某电厂专用炉的除尘方案及改造案例
文章作者：九州环保 发布时间：2019-12-01
热电厂现有5台130t/h煤粉炉，主要为公司化工生产、职工生活提供电力以及生产所需蒸汽。锅炉平均每天煤耗量为1500t.燃料煤主要来自、山西、河北等省。由于煤的来源比较复杂，部分煤的硫分
热电厂现有5台130t/h煤粉炉，主要为公司化工生产、职工生活提供电力以及生产所需蒸汽。锅炉平均每天煤耗量为1500t.燃料煤主要来自、山西、河北等省。由于煤的来源比较复杂，部分煤的硫分比较高，而且煤的综合灰分在2%～3%之间，因此排放烟气中二氧化硫和粉尘浓度都比较高。锅炉原配备的是文丘里水膜除尘器系统，这套系统本身存在工艺缺陷，而且目前对粉尘和二氧化硫排放标准要求越来越严格，因此对系统的改造就成为一个很现实的问题。文丘里水膜除尘器除尘效率较低，一般在90%～之间，水量耗用大，容易出现烟气机械带水，风机积灰现象。厂区附近还经常出现“灰雨”，危害当地群众和职工的身体健康，破坏环境卫生，给厂方造成不应有的压力。同时自备热电厂建在海边，燃烧高硫分煤时，由于海岸带污染气象条件，容易形成酸雨，影响该地区旅游经济的发展和工农业生产。对原除尘系统改造，尽可能解决好除尘和脱硫两方面的问题，是我们改造的目标。
1.原除尘系统情况分析从除尘系统运行情况来分析，造成该系统出现不能正常运行的原因是多方面的。我们主要从原系统的设计、安装和管理三方面来探讨。
2.1原系统设计不合理
（1）文丘里渐扩段存在积灰问题。烟气经过喉口高速流动与液滴混合后进入渐扩段，流速减小，动压转化为静压。由于渐扩段壁面存在温差，产生烟气静止现象，粉尘容易发生沉降，原系统底部没有设置冲洗水，从而造成渐扩段底部大量积灰，严重时厚达30～50cm，致使渐扩段管径变小，压降增大，影响风机的
正常工作负荷，容易引起引力不够现象。
（2）水膜除尘器的干段长度不够。水膜除尘器分湿段和干段两部分。湿段的长度关系着烟气与洗涤液之间接触界面的大小、接触时间的长短以及水膜除尘器的除尘效率。干段主要是去除烟气中夹带的机械水。原水膜除尘器干段只有2m左右，除雾板过于靠近烟气出口，造成机械水去除不，在风机叶片背面出现积灰现象，引起风机产生异常的振动，缩短了风机的寿命。同时由于烟气含湿量大，随着烟温降低，烟气容易结露。烟气中的颗粒物发生凝并，随烟气扩散产生“灰雨”现象，影响厂区的环境卫生和职工的身体健康。
（3）排烟段积灰严重。烟气经过引风机后，进入排烟段，5
炉与烟囱的距离为50m，排烟段过长是设计的一个重大失误。运行结果表明：排烟段积灰严重，有时厚达70～80cm，经常需要清扫，增加了工人劳动负荷，同时影响正常的生产。烟道过长，保温措施稍有不当，造成烟气温度下降，容易引起烟气结露，加重积灰，而且影响烟气的抬升高度。
2.2原系统施工安装存在的问题
（1）保温措施不够。烟气烟道和文丘里除尘器是利用花岗岩材料砌成的，花岗岩之间用胶泥填充。烟气温度为170～180℃。原系统在段并没有作保温处理。内外温差过大，散热过快造成花岗岩之间出现裂缝，漏风严重。人为增加风量，降低了烟气温度，由于负压降低而影响到风机的引风能力。
（2）测试点不全。原系统除在出口留有测孔外，在其它部位没有预留测试点。这给系统调试带来巨大困难。系统的除尘效率、阻力、烟温、风压等不能测定，操作人员管理起来必然盲目。
（3）力度不够。热电厂处于盐碱地，空气中盐分的含量高，雨水或晨露附在钢材表面，对钢材的腐蚀特别严重。洗涤液是利用海水，水膜段的钢管和喷头腐蚀严重，经常出现漏液现象。施工时作严格处理，防止后患。
2.3原系统运行管理不善
