某電廠專用爐的除塵方案及改造案例
文章作者：九州環(huán)保 發(fā)布時(shí)間：2019-12-01
熱電廠現(xiàn)有5臺(tái)130t/h煤粉爐，主要為公司化工生產(chǎn)、職工生活提供電力以及生產(chǎn)所需蒸汽。鍋爐平均每天煤耗量為1500t.燃料煤主要來(lái)自、山西、河北等省。由于煤的來(lái)源比較復(fù)雜，部分煤的硫分
熱電廠現(xiàn)有5臺(tái)130t/h煤粉爐，主要為公司化工生產(chǎn)、職工生活提供電力以及生產(chǎn)所需蒸汽。鍋爐平均每天煤耗量為1500t.燃料煤主要來(lái)自、山西、河北等省。由于煤的來(lái)源比較復(fù)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(tǒng)，這套系統(tǒng)本身存在工藝缺陷，而且目前對(duì)粉塵和二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越嚴(yán)格，因此對(duì)系統(tǒng)的改造就成為一個(gè)很現(xiàn)實(shí)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(xiàn)煙氣機(jī)械帶水，風(fēng)機(jī)積灰現(xiàn)象。廠區(qū)附近還經(jīng)常出現(xiàn)“灰雨”，危害當(dāng)?shù)厝罕姾吐毠さ纳眢w健康，破壞環(huán)境衛(wèi)生，給廠方造成不應(yīng)有的壓力。同時(shí)自備熱電廠建在海邊，燃燒高硫分煤時(shí)，由于海岸帶污染氣象條件，容易形成酸雨，影響該地區(qū)旅游經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。對(duì)原除塵系統(tǒng)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(biāo)。
1.原除塵系統(tǒng)情況分析從除塵系統(tǒng)運(yùn)行情況來(lái)分析，造成該系統(tǒng)出現(xiàn)不能正常運(yùn)行的原因是多方面的。我們主要從原系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和管理三方面來(lái)探討。
2.1原系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理
（1）文丘里漸擴(kuò)段存在積灰問題。煙氣經(jīng)過喉口高速流動(dòng)與液滴混合后進(jìn)入漸擴(kuò)段，流速減小，動(dòng)壓轉(zhuǎn)化為靜壓。由于漸擴(kuò)段壁面存在溫差，產(chǎn)生煙氣靜止現(xiàn)象，粉塵容易發(fā)生沉降，原系統(tǒng)底部沒有設(shè)置沖洗水，從而造成漸擴(kuò)段底部大量積灰，嚴(yán)重時(shí)厚達(dá)30～50cm，致使?jié)u擴(kuò)段管徑變小，壓降增大，影響風(fēng)機(jī)的
正常工作負(fù)荷，容易引起引力不夠現(xiàn)象。
?。?）水膜除塵器的干段長(zhǎng)度不夠。水膜除塵器分濕段和干段兩部分。濕段的長(zhǎng)度關(guān)系著煙氣與洗滌液之間接觸界面的大小、接觸時(shí)間的長(zhǎng)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(jī)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(jī)械水去除不，在風(fēng)機(jī)葉片背面出現(xiàn)積灰現(xiàn)象，引起風(fēng)機(jī)產(chǎn)生異常的振動(dòng)，縮短了風(fēng)機(jī)的壽命。同時(shí)由于煙氣含濕量大，隨著煙溫降低，煙氣容易結(jié)露。煙氣中的顆粒物發(fā)生凝并，隨煙氣擴(kuò)散產(chǎn)生“灰雨”現(xiàn)象，影響廠區(qū)的環(huán)境衛(wèi)生和職工的身體健康。
?。?）排煙段積灰嚴(yán)重。煙氣經(jīng)過引風(fēng)機(jī)后，進(jìn)入排煙段，5
爐與煙囪的距離為50m，排煙段過長(zhǎng)是設(shè)計(jì)的一個(gè)重大失誤。運(yùn)行結(jié)果表明：排煙段積灰嚴(yán)重，有時(shí)厚達(dá)70～80cm，經(jīng)常需要清掃，增加了工人勞動(dòng)負(fù)荷，同時(shí)影響正常的生產(chǎn)。煙道過長(zhǎng)，保溫措施稍有不當(dāng)，造成煙氣溫度下降，容易引起煙氣結(jié)露，加重積灰，而且影響煙氣的抬升高度。
2.2原系統(tǒng)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(tǒng)在段并沒有作保溫處理。內(nèi)外溫差過大，散熱過快造成花崗巖之間出現(xiàn)裂縫，漏風(fēng)嚴(yán)重。人為增加風(fēng)量，降低了煙氣溫度，由于負(fù)壓降低而影響到風(fēng)機(jī)的引風(fēng)能力。
（2）測(cè)試點(diǎn)不全。原系統(tǒng)除在出口留有測(cè)孔外，在其它部位沒有預(yù)留測(cè)試點(diǎn)。這給系統(tǒng)調(diào)試帶來(lái)巨大困難。系統(tǒng)的除塵效率、阻力、煙溫、風(fēng)壓等不能測(cè)定，操作人員管理起來(lái)必然盲目。
?。?）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(duì)鋼材的腐蝕特別嚴(yán)重。洗滌液是利用海水，水膜段的鋼管和噴頭腐蝕嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)漏液現(xiàn)象。施工時(shí)作嚴(yán)格處理，防止后患。
2.3原系統(tǒng)運(yùn)行管理不善
