電-袋復(fù)合式除塵器運(yùn)行管理探討

鐘育昌

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

電-袋復(fù)合式除塵器運(yùn)行管理探討

鐘育昌

（福建龍凈環(huán)保股份有限公司，福建 龍巖 364000）

針對(duì)電-袋復(fù)合式除塵器的特點(diǎn)，分析了電-袋復(fù)合式除塵器在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，提出了電-袋復(fù)合式除塵工藝過(guò)程的運(yùn)行管理要求，探討了電-袋復(fù)合除塵器設(shè)備管理以及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)提高電-袋復(fù)合式除塵器使用壽命及降低能耗的目的。

電-袋復(fù)合式除塵器;電除塵;布袋除塵;運(yùn)行管理

1 前言

電-袋復(fù)合式除塵器由前級(jí)電除塵與后級(jí)袋除塵組成，前級(jí)電除塵器捕集煙氣中大量粉塵，剩余少部分未被收集經(jīng)過(guò)電區(qū)的荷電粉塵進(jìn)入后級(jí)袋除塵，由袋除塵過(guò)濾完成捕集，改善了袋除塵器過(guò)濾性能，使粉塵煙氣分離，達(dá)到了凈化煙氣的目的。該除塵工藝過(guò)程充分利用電除塵器及袋除塵器的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛地應(yīng)用于電力、冶金、化工等領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于電除塵器改造項(xiàng)目中。電-袋復(fù)合式除塵器較原電除塵器、袋除塵器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制工藝要求更高，較電除塵器增加了很多邏輯過(guò)程控制，因而如何正確運(yùn)行使用好電-袋復(fù)合式除塵器，提高濾袋壽命、節(jié)能降耗將是個(gè)值得深入探討研究的課題，本文對(duì)電-袋復(fù)合式除塵器在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述。

2 電-袋復(fù)合式除塵器系統(tǒng)的分類

電-袋復(fù)合式除塵器一般可按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類。

2.1 按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類

根據(jù)不同用戶的不同需求，按照電-袋復(fù)合式除塵器正常工作時(shí)的煙氣流向布置情況給予分類，目前主要有以下3類結(jié)構(gòu)。

該類型除塵器設(shè)有旁路裝置，可以在煙氣工況出現(xiàn)異常時(shí)從旁路煙道流通，起到保護(hù)濾袋作用，此外通過(guò)袋區(qū)提升閥的切換，可以實(shí)現(xiàn)分室離線清灰功能，加強(qiáng)清灰能力。

該類型除塵器設(shè)有進(jìn)、出口風(fēng)門，可以關(guān)閉進(jìn)、出口風(fēng)門實(shí)現(xiàn)在線檢修，并設(shè)有旁路裝置，可以在煙氣工況出現(xiàn)異常時(shí)從旁路煙道流通，起到保護(hù)濾袋作用，但由于未配置袋區(qū)提升閥，所以不具備分室離線清灰功能。

（3）進(jìn)口風(fēng)門→前級(jí)電場(chǎng)區(qū)→濾袋區(qū)→出口風(fēng)門→引風(fēng)機(jī)

該類型除塵器未設(shè)旁路裝置，無(wú)法在煙氣工況出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行切換，無(wú)法保護(hù)濾袋，要求運(yùn)行中做好預(yù)涂灰保護(hù)措施，并特別注意鍋爐系統(tǒng)是否存在異常工況。

2.2 按控制系統(tǒng)分類

由于電-袋復(fù)合式除塵器是在電除塵與袋式除塵器基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，各自都有成熟的控制系統(tǒng)，一般都是將電除塵與袋式除塵分開(kāi)控制，其主要控制系統(tǒng)如下。

（1）電場(chǎng)區(qū)高壓控制，包括高壓控制柜、高壓硅整流變壓器、高壓隔離開(kāi)關(guān)。

（2）電場(chǎng)區(qū)低壓控制，包括電磁振打、電機(jī)振打、保溫箱電加熱、灰斗電加熱、料位計(jì)檢測(cè)等。

（3）濾袋區(qū)控制，包括進(jìn)口風(fēng)門、出口風(fēng)門、旁路閥、提升閥、脈沖閥、進(jìn)口溫度測(cè)溫、進(jìn)出口壓差檢測(cè)、氧量?jī)x、濃度儀等。

