5）随着运行时间延长，原有部分焊点出现漏缝，影响出口排放。

4 具体增效方案

结合现有除尘器运行状况及设计条件，经过技术分析，本项目采取对原除尘器进行恢复性检修、通过CFD气流优化设计、提高滤袋过滤精度和降低关键件的烟尘泄漏率，可确保除尘器出口排放浓度<20mg/Nm3。

（1）对原除尘器进行恢复性检修，主要内容有：阴阳极和振打系统调教、检修、保温箱内绝缘轴调整清洗、花板等主要部件的泄露点检查修补、滤袋抽样检查（对抽样滤袋进行VDI性能测试、电镜扫描、FT-IR分析、透气性检测等）等；

（2）内部气流分布装置的调整与改善：本项目按照低于15mg/Nm3出口排放浓度来进行CFD实验，利用CFD对阻流板的设置调节措施进行重复计算和比较，从中选择最优参数开展结构改造设计，有效控制除尘器各通道、各净气室的流量偏差以及各个滤袋流量均方根偏差，既保证除尘器各净气室的流量均匀分布，又保证各分室内滤袋过滤气体流量的一致性。从而进一步改善除尘器气流分布与烟尘浓度场，来有效抑制出口排放值。

（3）提高滤袋过滤精度：滤袋升级为梯度滤料，即采用超细PPS纤维+常规PPS纤维+PTFE纳米涂层处理，超细PPS纤维含量不低于20%，并置于迎尘面，可有效提高过滤精度；PTFE纳米涂层可提升滤袋表面的不粘灰性，提升滤袋的易清灰性。同时，将滤袋克重提高至600g/m2，增加滤袋厚度，进一步提高过滤精度；

（4）改进滤袋口毡料叠层结构，使滤袋安装后与花板孔紧密贴紧，防止烟尘从细小间隙中泄露。在提效改造时对旁路系统进行全面检修调整，并对原密封圈进行升级，更换为氟橡胶密封圈，以确保旁路系统泄漏量控制在最低水平。

5 施工过程分析

除尘器提效改造的一切理论最终要靠施工来实践，因此施工环节是项目改造能否成功的重要一步，本项目施工主要分为：滤袋的拆、换，其余部件的检修、更换，各项试验等，其中滤袋的拆换尤为关键，滤袋的安装密封性将直接影响排放数值，同时滤袋的保护也是达标的保证

5.1 安装过程

滤袋装置的安装顺序为：滤袋→下节袋笼→中节滤袋→上节滤袋。

滤袋装置的安装应严格按照滤袋厂家的《滤袋安装说明书》要求进行，防止损坏滤袋。

5.2 安装分析