630MW纯布袋机组的运行与维护

除灰脱硫脱硝技术联盟2020-03-25 12:52:16

情况简介
江苏某630MW机组利用2012年底#2机组环保改造和2014年#1机组B修机会将#1、#2炉电除尘器改造成布袋除尘器。目前#2机组布袋除尘器布袋已使用超过3年,运气情况良好。布袋材质为pps滤料。

改造效果
目前#2机组满负荷运行时,定阻1100 Pa,清灰周期为100min,清灰后设备阻力为800 Pa,4个通道出口浊度器显示均值小于10 mg/m3,设备运行平稳,几乎无维护工作量。
2013年3月委托西安热工研究院对#2炉布袋除尘器进行性能测试,实测600MW负荷时出口粉尘排放浓度为17.3mg/Nm3,本体漏风率为1.4%,系统阻力为929 Pa。
2014年2月经XX电力设备质量性能检验中心热态性能测试,实测542MW负荷时出口粉尘排放浓度为11.3mg/Nm3,本体漏风率为1.31%,系统阻力为687 Pa,各项性能指标均优于合同约定的指标要求。
对2013年5月至2014年4月,一年时间内#1炉电除尘与#2炉布袋除尘器的缺陷情况做一对比,情况如下:
#1炉电除尘共发生缺陷11次,其中电场故障8次,需单侧运行处理。#2炉布袋除尘器共发生缺陷10次,主要缺陷都是热工测量仪表信号不准,处理较为方便。

近期实际运行参数
运行阻力
#2炉1月31日16:00~23:00数据,负荷505~599MW,平均负荷569MW,#2炉布袋除尘器运行情况如下:
喷吹方式
布袋除尘器的喷吹控制方式有定压差和定时两种,考虑经济性的原因目前采用定压喷吹。目前沙洲电厂#1、#2炉布袋除尘器四个通道的喷吹间隔时间稳定在100~120分钟,运行情况良好。喷吹周期是稳定除尘器压力损失的措施之一。喷吹周期的长短与喷吹用压缩空气消耗量多少、滤袋寿命长短和易损件的消耗量多少有直接的关系。喷吹时间间隔越短,布袋需要的喷吹时间越多,寿命也会大大缩短。

破袋及缺陷情况
目前XX电厂#1/#2炉布袋除尘器除建设过程中电焊火花烧坏个别布袋外,投运后未出现过布袋破损的情况,布袋性能检测情况也较好。
运行中布袋除尘器缺陷情况较少,除清灰电磁阀有更换外,无其他缺陷,维护工作量较少。
运行中存在的问题
 问题一 烟尘测量不准
目前环保采集的烟尘数据在脱硫的出口,由于脱硫出口水汽的干扰,有时候脱硫出口粉尘浓度不降反升。另外环保检测现场抽测时采取的方法也是光照法,众所周知光照法测量粉尘浓度误差较大,测量不准,误差最小的是称重法,而目前还没有厂家生产出在线的连续称重式的粉尘测量仪表。为了提高测量精度,针对可见光红外线测量仪表测量误差大,我们将除尘器出口的粉尘仪全部更换为不可见光红外线的粉尘测量仪。
 问题二 清灰气压
清灰压力决定了布袋的清灰效果,#2炉环保改造时,由于设计不合理,除尘器每个通道都是采取的单路供气,运行后发现,清灰压力小于2公斤,滤袋清灰效果差,通道阻力长时间维持在900Pa以上。
解决对策
(1)运行中密切监视通道压差,发现通道压差不下降,就地手动打开旁路补气门,提高系统清灰压力,清灰结束后将手动门关闭。
(2)后续为了解决喷吹时气包来不及补气问题, 将除尘器每个通道的供气改为下图所示双路环状供气,
将系统的补气能力提高了一倍,解决了清灰压力供气不足的问题。

(3)为了防止过高的清灰压力使得布袋被吹损,巡检时注意喷吹气包上的就地压力表的显示值在规定的范围内,不喷吹时气包压力在0.4MPa,喷吹过程中压力在0.2~0.3 MPa。发现气包压力超过0.4MPa,及时通知维护检查气路上的减压阀。
问题三 电磁阀监测
布袋除尘器清灰是通过脉冲电磁阀控制的,沙洲电厂#2炉布袋除尘器共有1376个电磁阀,运行监测较为困难。运行中会出现一组的脉冲电磁阀的控制保险故障,导致整组脉冲电磁阀不工作;还会因接线松动原因造成单个电磁阀不工作。
解决对策:
(1)目前针对整组电磁阀不工作的情况,我们采取了加强运行中的压差监测,通过对压差的实际监测及时发现运行阻力异常升高的通道,通过对比压差、喷吹图判断出故障电磁阀组。(如下图)图中14:10时,4号过滤区开始喷吹时,B2通道的压差不下降(红色线),就地检查发现电磁阀果然未动作,检查结果为总控制保险故障,更换后正常。
(2)对于单个的电磁阀故障,我们定期组织运行人员对就地电磁阀进行抽检,发现不动作的及时联系处理。
(3)由于电磁阀数量较多,就地检查时很难检测,我们又发现了可以利用喷吹气包压力变化来判断具体哪个电磁阀故障,目前已研发了在盘前判断出故障电磁阀的技术。