（4）濾袋區(qū)公用部分控制，包括噴吹減壓閥、儀用氣源等。

（5）公用系統(tǒng)部分控制，包括上位機(jī)、空壓機(jī)、干燥機(jī)等。

電-袋復(fù)合式除塵器示意如下圖。

電-袋復(fù)合式除塵器示意圖

3 電-袋復(fù)合式除塵器電場(chǎng)區(qū)運(yùn)行管理

電除塵器是在收塵區(qū)域內(nèi)建立穩(wěn)定的電場(chǎng)，利用高壓靜電的原理，使氣體電離并附在粉塵顆粒上，粉塵帶電后向收塵極板運(yùn)動(dòng)并沉積，達(dá)到煙氣與粉塵分離的目的。

3.1 高壓系統(tǒng)工作方式選用原則

要求既要起到良好的收塵效果，發(fā)揮電場(chǎng)區(qū)的最大作用，又要考慮可節(jié)約能耗。投運(yùn)高壓系統(tǒng)時(shí)，需提前8小時(shí)開(kāi)啟電加熱及振打控制系統(tǒng)，以確保電場(chǎng)區(qū)能夠長(zhǎng)效穩(wěn)定工作。工作方式選擇具體如下：

（1）火花跟蹤控制方式。控制系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤電場(chǎng)的火花放電電壓，每次放電后以設(shè)定的上升率逼近上一次火花放電電壓，使輸出電壓保持在火花放電電壓附近，電壓越高，除塵效率越高。輸出電壓波形比較平坦，電流波形接近橋式整流波形，比較適用于比電阻中等范圍內(nèi)的粉塵。

（2）火花率控制方式。控制系統(tǒng)按設(shè)定的火花頻率工作，每次火花放電后進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整上升率跟蹤上次放電電壓，使電場(chǎng)工作在合理的火花率下。比較適用在對(duì)火花率要求較高的場(chǎng)合或者無(wú)人值守的情況下，在工況條件變化的情況下，控制器能自動(dòng)調(diào)節(jié)，使火花率穩(wěn)定地工作在設(shè)定值上。

（3）最高平均電壓運(yùn)行方式?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)設(shè)定的上升率及放電比較電壓，不斷地檢測(cè)電場(chǎng)中放電電壓，使設(shè)備維持在最高電壓附近。比較適用在運(yùn)行電壓要求較高的場(chǎng)合。

（4）間隙供電方式。一般有雙半波間隙供電或單半波供電2種方式，同時(shí)供電脈沖間隙占空比可以按需選擇，通過(guò)導(dǎo)通幾個(gè)波，關(guān)閉幾個(gè)波的控制方式，達(dá)到間隙供電的效果，從而提供足夠的電荷釋放間隙，減少并防止反電暈的發(fā)生和發(fā)展，電流得以大大下降。該方式適用于粉塵比電阻較高易產(chǎn)生反電暈的場(chǎng)合，也適用于純電除塵后級(jí)電場(chǎng)或進(jìn)口濃度很低的前電場(chǎng)，可保證除塵效果并節(jié)能。

3.2 振打控制方式原則

振打目的主要是清除沉積在極板上的粉塵，使電場(chǎng)區(qū)長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行。附在極板上的粉塵由于本身的重量和運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力會(huì)自行掉落極板，而當(dāng)振打強(qiáng)度或頻率太高時(shí)，粉塵就不能形成較大的片狀或塊狀，而是成為分散的小的片狀粒子，很容易被氣流重新帶出除塵器，所以在運(yùn)行中需要設(shè)定合理的振打周期?？刂品绞竭x擇具體如下：

（1）定時(shí)周期振打，適用于大部分粉塵中陰陽(yáng)極振打機(jī)構(gòu)，一般前電場(chǎng)的振打周期頻率較高，后電場(chǎng)的振打頻率較低。

（2）斷電振打，適用于反電暈嚴(yán)重，粉塵黏附力強(qiáng)的粉塵，此時(shí)需適當(dāng)降低陰極振打頻率，提高陽(yáng)極振打力度與頻率。

