布袋除尘器在燃煤锅炉上的应用

我国是世界上以煤为主要能源的大国。作为一次能源，煤的利用方式在我国主要是燃烧，而煤的燃烧是造成我国生态环境破坏的较大污染源，燃煤所造成的污染已成为制约我国国民经济和社会经济持续发展的一个重要因素。我国电力构成以煤电为主，煤电在发电中的主导地位长期不会改变。目前，我国煤电的环保性与世界先进水平相比还有很大差距。随着电厂容量的增大，用煤量增多，加上煤质较差，燃煤锅炉产生的烟气使许多城市和地区大气环境严重恶化，成为制约电力发展的突出问题。

在常规燃煤电站锅炉和中小型燃煤工业锅炉还在大力发展的我国，烟尘的污染防治问题是无法回避的。目前，就我国烟气排放标准而言，电除尘仍是治理燃煤电站锅炉烟尘的方法。但是，由于电除尘器的收尘效率受粉尘性质的影响较大，而我国的燃煤成分又千变万化，粉尘性质各不相同，因此，许多电厂难以实现在燃煤电站锅炉上长期、高效、稳定地使用电除尘器。随着国家对粉尘排放指标的提高，布袋除尘器适应性强、除尘效率高、运行可靠等优点逐渐显现出来。

脉冲袋式除尘器是能够有效控制烟尘污染的主要设备之一，它具有很高的除尘效率。经过布袋除尘器过滤后的烟气含尘质量浓度一般都低于50mg/m³，同时还能有效地除去烟气中的微细粉尘。布袋除尘器的类型按清灰方式分，有机械振动清灰布袋除尘器、脉冲喷吹布袋除尘器、回转反吹扁袋除尘器、气环反吹布袋除尘器4类。

布袋除尘器作为除尘设备已经有一个世纪的历史了。在国外，布袋除尘器应用于燃煤电站锅炉已经有二三十年的历史，并取得了良好的使用效果。目前，布袋除尘器在电站锅炉上已经得到了广泛的应用。而且有些国家也已对原有的电除尘器进行了改造。

在我国，布袋除尘器在冶金、建材、化工、筑路等行业中应用广泛。我国也于20世纪80年代初在燃煤电站锅炉上尝试使用布袋除尘器，但由于当时对技术掌握不够、同时也受当时客观条件的限制，出现滤袋寿命短、堵灰、烧袋、故障率高、影响机组安全运行等问题而未能成功，但却为布袋除尘器在燃煤锅炉上的应用和发展方面提供了宝贵经验。

布袋除尘器布置于除尘脱硫塔两侧各1台。锅炉烟气分别从锅炉两侧主烟道通过旁路烟道引入各自的布袋除尘器。烟气首先进入烟气入口，烟气入口内安装有气流缓冲均流装置，使烟气流速降低并均匀进入袋室。

烟气从布袋外面进入布袋，粉尘被过滤在布袋表面，掉进下方的灰斗。经过滤后的干净烟气进入净气室，经烟气出口进入引风机入口与通过除尘脱硫塔的主烟气混合，使主烟气温度升高，再通过引风机从烟囱排入大气。

布袋除尘器的特点如下：

(1)布袋除尘器结合了回转反吹与脉冲清灰的优点，采用脉冲回转反吹清灰方式，因此不用像脉冲清灰除尘器那样需布置较多的脉冲阀，降低了维修率；并采用脉冲方式清灰，避免了回转反吹清灰方式耗气量大的缺点，可不增加反吹风机，使除尘器结构更加简洁。

(2)采取侧面进气的布置形式，含灰烟气从袋侧面进入，过滤后的干净烟气从除尘器上部排空。采用此布置方式系统阻力较小，且清灰后灰尘能迅速下落进入灰斗，灰尘二次吸附率小。在烟气入口内设有气流缓冲均流装置，使含尘烟气中的部分粗颗粒灰尘经撞击后沉降滑入灰斗，避免灰尘颗粒直接撞击滤袋对滤袋造成损坏，有保护滤袋的作用。

(3)采取了在线清灰的运行方式。布袋不需要与烟气隔离就可以单独清灰，花板上方慢速旋转的风管向布袋上端开口喷吹大量空气。压缩空气与正常烟气反向，使布袋剧烈张开，从而抖掉上面的灰尘，使之落入下面的灰斗。

布袋除尘器存在如下问题。

(1)灰斗堵灰

由于布袋除尘器采用水冲式排灰，即落入灰斗的灰通过电动锁气器排入冲灰水箱后由地沟排走。在冬季会出现在锅炉刚启用后或长时间停运重新投运布袋除尘器时灰斗堵灰的问题。分析得知，这是由于灰斗结露和电动锁气器封闭不严引起的。冬季室外温度较低，除尘器启动后，热烟气进入灰斗会在冰冷的灰斗壁结露，而此处又属烟气滞流区，不能被烟气快速加热，使得落入灰斗的灰粘在灰斗壁造成堵灰；同时电动锁气器封闭不严会使冲灰水箱内的“水气”被吸入灰斗，在灰斗下灰口处凝结也容易造成堵灰。另外，灰斗加热装置功率小、安装位置不合理也是造成灰斗堵灰的原因。因此，在灰斗的设计中要在充分考虑当地的气温和排灰形式的基础上核算灰斗加热装置的功率和安装位置，在布袋启动控制中要加入灰斗预热程序；同时，要选用安全可靠、封闭性能较好的锁气器，并加强灰斗的保温。

(2)反吹清灰系统的故障

反吹清灰系统的故障主要有：反吹电磁阀不动作、压缩空气管路积水和回转机构卡涩。反吹电磁阀本身的质量问题是造成其不动作的主要原因；另外，反吹压缩空气的质量(主要是含水、含尘)和供电电源的稳定性都会影响电磁阀的正常工作。冬季北方室外温度较低，布置在户外的压缩空气管路容易积水或结冰，因此，在设计户外压缩空气管路时要设计放水点和保温措施，特别寒冷的地区需增加伴热。由于回转机构有一部分在高温烟气中运行，另一部分在环境温度下运行，两部分之间的温差较大，容易引起变形卡涩，因此，在设计中要充分考虑温度因素。

(3)反吹清灰的控制模式

反吹清灰的频率与强弱是影响布袋除尘器寿命的主要因素之一。由于电站锅炉负荷和燃煤煤质波动均较大，造成其烟气量及烟气含尘浓度均有较大的波动，因而在设计反吹清灰的控制模式时，要根据除尘器上下室(净气室和袋室)的压差尽量多设定几种反吹清灰模式，以适应燃煤锅炉工况的变化，延长除尘器的使用寿命。

尽管布袋除尘器在国外大、中型火电厂中已得到较为广泛而成功地应用，但如果将其引入我国火电厂中应用，由于我国电厂的煤质变化波动较大，锅炉温度波动也较大，将会严重影响其正常运行，因此需要在引进、消化、吸收的基础上开发出适合我国国J隋的布袋除尘器。此外，必须把布袋除尘器看作是一项系统工程来研究，因为任何环节的差错都可能影响整个除尘器的运行。