运行经验
经验一 重视培训交流
公司上下对布袋除尘器运行维护非常重视,鼓励员工参加技术交流会,吸取其他电厂的经验,防止出现别的厂所犯的错误。#2炉除尘器投产初期,对调研带回来的一些信息专门召开交流分析会,如酸结露、布袋烟温控制等。出台了一些列技术方案措施如《布袋除尘器超温防范措施》 、《冬季低负荷时防止布袋除尘器入口烟温低的技术提示》。
 经验二 控制烟温
PPS的氧化反应与除尘器入口烟气温度有关。按照Arrhenius规则:运行温度每升高10度,化学反应速度就会增加一倍。当氧化剂成分一定时,如果烟温升高,氧化反应的速度就会大大加快,PPS滤袋的使用寿命就会大大缩短。所以,控制好除尘器的入口烟气温度,对提高和保证PPS滤袋的使用寿命有很大帮助,但过低的烟温也容易造成酸结露。
(自然状态下滤料氧化色谱)
采取措施:
(1)注意锅炉的燃烧调整,保证正常的排烟温度,认真执行《布袋除尘器超温防范措施》及专业下发的《冬季低负荷时防止布袋除尘器入口烟温低的技术提示》。
(2)我公司两台机组正常情况下排烟温度小于150℃,但以下情况可引发排烟温度异常升高:1)尾部烟道再燃烧(包括空预器再燃烧);2)锅炉严重结焦;3)空预器跳闸,包括空预器停转。前两种情况需停炉处理,第三种情况,需要运行人员进行事故处理,为防止除尘器布袋超温烧损,特制订以下防范措施:1)校验空预器停转报警信号,确保可靠准确,以便运行人员监视空预器实际运行状态。2)增加超温保护,当空预器出口温度超过布袋除尘器最高承受温度时,连锁保护动作RB或MFT。
 经验三 烟气成分控制
烟气中水蒸气开始凝结的温度称为露点。实际燃烧过程产生烟气的露点温度,其高低与很多因素有关。烟气中的水蒸气含量多即水蒸气分压高,则露点温度高。燃料中的含硫量高,则露点温度也高。燃料中硫燃烧时生成二氧化硫,二氧化硫进一步氧化成三氧化硫。三氧化硫与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气,硫酸蒸气的存在,可使露点大为提高。燃料中的含硫量高,则燃烧后生成的SO2多,如果此时过量空气系数增加,则SO2转化成SO3的数量越多。如果煤中含1%的硫,燃烧后的烟气中就可能会产生600ppm(约1700 mg/m3)的SO2。如果烟气中的水份含量为10%,SO3的含量达到为10ppm 时,烟气的露点温度就会达到约135度。还有,不同的燃烧方式、不同的燃料、以及燃料中不同的重金属含量(即使燃料含硫量相同)等都会使烟气的露点温度发生改变。为了袋式除尘器的正常运行,除尘器的运行工况温度必须高于烟气露点温度以上。烟气一旦在滤袋上结露,就会造成滤袋上粉尘层糊袋和板结,造成滤袋运行阻力迅速上升,影响系统的正常运行。更有甚者,烟气中的SO3会与水发生不可逆的反应而生成硫酸 H2SO4。硫酸将不断扮演干燥剂角色在滤袋或粉尘上雾状结聚,随后对滤袋和设备金属部件进行氧化腐蚀。
采取措施:
(1)合理掺烧高硫煤,入炉煤平均含硫不大于脱硫改造后的设计硫份1.2%。过高的硫份对PPS滤料纤维会产生很强的腐蚀性。冬季低温天气时,因锅炉排烟温度低,可适当降低入炉煤硫份,降低烟气的酸露点温度,减少滤袋的酸腐蚀。
(2)参照机组氧量控制暂行规定,运行中控制氧量高负荷控制在3%,低负荷控制在5%。
(3)加强对烟道漏风的检查和消漏工作。
(4)时刻监测、记录和控制好烟气中的O2、NOX、SO2和H2O含量。O2含量如果升高,很可能反映系统有漏风。在煤质灰分高的情况下,设备或管道很容易遭受含尘气流的磨损而造成系统漏风。系统一旦出现漏风,不但使烟气中的O2含量升高,加速PPS滤料的氧化;也会使烟气中SO3的成分增加,抬升烟气的酸露点温度,生成更多的硫酸蒸汽;漏风也使得烟气的温度大大降低。这一升一降,就可能在PPS滤料上生成硫酸气溶胶,而随后导致PPS滤袋被强烈地氧化腐蚀。另外,通过检测系统流程中烟气含氧量的变化,可以来判断系统是否有漏风的情况。
经验四 保证清灰气源品质
清灰气源品质不仅决定了布袋除尘器的清灰效果,也影响了布袋除尘器的使用寿命。压缩空气的水汽和烟气中的NO2、SO3形成酸雾覆盖在滤袋表面,空气中的油污会堵塞布袋,造成阻力加大。
采取措施:
(1)每个班不少于一次对喷吹空压机、组合式干燥器、储气罐自动疏水器进行检查,确认自动疏水器疏水正常。每次停机检修后布袋除尘器投运前,需对每个气包进行一次彻底排污, 因为气包为碳钢材质,长时间不通气内表面会产生一些氧化物,应避免喷入布袋内。
(2)将喷吹空压机组合式干燥器各自动疏水器排水软管更换成透明软管,便于观察疏水情况。组合式干燥器除油、除尘过滤器滤芯半年更换一次,干燥塔内干燥剂一年更换一次,保证喷吹气源的品质。
 经验五 安装施工控制
脉冲袋式除尘器安装是除尘工艺重要的部分之一,安装工程的质量直接影响设备运行效果。虽然袋式除尘器的安装属于一个单项工程,但它的施工涉及机务、电仪、保温、环保等,为了保证施工质量,我们专门成立了一个环保技改小组,配备专人负责,并对除尘器的安装要求提出以下几点。
(1)安装过程中所有焊缝必须做100%渗透试验,防止运行中壳体焊缝漏风,雨水会渗入除尘器内,使布袋浸水缩短使用寿命。
(2)滤袋袋笼须连同包装箱一起吊到除尘器顶部后逐个安装,安装的同时须检查袋笼有无变形、损坏。
(3)滤袋安装时,要保证滤袋远离带尖带棱物,以免刮伤滤袋。滤袋的接缝应朝一个方向,即背对进风方向,将滤袋卷成最小使滤料和花板间的接触最小。
(4)袋笼在花板上装好以后,需要在灰斗内部做目测检查,看布袋底部是否接触到周边箱体的钢板,防止运行过程中磨破滤袋。
(5)每排滤袋的上方将安装一根喷吹管,喷吹管抱箍螺栓应加装弹簧垫圈,防止喷吹管运行中受力松动。
(6)喷吹管的各喷吹口应与滤袋的中心保持对中,可先制作好定位模具,保证对中效果。
(7)布袋除尘器各人孔门应加装密封条,防止漏风。
(8)布袋除尘器入口事故喷淋装置应采用电动阀,不采用电磁阀,保证阀门的可靠性。
经验六 做好预涂灰工作
为了防止启停机过程中机组投油对布袋产生影响,我们要求主机投油时将布袋除尘器的清灰控制方式由自动改为手动,停止清灰,保护布袋。同时在每次启机前我们都会对布袋进行预涂灰,为了防止涂上的灰又掉落,我们每次涂灰后锅炉送、引风机保持连续运转,对于第一次涂灰的布袋,我们还会结合布袋压差情况判断涂灰效果,一旦有疑问还将在线抽检布袋,检查布袋的涂灰效果。
(初次运行,在线检查布袋预涂灰情况)