（3）連續(xù)振打，適用于比電阻較高場(chǎng)合以及粉塵黏附力強(qiáng)的粉塵的陽(yáng)極振打機(jī)構(gòu)。

3.3 保溫箱電加熱控制方式

由于電除塵機(jī)理決定了電壓越高除塵效果越好，電壓越高對(duì)絕緣性能要求也越高，絕緣子電加熱是為電場(chǎng)提供較高運(yùn)行電壓的有力保障。

（1）運(yùn)行前要求擦拭干凈，避免油污附在絕緣子表面，投運(yùn)前檢查各檢修門是否關(guān)閉并緊密，要求密封性能好，運(yùn)行時(shí)不能有水流到絕緣子上，避免提高運(yùn)行電壓。

（2）除塵器必須保證負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)，以避免除塵器絕緣件表面結(jié)露，引起絕緣性能下降，造成絕緣子表面擊穿或電弧燒傷。

（3）保溫箱溫度需要運(yùn)行在高于煙氣酸露點(diǎn)以上，不能在運(yùn)行中強(qiáng)行打開(kāi)，以避免絕緣子表面結(jié)露，引起絕緣電阻下降，造成電壓升不高。

（4）保溫箱溫度不能過(guò)高，否則會(huì)引起絕緣子炸裂，并會(huì)引起絕緣電阻下降，造成電壓升不高。

（5）保溫箱電加熱采用恒溫加熱控制，保溫箱電加熱溫度設(shè)定在煙氣酸露點(diǎn)+5℃。并設(shè)定報(bào)警上限溫度為設(shè)定溫度+10℃，下限報(bào)警溫度為設(shè)定溫度-10℃。

3.4 灰斗電加熱

灰斗電加熱一般分為蒸氣加熱和電加熱2種形式，不管何種加熱方式，都要確保灰斗壁保持在一定溫度，避免灰斗內(nèi)部灰受潮結(jié)塊，造成下灰不暢。

（1）蒸氣加熱一般選用連續(xù)加熱形式。

（2）電加熱選用恒溫加熱，確?；叶繁谠诤线m溫度范圍內(nèi)，設(shè)定溫度一般為煙氣酸露點(diǎn)溫度+5℃，由于后電場(chǎng)或?yàn)V袋區(qū)灰量較少，后電場(chǎng)灰斗溫度可以設(shè)定高一些。

4 電-袋復(fù)合式除塵器的濾袋區(qū)運(yùn)行管理

袋式除塵區(qū)是利用纖維編織物制作的袋裝過(guò)濾元件來(lái)阻留煙氣中的粉塵，潔凈的煙氣透過(guò)濾袋間隙排到大氣中，達(dá)到煙氣與粉塵分離的目的，如設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行得當(dāng)，可以長(zhǎng)期高效穩(wěn)定運(yùn)行。因此袋除塵器的濾袋是最為脆弱的部件，需要精心維護(hù)，現(xiàn)階段袋式除塵的濾料通常選用PPSP84PTFE等纖維或混合纖維，不同的濾料具有不同的耐溫、抗酸、抗堿性能，不同纖維有不同的價(jià)格和性能優(yōu)勢(shì)，目前以選用PPS濾料居多。因此用戶要根據(jù)自身除塵器所配置的濾袋濾料情況，制定不同的保護(hù)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，要與鍋爐系統(tǒng)建立聯(lián)動(dòng)的管理辦法，避免系統(tǒng)故障引起除塵器無(wú)法正常運(yùn)行，不能像電除塵器一樣簡(jiǎn)單粗放管理，因?yàn)槿绻仩t爆管將會(huì)引起濾袋糊袋，造成除塵器阻力過(guò)大，勢(shì)必會(huì)影響鍋爐的出力；如果除塵器濾袋破損，就會(huì)引起排放超標(biāo)，并將造成引風(fēng)機(jī)磨損及下游脫硫設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