（1）监测仪表失灵。原系统的流量表和压力表全部失灵，平时操作全依靠工人的经验，管道堵塞或发生其他意外情况，操作管理人员一时察觉不出，就会给整个系统运行带来破坏。监控手段健全是系统正常运行的重要，对仪器要做好保护和更换工作。
（2）积灰处理不及时。除雾板积灰是湿式除尘器普遍存在的问题，积灰清理不及时，将直接影响到风压和引风机负荷。另外排烟道内的积灰清理及时，否则后果也同样严重。厂区内的“灰雨”问题与排烟道积灰扬起而随烟气排出有直接关系。
3.除尘器改造方案的确定3.1改造的主要目标考虑到目前环境保护的电厂燃煤烟气净化的要求，以及本工程的具体情况，提出此次改造工程的主要目标是：
（1）将所有锅炉烟气除尘效率提高到以上，烟尘浓度符合排放标准；
（2）在系统通过调试达到正常运行条件，脱硫系统配备时，要求全系统脱硫效率达到60%～80%；
（3）风机不积灰，不因积灰而发生异常振动；
（4）尽可能利用原基础、副筒、风机等设备和设施，减少运行费用；
（5）尽可能利用现有的丰富废碱资源，以废治废，减少运行费用；
（6）考虑系统，塔使用寿命不低于6年；
（7）采取防结垢措施，提高运行性，不因系统结垢造成不正常停车。
3.2确定改造方案
3.2.1除尘器类型选定
改造目标中的要求规定了只能改造除尘器类型，对其它设施应尽量保存，因此只能选择湿式除尘器。考虑到目前脱硫工艺中湿式脱硫是成熟的一种，况且，拥有丰富的废碱资源，废碱液作脱硫剂经过我们中试实验已获得成功，这都为选型提供了条件。从原水膜除尘器的空塔气速、全塔压降、塔高、液气比等方面综合考虑，选择了旋流板塔除尘器。因为旋流板塔的空塔气速为2.3～3m/s，属于一种高速塔，根据计算，塔径与原除尘器基础相吻合。旋流板塔选用3块旋流板，使用2块除雾板，总压力降为400Pa左右，不影响原引风机的负荷。
旋流板塔板间距可以调节，能除尘器干段的长度，防止机械带水。旋流板增加了气液接触的界面，液气比小于水膜除尘器，原基础不需要改造，可以节省大量的基建费用。旋流板塔已广泛用于湿式除尘脱硫，中试结果也表明：该装置的脱硫能力达75%以上。只要脱硫水系统部分配备完善，装置同时能进行脱硫。所以该装置具有潜在的脱硫能力。符合方案提出的目标。
3.2.2除尘系统工艺配置
煤粉炉烟尘量相对较大，同时烟尘的粒度细，将原系统文丘里除尘器全部拆除后必然加重旋流板塔的负荷，烟气的烟温在170～180℃之间，段不进行降温，旋流板叶片两面的温差过大容易出现叶片开裂，加快叶片钢板的腐蚀，缩短旋流板的使用寿命。SO2在碱液中的溶解是一个放热过程，溶解度随温度的升高而降低。在文丘里除尘器拆除后，设计1个喷淋装置，主要起降低烟温和防止烟道积灰的作用，可以控制塔设备的烟温在90～100℃。
文丘里除尘装置拆除后，烟道的阻力减小，给后面塔设备的改造创造了条件。同时，对整个系统进行保温处理，特别是在管路的接口和测试孔处。烟道中的喷淋装置，塔板以及塔板支撑结构用玻璃钢进行严格的处理。烟道和每层塔板都预留了测试孔，为系统调试提供参数。塔基、副筒、引风机、排烟道和烟囱使用原系统部分，因为设计参数相差不大，符合改造系统的要求，也可以减少工程费用。
4改造后除尘系统的运行情况改造后的除尘系统于1999年5月正式运行，1999年8月中旬与环保部门一起对系统进行测试。
5.结论
（1）改造后的除尘系统运行情况良好，烟尘浓度为252mg/m3，林格曼黑度小于1，均达到二级排放标准。除尘效率达98.88%，超过了厂方提出的要求。
（2）用旋流板塔作除尘器基本解决了原系统存在的机械带水，风机积灰而产生异常振动和厂区出现的“灰雨”现象，塔高保持不变。段使用喷淋装置，底部设有输送水起清灰作用；脱硫配套系统完成后，该装置能实现除尘脱硫一体化的目标。
（3）设备建设安装过程中要严把保温、、结垢三方面的质量关，不能给项目建设留下后患。