经验七 布袋工况监测
和电除尘不同,布袋除尘器投运后,检修人员无法直观的判断出布袋故障,只能通过布袋的主要运行参数判断布袋除尘器的故障。我们坚持定期(5天一次)对布袋除尘器前后差压、喷吹间隔时间、烟尘排放浓度数据进行记录分析,每2月一次对布袋除尘器的运行状况做一评估。通过上述的趋势分析一可以发现设备缺陷,二能通过对布袋袋阻力的上升速度判断布袋的运行状况,三是通过对粉尘浓度的监测可以及时发现是否有破袋情况。
经验八 加强对布袋热控仪表的维护
运行人员通过除尘器运行参数对系统运行情况作出评估,但这些都依赖于热工测量仪表的准确性,一旦测量仪表失去准确性,运行人员将无法对除尘器的运行情况作出准确的判断。为了提高热工仪表的可靠性,我们制定了以下几条措施:
(1)每月一次对布袋除尘器4个净烟道上的浊度仪进行校验。
(2)每月2次对烟囱上的红外线烟尘仪进行校验。
 ( 3)布袋除尘器前后差压变送器每次停机进行校验,运行中发现压差异常及时检验。

结语
#2炉布袋除尘器改造三年多以来,给人的感觉是运行维护较方便。袋式除尘是控制电厂烟尘的有效技术,滤袋是其核心,全过程质量监测是保证滤袋可靠应用的前提,滤袋失效分析、预防可从多方面入手。但想要保持良好的运行工况,需要在安装、调试、验收、运行、维护各个环节加以重视,有时其重要程度超过设计和制造,这些环节如果留下欠缺和隐患会影响除尘效果,且难以弥补,必须十分重视。在布袋除尘器的运行维护管理上,我们也在不断的摸索与总结,还有很多新的运行维护技术、方法等着我们去实践。

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