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电力工业网火力发电网讯:随着国家对环境保护要求的不断提升，袋式除尘器使用寿命的延长及其性能和配备产品的更加完善，袋式除尘器被广泛应用于不同锅炉尾气除尘系统内。袋式除尘器采用PLC控制，全套除尘系统的控制使用自动化控制模式，并向中央控制室反馈所需信息或接受中央控制室的远程控制。本文根据循环流化床锅炉飞灰的特点，深入分析布袋除尘器的优缺点，介绍了循环流化床锅炉中布袋除尘器的应用情况。
1 循环流化床锅炉的特征
电厂所排放的烟尘，不但污染城市的空气和居住环境，威胁人类身心健康，也在一定程度上为工农业生产带来严重经济损失。循环流化床锅炉是近些年发展起来的一项污染低、效率高的清洁燃烧技术。由于该技术具有负荷调节范围大、燃煤率高等优点，成为国内外大力推广的技术。循环流化床锅炉把石灰粉末喷入锅炉内，石灰石因燃烧生成的CaO与燃煤产物SO2、SO3等反应生成CaSO4等产物，在一定程度上降低SO2排放量[1]。循环流化床锅炉因在燃烧时添加石灰石粉，使其烟气在烟气粉尘浓度和比电阻高低上更有优势。上述因素是选择合理除尘设备必须考虑的内容。现今使用最广泛的是电除尘器和布袋除尘器。循环流化床锅炉与常规煤粉炉相比，在实际选择除尘设备时必须注意以下方面：
a) 粉尘粒径更细。选择的除尘设备粉尘粒径越细，该设备附着性越强。从电除尘仪器角度来说，被吸附到阳极板上的细微粉尘固定性更好。必须注意，电除尘容易出现电晕大、粉尘大量堆积的情况，严重影响电除尘机器工作效率;
b) 粉尘比电阻。锅炉膛内喷出的石灰石粉，致使粉尘的Ca2+含量增大，从而促使粉尘比电阻不断下降。在循环锅炉内添加石灰石粉，致使燃烧物浓烟中SO2、SO3的含量不断降低，这一情况导致粉尘比电阻升高[2]。设备粉尘比电阻升高，从而改变粉尘粒子的荷电量、荷电率、粉尘粘附能力，因此应增加清除电极粉尘层的力度。
2 布袋除尘器的优缺点
a) 布袋除尘器的优点。布袋除尘器于1978年开始运用于中国燃煤电厂的锅炉烟气除尘中，循环流化床锅炉除尘设备实际选型时，布袋除尘器必须适应国家环境保护各项要求。(a)布袋除尘器选用合理的过滤材料，帮助过尘材料分离气体内部固体粉尘，是一种高效、清洁的除尘设备。布袋除尘器脉冲清灰技术及合成纤维滤料的使用，为该设备的广泛应用提供最佳条件[3];(b)布袋除尘器可捕获的粉尘粒径大于0.3 μm，除尘效率高达99%以上。同时，该设备使用灵活，处理风量达到每小时数百立方米至每小时数十万立方米，运行安全、稳定;(c)布袋除尘器系统结构很简单，实际操作时便于维护。在保障高效除尘的基础上，该设备造价明显低于电除尘器。布袋除尘器具有二次脱硫效果，实际脱硫效率达到5%以上;
b) 布袋除尘器的缺点。(a)布袋除尘器运行阻力极高，设备阻力一般控制在1 000 Pa～2 000 Pa之间，对于这类除尘器的安装、设计标准也有更高的要求;(b)除尘设备结构及制作不佳，且并未设计合理的除尘器参数。
3 袋式除尘器在循环流化床锅炉床中的应用
3.1 工程概况
西北某能源化工公司的电厂工程以2×50 MW双抽供热机组为依托，科学设置相应的循环流化床锅炉。依照鄂尔多斯市大气环境质量的标准，规定使用的除尘器在实际运行中除尘效率达到99%以上。同时根据本次工程其它方面的要求，规定除尘设备效率必须在99.60%以上。要根据工程实际情况挑选合理的锅炉除尘设备，以下对布袋除尘器进行初步设计。
3.2 工作原理