每次啟爐前需做好預(yù)涂灰保護(hù)措施。如新機(jī)組在試運(yùn)期間點(diǎn)爐停爐頻繁，可在停爐期間進(jìn)行預(yù)涂灰工作，稀釋煙氣中的油污，如長(zhǎng)時(shí)間燃油，可以采取噴吹清灰后重新預(yù)涂灰的方法。短期停爐（停爐時(shí)間小于7天為短期停爐）可不預(yù)涂灰。

有進(jìn)口風(fēng)門、出口風(fēng)門、旁路閥、提升閥結(jié)構(gòu)的，一定要遵循先開(kāi)后關(guān)的原則，以確保煙氣暢通，并定期檢查儀用氣源的供應(yīng)。

有條件的地方，在點(diǎn)火期間可走旁路保護(hù)濾袋。如無(wú)旁路結(jié)構(gòu)，建議啟動(dòng)前電場(chǎng)區(qū)高壓設(shè)備，以低電壓、小電流方式運(yùn)行，盡量減少油污等物質(zhì)進(jìn)入濾袋區(qū)，當(dāng)鍋爐正常完全燃煤時(shí)再提高運(yùn)行電流電壓，以充分發(fā)揮電除塵高效的除塵能力。

設(shè)定合適的脈沖清灰壓力，行噴吹按照0.25MPa設(shè)定，旋轉(zhuǎn)噴吹按照85kPa設(shè)定。噴吹壓力過(guò)高會(huì)損壞濾袋，壓力過(guò)低則清灰效果不理想。

脈沖噴吹一般分為定時(shí)方式與定壓方式，定時(shí)噴吹按照設(shè)定的脈沖間隔時(shí)間定時(shí)工作，不管除塵器進(jìn)出口的壓差情況，定壓噴吹為進(jìn)出口壓差小于設(shè)定下限時(shí)停止噴吹，當(dāng)進(jìn)出口壓差超過(guò)設(shè)定上限時(shí)啟動(dòng)噴吹，2種噴吹方式均按照設(shè)定的脈沖噴吹間隔時(shí)間程序工作，脈沖清灰間隔時(shí)間（兩個(gè)相鄰脈沖閥動(dòng)作之間的時(shí)間），可在運(yùn)行中找出合理的數(shù)值。根據(jù)目前的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，電-袋復(fù)合式除塵器進(jìn)出口壓差保持在800～1000Pa是濾袋最佳的運(yùn)行區(qū)間，在此壓差情況下，可盡量調(diào)長(zhǎng)脈沖清灰時(shí)間，以減少脈沖噴吹的次數(shù)，減少濾袋的機(jī)械損傷，同時(shí)降低壓縮空氣的耗氣量。建議選用定壓噴吹方式，使電-袋復(fù)合式除塵器一直維持在設(shè)定的壓差范圍內(nèi)工作，減少因鍋爐負(fù)荷、燃燒煤種變化時(shí)使除塵器產(chǎn)生較大壓差波動(dòng)，以避免人為頻繁調(diào)整。

要設(shè)定合理的脈沖噴吹時(shí)間（脈沖閥打開(kāi)的時(shí)間），研究發(fā)現(xiàn)，脈沖清灰的加速度最大值發(fā)生在脈沖閥開(kāi)啟后的幾十毫秒，時(shí)間過(guò)后如脈沖閥繼續(xù)開(kāi)啟脈沖閥噴吹，濾布的氣流加速度已很小，說(shuō)明延長(zhǎng)噴吹時(shí)間并不能提高清灰效果，需要注意的是，即使設(shè)定同樣的噴吹時(shí)間,不同廠家生產(chǎn)的脈沖閥也會(huì)由于其響應(yīng)速度不同而導(dǎo)致氣流加速度不同。建議脈沖閥的開(kāi)啟時(shí)間設(shè)為150毫秒，這樣既可獲得最佳的清灰效果又可減少壓縮空氣的消耗。

在線清灰方式、離線清灰方式選用意見(jiàn)：在線清灰指濾袋在過(guò)濾工作狀態(tài)時(shí)，清灰機(jī)構(gòu)對(duì)濾袋進(jìn)行清灰；離線清灰指濾袋停止過(guò)濾煙氣時(shí)進(jìn)行清灰的方式。正常工作選用在線清灰方式，當(dāng)進(jìn)出口壓差較高或出現(xiàn)糊袋現(xiàn)象時(shí)可短期選用離線清灰的方式。

