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貝娟玉
（潔華控股股份有限公司，浙江海寧314419）
摘要：根據適用于秸稈鍋爐煙氣特性，對電廠除塵系統本體、濾料、提升閥等工藝參數進行相關設計和優化。
1生物質秸稈鍋爐煙氣特性
生物質電廠的主要燃料是秸稈，每2t秸稈熱值相當于1t標準煤，其平均含硫量只有3.8‰，而煤的平均含硫量約1%，且我國的秸稈資源非常豐富，是一種具有開發利用價值的新能源，發展生物質發電，具有良好的經濟、生態、社會效益。
秸稈燃燒后具有下列特性：①燃燒粉塵量大，粉塵堆積密度小、粘性強；粉塵成分復雜。秸稈燃燒后幾乎變成灰，所以煙氣含塵濃度會很大。粉塵堆積密度很小，堆積密度一般在0.18～0.5t/m3，因此輸灰系統的選擇很關鍵。由于收集過程的特殊性，秸稈中含大量的水分和砂土，鍋爐燃燒后變成高溫塵粒。
②燃燒粉塵粒徑小、比電阻大；煙氣溫度高。由于燃燒粉塵粒徑小、比電阻大，排放要求≤30mg/Nm3，因此秸稈鍋爐除塵只適合用袋式除塵器，不適合其它除塵方式。煙氣溫度高，排煙溫度會在160℃～190℃，最高時可達200℃以上。
③二次燃燒。由于秸稈不可能在爐內完全燃燒，較大粉塵也由于煙氣熱交換時間很短會保持著燃燒溫度，所以一旦具備氧條件，就會再次自燃。
④燃燒結焦。燃燒后灰分含有機物等，燃燒設備一旦溫度降低，就可能出現結焦現象，造成堵塞；尾氣中含有炭黑等粘結性成分，易造成粘袋，對于清灰要求高。
2秸稈鍋爐除塵系統的工藝流程
袋式除塵器前設置旋風除塵器，除去高溫粗顆粒，攔截未充分燃燒的秸稈灰，對燃燒沉降和火花熄滅有利，從而保護濾袋，也達到預除塵器效果；由于進口切入風速較大，且高溫煙氣中含有沙土，所以旋風除塵器內壁需作耐磨處理。工藝流程如圖1所示。
3袋式除塵系統設計
3.1本體設計
袋式除塵器必須適應煙氣高溫、高濕及耐腐蝕的要求。除塵器本體內煙氣運行溫度為150℃左右，鋼結構設計時，充分考慮了收塵器在高溫條件運行的要求，采用壓型板箱體結構、風道內板塊聯接處采用V形連接；上箱間采用升縮縫連接，滑動支座等措施，解決熱脹冷縮、防變形、防止裂縫等問題。同時增加濾袋底部沉降空間，優化進風氣流均化裝置、控制氣流上升速度。
除塵器配置大灰斗，大傾角設計，灰斗外壁設置加加熱裝置，防止低溫結露；灰斗外設置倉壁振打器或空氣炮，防止粉塵結塊、搭拱后堵塞。灰斗底部設置掏灰孔，避免除塵器卸灰不順或者在鍋爐啟動之初排凈灰斗內冷凝水。
3.2濾料及涂層
濾料及濾袋是袋式除塵器的核心部件，濾袋性能直接決定除塵器的規格大小、運行阻力、排放濃度、使用壽命等指標。濾料必須滿足高溫、耐折、耐腐蝕和使用穩定性的要求。
長期在100～150℃高溫條件下運行，適用于生物質燃燒除塵器的過濾材料主要有PPS濾料和PPS+PTFE復合濾料等濾袋，壽命不小于16000h。濾袋在150℃下長期使用，瞬間溫度可達190℃，一年累計不超過50h。
鍋爐啟動之初或更換新濾袋時，除塵系統投入使用前，應進行預涂層。除塵系統配套了氣力噴粉設施，對濾袋進行預敷塵，快速形成過濾塵餅，防止初始時濾袋被油水污染。
3.3離線提升閥及脈沖清灰技術設計
生物質鍋爐袋式除塵器采用了新式的離線提升閥設計，可以實現氣缸和閥板的在線檢修（不停機檢修）。采用先進的氣動離線閥，具有開關靈活，密封性能好，開口面積大，占用空間小等特點。
采用低壓脈沖清灰，根據需求實現在線和離線清灰。采用大尺寸淹沒式脈沖閥，加百葉窗文氏管引射噴口，噴吹壓力低，壓力損失小，引射噴口產生更大的動能，有利于較長濾袋清灰徹底，使除塵器長期穩定運行。
3.4差壓檢測裝置
當進出口差壓超過1400Pa時，噴吹系統開始清灰，根據低壓、高壓、高高壓設定報警采取相關措施保護濾袋，當差壓信號低于設定壓差極限時，系統停止清灰，即節省壓縮空氣耗量，又延長濾袋的使用壽命。
3.5旁路及煙道設計
為防止高溫煙氣燒壞濾袋，在除塵器進風道和出風道之間安裝一個旁路系統。當入口煙氣溫度超（180℃）溫時，旁路閥門打開，高溫煙氣直接從進風道到達出風煙道，不經過過濾室，保護了濾袋。為防止旁路系泄漏，在旁路煙道上設置平衡閥和平衡煙道，與系統風機后的正壓管網相連，補充凈化后的系統熱風。
采用平衡煙道旁路系統專利技術，保證旁路無粉塵泄漏，惡劣工況條件下，利用PLC控制旁路系統，保護袋式除塵器，確保系統做到與鍋爐同步穩定運行。
3.6正壓稀相連續輸灰方式
以羅茨風機作為動力，輸送動力源的能耗低、運轉安穩、維修量少。可實現多點同時進料及多點出料，實現連續輸送，輸送壓力與輸送速度、料氣比基本保持穩定，運行可靠性高、容易維護。密閉無泄漏，不影響周圍環境。
4工程實際應用
我公司設計制造德普公司的彭澤、臨泉等項目，已投入運行2年多，至今除塵系統運行可靠，從未出現濾袋異常破損情況，濾袋達到了預期的使用壽命甚至更長，從而提高袋式除塵器的運行可靠性和經濟性，節能減排效果顯著。 |