袋式除尘器的核心部件是滤袋，滤袋质量严重影响着除尘器的除尘效果和效率。袋式除尘器主要由上箱体、灰斗、支架、导流板、滤袋组件、顶部防御装置、控制系统等部分组合而成。含尘气体通过导流板进入各个单元的灰斗，在灰斗导流系统指引下，大颗粒粉尘经过分离直接落入灰斗[4]。其它粉尘会随气流进入中箱体过滤区域。烟气经过滤袋时，粉尘会被阻隔到过滤袋外表面。经过净化操作的烟气经滤袋口进入清洁室，从出风通道排出去，除尘设备本体内导流装置能确保烟气分布的均匀性，从而提升滤袋使用寿命。除尘器使用一些时间后，因滤袋阻留粉尘数量较多，滤袋过滤阻力有所增加，这时除尘器会对滤袋实施淸灰操作。清灰自控系统根据设置的控制程序，逐层实施自动脉冲喷吹。
3.3 袋式除尘器的结构和特点
a) 脉冲袋式除尘器是外滤式，也就是含尘气体处于滤袋外面，洁净空气储存在滤袋内部，袋口向上。该除尘设备为单元组合式装置，各个单元的过滤面积、袋长要依照实际情况进行调整，并通过改变单元数量来满足所需过滤风量;
b) 脉冲袋式除尘器使用气流二次分配方法，灰斗进风系统增加进风分配系统，在一定程度上减少紊流、避免出现二次扬尘。设置科学合理的进风导流管、灰斗导流系统能确保单元进风更加均匀、顺畅，把箱体、过滤室的阻力降低到最小程度。各个滤袋过滤负荷比较均衡，并提升过滤面积利用率及滤料的使用寿命。同时，气流分配装置也具有预除未完全燃烧灰粒的功效，避免滤袋被烧坏。布袋除尘器结构相对较简单，占地面积小，一次投资不高，可达到高效、降低污染的目的;
c) 袋式除尘器使用优质的赖登针刺毡作为滤料，单位重量小于550 g/m2，耐温程度为180 ℃。通过处理，滤料为表面过滤型滤料，清灰程度比较彻底，减少粉尘在滤袋表层形成粉尘层后板结的情况。通过袋式除尘器的差压计，可及时监视袋式除尘器的仓室压力，检验滤袋出现损坏的情况。如果出现滤袋破损，要及时通知相关人员进行检修，确保袋式除尘器安全运行。袋式除尘器的灰斗设置为锥形，该灰斗的安息角度≥60°。灰斗外壁设置合理的振打器和恒温加热装置。使用传导、辐射、对流不同的传热方式给灰斗进行加热，防止灰尘在灰斗中出现搭桥或结块情况，确保排灰顺利通畅;
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d) 除尘系统使用西门子系列的PLC及相关监控仪表组合成为控制系统，实现整个除尘系统的过程控制和操作。功能比较完善而可靠的自动控制系统(定时清灰控制、温度检测、定时和定量排灰控制等)，是袋式除尘器高效稳定运行的基础。
3.4 布袋除尘器设置的技术参数
袋式除尘器的主要技术参数如表1。
表1 布袋除尘器主要技术参数
项目单位各项参数
锅炉蒸发量
入口烟气SO2质量浓度
入口烟气粉尘质量浓度
出口烟气粉尘质量浓度
烟气量
烟气温度t/h
mg/m3
mg/m3
mg/m3
m3/h
℃75
927.6
30.0
<50
152 500
150
注：布袋除尘器出口烟气量最大值224 640 m3/h
3.5 布袋除尘器在循环流化床锅炉的应用效果
随着大众环保意识的增加，国际对于电厂的三废排放标准提出更高要求。循环流化床锅炉烟气净化中使用袋式除尘器，烟气内含尘浓度平均降低30 mg/m3，确保烟尘排放浓度满足国家环保要求。本系统使用氨气喷吹清灰设备，比原有的放散反吹更加简单，具有安全可靠、操作简便的优点，有助于改变周围环境。设置合理的底部灰斗排灰装置，避免排灰阀出现堵塞情况。这一脉冲袋式除尘器应用在循环流化床锅炉烟气排尘操作中，具有清灰效果好、安全简便、便于维护、稳定性强等优点，在实际运行中作业率较高。