?。?）監(jiān)測(cè)儀表失靈。原系統(tǒng)的流量表和壓力表全部失靈，平時(shí)操作全依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，管道堵塞或發(fā)生其他意外情況，操作管理人員一時(shí)察覺不出，就會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行帶來(lái)破壞。監(jiān)控手段健全是系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要，對(duì)儀器要做好保護(hù)和更換工作。
（2）積灰處理不及時(shí)。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(shí)，將直接影響到風(fēng)壓和引風(fēng)機(jī)負(fù)荷。另外排煙道內(nèi)的積灰清理及時(shí)，否則后果也同樣嚴(yán)重。廠區(qū)內(nèi)的“灰雨”問題與排煙道積灰揚(yáng)起而隨煙氣排出有直接關(guān)系。
3.除塵器改造方案的確定3.1改造的主要目標(biāo)考慮到目前環(huán)境保護(hù)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(biāo)是：
?。?）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(biāo)準(zhǔn)；
?。?）在系統(tǒng)通過調(diào)試達(dá)到正常運(yùn)行條件，脫硫系統(tǒng)配備時(shí)，要求全系統(tǒng)脫硫效率達(dá)到60%～80%；
（3）風(fēng)機(jī)不積灰，不因積灰而發(fā)生異常振動(dòng)；
?。?）盡可能利用原基礎(chǔ)、副筒、風(fēng)機(jī)等設(shè)備和設(shè)施，減少運(yùn)行費(fèi)用；
?。?）盡可能利用現(xiàn)有的豐富廢堿資源，以廢治廢，減少運(yùn)行費(fèi)用；
?。?）考慮系統(tǒng)，塔使用壽命不低于6年；
?。?）采取防結(jié)垢措施，提高運(yùn)行性，不因系統(tǒng)結(jié)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(biāo)中的要求規(guī)定了只能改造除塵器類型，對(duì)其它設(shè)施應(yīng)盡量保存，因此只能選擇濕式除塵器?？紤]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(jīng)過我們中試實(shí)驗(yàn)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?yàn)樾靼逅目账馑贋?.3～3m/s，屬于一種高速塔，根據(jù)計(jì)算，塔徑與原除塵器基礎(chǔ)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(fēng)機(jī)的負(fù)荷。
旋流板塔板間距可以調(diào)節(jié)，能除塵器干段的長(zhǎng)度，防止機(jī)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(chǔ)不需要改造，可以節(jié)省大量的基建費(fèi)用。旋流板塔已廣泛用于濕式除塵脫硫，中試結(jié)果也表明：該裝置的脫硫能力達(dá)75%以上。只要脫硫水系統(tǒng)部分配備完善，裝置同時(shí)能進(jìn)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(biāo)。
3.2.2除塵系統(tǒng)工藝配置
煤粉爐煙塵量相對(duì)較大，同時(shí)煙塵的粒度細(xì)，將原系統(tǒng)文丘里除塵器全部拆除后必然加重旋流板塔的負(fù)荷，煙氣的煙溫在170～180℃之間，段不進(jìn)行降溫，旋流板葉片兩面的溫差過大容易出現(xiàn)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(gè)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(shè)計(jì)1個(gè)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(shè)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(shè)備的改造創(chuàng)造了條件。同時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行保溫處理，特別是在管路的接口和測(cè)試孔處。煙道中的噴淋裝置，塔板以及塔板支撐結(jié)構(gòu)用玻璃鋼進(jìn)行嚴(yán)格的處理。煙道和每層塔板都預(yù)留了測(cè)試孔，為系統(tǒng)調(diào)試提供參數(shù)。塔基、副筒、引風(fēng)機(jī)、排煙道和煙囪使用原系統(tǒng)部分，因?yàn)樵O(shè)計(jì)參數(shù)相差不大，符合改造系統(tǒng)的要求，也可以減少工程費(fèi)用。
4改造后除塵系統(tǒng)的運(yùn)行情況改造后的除塵系統(tǒng)于1999年5月正式運(yùn)行，1999年8月中旬與環(huán)保部門一起對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。
5.結(jié)論
?。?）改造后的除塵系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，煙塵濃度為252mg/m3，林格曼黑度小于1，均達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。除塵效率達(dá)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(tǒng)存在的機(jī)械帶水，風(fēng)機(jī)積灰而產(chǎn)生異常振動(dòng)和廠區(qū)出現(xiàn)的“灰雨”現(xiàn)象，塔高保持不變。段使用噴淋裝置，底部設(shè)有輸送水起清灰作用；脫硫配套系統(tǒng)完成后，該裝置能實(shí)現(xiàn)除塵脫硫一體化的目標(biāo)。
（3）設(shè)備建設(shè)安裝過程中要嚴(yán)把保溫、、結(jié)垢三方面的質(zhì)量關(guān)，不能給項(xiàng)目建設(shè)留下后患。
