300MW机组袋式除尘器使用维护经验交流修改.docx
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300MW机组袋式除尘器使用维护经验交流修改
准大发电厂300MW机组袋式除尘器使用维护经验交流
任宝平内蒙古国电能源发电准大发电厂
一、概述
内蒙古国电能源准大发电厂隶属于内蒙古国电能源投资有限公司,是内蒙古自治区唯一的国有独资大型发电企业,是内蒙古自治区厂网分开后建设的第一个电源点。
一期工程规划容量为4台30万千瓦机组,二期工程规划容量为2台60万千瓦机组,三期工程规划容量为2台100万千瓦机组。
1号机组于2006年12月底投产发电,2号机组于2007年6月投产发电。
准大发电厂为典型的坑口电站,属于煤电一体化项目,机组采用空冷、布袋除尘、湿法脱硫、DCS、等离子点火等先进技术,完全符合国家产业政策和电力工业结构调整的方向,对于自治区实施“煤电转换”战略和加快电力能源基地建设具有重要意义。
准大发电厂全景
在建设初期,国内比较大的发电机组一般均采用技术成熟的静电除尘器,但是随着国家对环保要求的不断提高,传统的静电除尘器很难达到50mg/m3的烟气含尘排放浓度要求,特别是由于准格尔煤燃烧产生的粉煤灰特性的原因,静电除尘器更不适合这种工况,而且大量消耗厂用电,我厂通过认真细致的考察和调研,决定大胆采用当时在国内还没有普遍推广应用的低压脉冲袋式除尘器,并选择了拥有众多业绩的专业厂家——江苏新中环保股份有限公司(原张家港市新中环保设备有限公司),作为配套布袋除尘器的设计、制作、安装和调试于一体的总承包商。
烟囱
二、布袋除尘器工作原理
布袋除尘器的工作机理是含尘气体从袋式除尘器入口进入后,通过烟气分配装置均匀分配进入滤袋,当含尘气体穿过滤袋时,粉尘即被吸附在滤料上,而被净化的气体则从滤袋内排除。
当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度(形成一定压差)时,电磁阀开启,喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋,将吸附在滤袋外表面的粉尘清落至下面的灰斗中。
布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关,但主要取决于滤料和过滤风速。
布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。
根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。
根据烟气性质,选择适合的滤料。
布袋除尘系统
布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。
一般取过滤速度为0.5—2m/min,对于大于0.1μm的微粒效率可达99%以上,设备阻力损失约为800—1200Pa。
布袋除尘器因其效率高(最高达99.99%)、对煤种变化的适应范围广、工艺系统简单、维护方便和自动化程度高等优点,在国内外燃煤锅炉的烟气处理中被广泛应用。
三、项目实施及运行情况
经过近一年紧张的安装施工,两台1062t/h的煤粉锅炉的XLDM40000型低压脉冲布袋除尘器分别于2006年12月和2007年6月如期完工并成功投运。
所有除尘系统设备的运行状况、包括除尘器运行中的所有运行参数均可由PLC采集并送至主控柜,在控制室就可以通过工控机监控除尘系统的运行,并且操作除尘器,不用配备专门的人员。
整个PLC系统完全实现了远程集中监控、调整和操作。
特别是#1、#2PLC监控系统实现了共享,操作过程中非常灵活、方便。
投运初期,我厂的布袋除尘器曾出现过一些异常情况,但新中环保公司的售后服务非常好,能及时安排技术人员到现场消除缺陷,并且向业主认真仔细的说明故障原因及排除方法。
经过一段时间的优化运行,布袋除尘器的各项运行指标均达到或优于技术协议中规定的指标值,真正做到了运行阻力低、除尘效率高。
布袋除尘器的自动化程度比传统的静电除尘器要高;事实证明,江苏新中环保股份有限公司设计、制作、安装的低压脉冲袋式除尘器在我厂300MW机组1062t/h煤粉锅炉尾部烟气净化上的应用是很成功的。
除灰系统
四、布袋除尘器运行以及维护情况
在我厂决定采用布袋除尘器之前,关于滤袋的耐温性和使用寿命是我们关注的重点,该布袋除尘器从2006年12月投运至今,分别在大、小修时检查滤袋,发现破袋率很小,累计更换布袋率非常小。