電-袋復(fù)合式除塵器在運(yùn)行中，會(huì)根據(jù)對(duì)應(yīng)濾料設(shè)定合理的高、低溫保護(hù)報(bào)警值，采取適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ǎ试S走旁路的盡量走旁路，出現(xiàn)極端工況時(shí)，采取停爐保護(hù)措施。

常用濾料的材質(zhì)物理、化學(xué)特性見(jiàn)下表。

常用濾料材質(zhì)的物理、化學(xué)特性表

定時(shí)排放壓縮空氣水分。建議每2小時(shí)排放一次。壓縮空氣品質(zhì)差將直接腐蝕脈沖閥膜片及噴吹管等部件，造成泄壓或脈沖閥無(wú)法正常工作。

定期現(xiàn)場(chǎng)檢查脈沖閥的工作是否正常，損壞的脈沖閥應(yīng)及時(shí)修復(fù)，避免造成內(nèi)部濾袋失去清灰作用，增加除塵器阻力及加快噴吹管的腐蝕，影響使用壽命。

電-袋復(fù)合式除塵器的濾袋也是易氧化產(chǎn)品，特別是PPS濾料抗氧化性能差，運(yùn)行中需控制煙氣含氧量，重點(diǎn)關(guān)注鍋爐預(yù)熱器漏風(fēng)及除塵器本身漏風(fēng)情況。

除塵器在試運(yùn)初期，由于內(nèi)部雜物清理不徹底，易造成輸灰系統(tǒng)故障，或因輸灰系統(tǒng)本身故障、容量不足等問(wèn)題，造成灰斗堵灰現(xiàn)象普遍，如發(fā)生堵灰現(xiàn)象電場(chǎng)區(qū)高壓系統(tǒng)會(huì)短路報(bào)警，袋區(qū)部分控制系統(tǒng)無(wú)法發(fā)出報(bào)警信號(hào)，只有依賴料位計(jì)等檢測(cè)裝置，如是輸灰故障引起短路，建議采取緊急放灰，避免事故進(jìn)一步擴(kuò)大。近年來(lái)根據(jù)國(guó)內(nèi)大量用戶的運(yùn)行使用情況反饋，如果輸灰系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，將對(duì)除塵器的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重危害，而人們對(duì)除塵器堵灰所造成的危害的嚴(yán)重性認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為停止除塵器運(yùn)行鍋爐即可安全運(yùn)行，其實(shí)灰存在自然沉降的現(xiàn)象，因此灰斗中的灰也在不斷增加。除塵器的灰斗其實(shí)是個(gè)過(guò)灰裝置而不是存灰裝置，若長(zhǎng)時(shí)間堵灰勢(shì)必會(huì)超出設(shè)備的載荷能力，造成除塵器灰斗脫落，甚至?xí)斐沙龎m器倒塌，對(duì)設(shè)備安全甚至人身安全帶來(lái)隱患。

5 結(jié)語(yǔ)

電-袋復(fù)合式除塵器的使用工況多種多樣，電-袋復(fù)合式除塵器的運(yùn)行管理是個(gè)長(zhǎng)期課題，要求廣大用戶在運(yùn)行中不斷地調(diào)整探索論證數(shù)據(jù)，并探討鍋爐系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)和除塵器壓損之間設(shè)備的能耗關(guān)系。不斷提高電-袋復(fù)合式除塵器使用壽命，降低電-袋復(fù)合式除塵器能耗，降低機(jī)組用電。

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Discuss on Operation & Management of Electrostatic-fabric Integrated Precipitator

ZHONG Yu-chang
(Fujian Longking Co., Ltd, Longyan Fujian 364000, China)

This article mainly focuses on the characteristics of electrostatic-fabric integrated ESP facilities, analyzes its operation attentions, puts forward the management requirements, and probes into the device management and the parameter adjustment by operating personnel, thereby improves the service life and reduces the power consumption of electrostatic-fabric integrated ESP.

electrostatic-fabric integrated ESP; electrostatic precipitator; fabric filter; operation and management

X701.2

A

1006-5377（2012）02-0036-04