除尘器各室设有检漏装置,只要对各室的压差做比较,就很容易判断是哪个室有滤袋破损了,更换滤袋也很方便,把该室利用离线装置从系统中隔离出来,单独更换该室中的个别滤袋而不影响除尘器的正常运行。
再加上新中环保公司选用的是在业界很有名气的德国BWF公司的优质PPS(聚苯硫醚)滤料,其耐温性可达180℃,峰值可达200℃(短时)。
当锅炉尾部烟气温度超出设计值(一般指高于180℃)时、炉膛燃烧情况不稳定而投油助燃时、或锅炉运行中发生四管爆管时,这些情况均会损伤布袋,而新中环保公司特有的技术——内置式旁路烟道,发挥了重要的作用。
该旁路直接让烟气穿过烟道而避开布袋,进而保护了布袋。
因为布袋的成本占低压脉冲袋式除尘器投资的比重大,而且还关系到锅炉的正常运行,一旦大批量布袋破损,必须要停炉更换布袋,如若不然,烟囱排放浓度超标,必将得到环保部门的处罚;再加上含尘烟气的冲刷磨损,必将大大减少引风机的使用寿命。
谈到旁路系统,不得不提的是新中环保公司独有的旁路密封技术。
我厂的布袋除尘器在运行过程中出现了旁路密封阀关闭不严,致使烟尘排放浓度超标的情况,但新中环保公司的反应很快,经过深思熟虑,在吸取经验后对新生产的布袋除尘器进行了改进设计,采用新式结构和密封形式,彻底解决了旁路密封不严的问题,达到了旁路系统零泄漏。
这里特别要指出的是,在我厂布袋除尘器自投运以来,江苏新中环保公司的各级领导十分重视我厂布袋除尘器的运行情况,他们采取了定期回访的方式,及时的了解布袋除尘器存在的问题,并给予我们技术上的大力支持,确保除尘器的运行状况处于最佳的状态,同时,他们能虚心接受我们提出的问题和建议,并合理采纳我们提出的宝贵意见,在今后除尘器的生产过程中加以改进,不断提高布袋除尘器的性能。
经过近四年时间的运行情况来看,该布袋除尘器的故障率低,大大降低了检修人员的工作强度,在不断的运行和维护中,我们也摸索出自己的一套如何正确操作维护布袋除尘器的思路与办法。
目前,我厂#1炉布袋除尘器运行至今已达31000小时,#2炉布袋除尘器运行至今已达26000小时。
除灰集中控制室
五、运行中应注意的事项
布袋除尘器的滤袋质量直接影响着除尘器的除尘效率,滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用,虽然新中环保公司选用的是在业界很有名气的德国BWF公司的优质PPS(聚苯硫醚)滤料,其耐温性可达180℃,峰值可达200℃(短时),但在实际运行过程中,还应注意以下几个问题:
1、控制烟温,防止漏风
①运行中加强对烟道尾部受热面各温度测点的监视,发现异常后,利用停炉机会重点对空预器、省煤器等部位检查,并做好运行中尾部受热面定期吹灰工作,提高其热交换效率,降低排烟温度,严禁超温运行,平时应作好锅炉烟气温度变化的详细记录。
我厂排烟温度一般在120-150℃之间,150℃是在夏季且高负荷时出现。
②防止炉膛、空预器、烟道、除尘器漏风,控制通过除尘器烟气中的含氧量(小于10%)。
运行中加强对炉膛、烟道、膨胀节等部位的漏风检查,停炉期间对空预器进行检查,发现泄漏及时进行封堵。
③除尘器外部保温要完好无损,防止阴雨天气结露造成酸腐蚀。
2、结合煤种灰分变化情况以及机组平均负荷率情况随时调整喷吹压力和喷吹间隔。
随着运行时间增长,根据需要适当调大喷吹压力和缩短喷吹间隔。
运行中严格控制每室进出口的差压小于设计值,保证除尘器的正常运行。
正常运行中,我厂除尘器各室的差压值大于1000Pa便开始喷吹。
3、运行中严格控制烟气中的含氧量,当烟气含氧量大于10%时,滤袋很容易发生氧化变质,影响滤袋的正常使用寿命,当烟气含氧量小于8%时,可以保证滤袋的设计使用寿命。
我厂实际运行中烟气的含氧量一般控制在3-5%,除尘器出口含氧量一般在6%左右(环保检测数值)。
4、运行中应加强对排烟温度的监视。
当排烟温度达到150℃时,保护报警,运行人员应及时采取减负荷、减送风、引风等措施来降低排烟温度。
当排烟温度达到180℃时应开启除尘器进冷风门,此种情况我厂近四年来从未发生过。
5、加强对锅炉“四管”泄漏的监视。
从水位、流量、炉膛负压等参数和听到的泄漏声进行判断,当确认为“四管”泄漏时,应紧急停炉,防止糊袋的发生。
最好在空预器出口加装湿度计,提前检测出爆管或泄漏,提前采取措施。
6、防止未燃尽煤粉在烟道或除尘器死角积存,当发现除尘器入口温度突然升高很多,应及时采取调整措施,不需要停炉。
7、低温运行可导致飞灰的酸冷凝,腐蚀滤袋和袋笼;锅炉管道泄漏可导致烟尘带水造成灰层硬化;投油燃烧时操作不当可导致烟尘带油,造成部分滤袋失效。
这些情况是运行中最常出现的,所以实际运行操作中要特别注意。
8、为了保证滤袋的除尘效率及掌握滤袋的使用寿命,应定期检查、检验滤袋的性能指标是否符合要求。
六、准大发电厂实际运行经验总结
准大发电厂两套布袋除尘器采用的是新中环保公司的XLDM40000型长袋低压脉冲布袋除尘器,是新中环保设计的国内第一台直通式300MW除尘器,总过滤面积为40961.65㎡。
处理烟气量(已修温度130℃压力)2086676m3/h,设备运行阻力≤1300Pa,每台除尘器4列。
在近四年来的运行维护中,我们体会很深,现总结如下:
1、准大发电厂采用的直通式低压脉冲布袋除尘器,优点非常突出。
主要表现在由于除尘器采用直通式,所以受布袋阻力因素外的其他阻力非常小。
2、采用的低压脉冲喷吹系统非常可靠,能起到及时清灰的作用,而且不影响机组的出力,不像其他除尘器清灰受机组负荷的影响,从而达到了清灰的目的,同时为了使布袋延长使用寿命,对喷吹压力可以进行适当的调整。
3、直通式低压脉冲布袋除尘器除更换布袋外,其他的维护工作量非常小,运行比较稳定。
采用PPS的布袋材料,运行周期比较长。
准大发电厂正式投产近四年来,布袋的破损率非常小。
4、新中环保XLDM40000型低压脉冲布袋除尘器的控制系统非常可靠,能实现定时、定阻两种清灰方式。
这样有利于运行过程中减少对布袋的最大损耗,达到一个最合理的运行方式,从而达到延长布袋的使用寿命。
5、难能可贵的是新中环保公司的售后服务,他们能做到甲方有求必应,随时跟踪设备的运行状况,对出现的问题能及时的进行整改,从而使除尘器的特性得到优化。
总之,该除尘器除尘效率完全能够达到99.95%,准大发电厂于2008年5月份顺利通过国家环保验收,监测结果显示烟尘含量小于25mg/Nm3,氮氧化物小于200mg/Nm3,完全符合环保要求,没有发生因为除尘器系统故障而导致机组停运的事件。
在近四年来的运行过程中,虽然除尘器维护量少,性能可靠,但是经过我们运行总结经验,部分设备还是有需要改进的地方,现总结如下:
1、旁路提升阀设计时应考虑北方寒冷地区的环境温度,影响旁路提升阀正常开关的原因有两个,一是烟气腐蚀,应考虑防腐。
旁路提升阀拉杆外层如果被烟气腐蚀后,会粘有大量灰,导致拉杆变粗,因此在提升过程中就出现拉杆卡死,无法被提升的现象。
二是由于提升阀采用的是气动执行机构,北方冬季气候严寒,压缩空气一旦受冷就会冷凝出冰雾,时间长了就会导致气缸内部结冰,提升阀被冻死无法开关的现象。
因此我厂采取了提升阀气缸加电伴热、除尘器用压缩空气增加微热再生干燥器的方法来减少压缩空气内的水分,但是这样大大增加了运行成本,如果旁路提升阀改造成电动执行机构,此问题会大大改善。
2、布袋除尘器除尘效果好,受煤种变化影响很大。
由于我厂燃煤煤质不稳定,在燃煤灰分超出设计值几倍的情况下除尘效率依然能达到95%以上,可是除尘器压差却能达到2000Pa以上。
为了解决此问题,我厂把布袋除尘器喷吹压力由原来的0.25MPa调整到0.35MPa后,此问题得到了解决。
3、除尘器入口导流系统进行技改,横向排出改纵向。
我厂除尘器采用四列并行布置,一、二、三、四除尘室第一个灰斗内积灰全部由输灰系统的第一排输送。
此种设计大大增加了输灰系统第一排的输送压力,在除尘器正常运行中,烟气中大颗粒的飞灰在重力作用下大部分落在输灰系统第一排的灰斗中,导致第一排灰斗积灰过多、输送困难、管道磨损严重等诸多问题。
4、由于北方冬季严寒,自动喷淋系统在冬季经常被冻,导致设备退备,而且管道布置于除尘器侧面,大大增加了检修难度。
建议设计喷淋降温管道时紧靠除尘器顶部烟道,这样既对管道进行加热保温,又便于系统的检修工作。
5、布袋除尘器出口采用的浊度仪尽可能采用数字式,而且除尘器的每一室至少采用两个或两个以上的测点,随时可以监视到各室出口的排尘浓度。
。
6、布袋除尘器的进出口排烟温度尽可能采用三线制,以减少线阻对排烟温度的影响,我厂除尘器入口烟温显示值高于炉侧尾部烟温值。
7、除尘器灰斗的结构尽可能加固,以防止灰斗高料位对灰斗造成的损坏。
8、PLC控制系统中,加设湿度、氧量等关键参数的报警装置。
9、新中环保公司生产的XLDM40000型长袋低压脉冲布袋除尘器是非常成功的,它的性能非常稳定,适用于300MW机组的除尘设施,希望新中环保公司吸取设计中存在的不足,取长补短,把此类型的布袋除尘器做得更加完美。
七、结束语
我们的社会主流是主张创新和节约,作为用户,我们希望以新中环保公司为代表的环保设备厂家能够生产出除尘效率更高,技术性能更优,投资费用更低的优质除尘设备,进一步建立良好的售后服务体系,为中国乃至全世界营造更多的绿色生存空间而做出应有的贡献。
谢谢大家!
2010.7.28
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