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某旋转式布袋除尘器压差高现象的分析及处理

来源:http://www.hstchuchenqi.cn     时间::2018/1/6 18:56:09    
摘要:布袋除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥和非纤维性粉尘。旋转式布袋除尘器主要特点是:(1)采用上进风方式,降低入口粉尘浓度。(2)采用…...
  某旋转式布袋除尘器压差高现象的分析及处理
摘  要:布袋除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥和非纤维性粉尘。旋转式布袋除尘器主要特点是:(1)采用上进风方式,降低入口粉尘浓度。(2)采用不间断回转的脉冲清灰方式,利用不停旋转的清灰臂输送反吹脉冲空气,对准整个室的每一条滤袋口,进行周期性的脉冲喷吹,使所有滤袋的压差基本相等,大大减少了脉冲阀数量,降低了维护工作量。(3)脉冲喷吹清灰压力为0.09 MPa左右,一方面可降低能耗,另一方面,喷吹压力低,滤袋内外压差小,减少滤袋表面的冲刷磨损,
延长其使用寿命。文章针对一火电厂在旋转式布袋除尘器投运后出现进出口压差高的现象,进行原因分析并提出相应的改进措施。

1、问题的提出:
  在烟尘治理领域,袋式除尘由于除尘效率高,不会造成二次污染,便于回收干料等性能,在国内外的应用越来越广,占到所用除尘设备的80%。某火电厂 660 MW机组配备旋转式布袋除尘器在负荷到630 MW运行一段时间后,发现除尘器压差达3 500 Pa,远高于设计小于1 200 Pa的要求。
  运行人员多次检查并确认旋转和喷吹控制运行正常,喷吹压力保持在90 kp。经过调整运行方式,将备用的一台罗茨风机也开启,在三台罗茨风机一起工作并确保喷吹压力满足喷吹的情况下,把喷吹时间间隔设定为最小8 s/室,压差也只下降少许,在此种情形下运行存在很大风险。为使设备、机组正常使用,对布袋除尘器进行全面的检查和分析。

2 、配备布袋除尘器设计参数及配置:
  本布袋除尘器具备在线和离线清灰功能、能实现在线检修,并配置有旁路烟道。设置2列4室16个袋室,每个袋室花板平面由相同大小的4块扇形花板拼接而成,每个袋室对应1个灰斗,压差在1年内不大于1 200 Pa,5年内不大于1 500 Pa,配备3台(两用一备)罗茨风机作为清灰气源设备。清灰气源设备压力:98 kp;清灰气源设备电动机功率:110 kw/台;清灰气源设备流量:86 Nm3/min;过滤风速:0.9  m/s;过滤面积:56 320 m2;设计使用温度:160℃,短时190℃;除尘器烟气进口数量/出口数量:4/4;除尘器本体漏风率≤2%。

3、布袋除尘器存在问题及分析:
  除尘器进出口压差3 500 Pa严重超出设计的范围。将3台罗茨风机全部开启投入清灰运行中,压差下降到3 000 Pa左右,还是严重超标。如若罗茨风机出现故障,除尘器的压差还会继续上升,可能存在憋停锅炉的危险。在锅炉机组停炉检修期间对除尘器进行全面的检查。
(1)如图1中旋转摇臂A的总长度比设计的总长度长,最多有15 cm的偏差存在;
(2)花板圆盘中心与清灰系统回转中心的同轴度存在偏差,横向纵向最大偏差10 mm;
(3)喷吹口距离花板面高度有偏差,最高110 mm,最低78 mm;
(4)顶部保温层用于热伸缩折弯板未按图纸要求安装,旋转轴倾斜。
图1  A旋转摇臂


图1  A旋转摇臂

原因分析:
(1)生产中造成的旋转摇臂长度比设计要求长度长,导致摇臂上的清灰喷嘴和花板孔中心产生误差,是造成进出口压差偏大许多的根本原因;
(2)在设计中,旋转摇臂的回转中心应与花板圆盘中心一致,横向纵向最大偏差应小于2 mm。实际中,许多清灰室中的横向纵向最大偏差已达10 mm,远超出图纸技术要求,造成旋转摇臂中的喷嘴与花板孔之间存在偏差,清灰达不到效果。设计用定位销直径和旋转臂比值约为1∶50,安装时定位难度大。比值太小是导致回转中心和花板圆盘中心安装出现误差的主要原因;
(3)运行一段时间后,由于定位销与限位块之间的摩擦使得一些定位销断裂,导致旋转轴悬挂,喷吹效果进一步恶化;
(4)图纸要求喷吹口距离花板面高度安装在(100±5)mm,实际最高110 mm,最低78 mm,对清灰压力有影响;
(5)此火电厂处于中亚热带湿润季风气候区,存在极端高温天气,最高温度可达42℃,顶部设计折弯板就为消除高温带来变形,对旋转轴垂直度带来影响,未能按图纸安装折弯板导致旋转轴倾斜明显。
  分析认为,由于旋转臂清灰喷嘴未能在合理的范围内对准滤袋口进行清灰,导致进出口压力偏高。现有设备无法满足设计要求,需对设备进行改造。

4、 改造方案及效果:
  基于前述分析,改善旋转摇臂长度,使喷嘴能对准滤袋口中心是降低压差的重要措施。为满足机组高负荷的运行工况,需对旋转清灰系统进行较大改造。
(1)将旋转轴调整至垂直状态,使旋转中心与花板圆盘中心的同心度误差在2 mm以内。由于折弯板未按照图纸要求安装导致一些变形,影响旋转轴的旋转中心,并且旋转轴焊接于顶部花纹钢板。需将旋转轴与花纹钢板焊接处用氧气乙炔割机割开,再调整垂直状态和同心度误差。
(2)将断裂的限位销重新安装。
(3)将靠近旋转轴的旋转摇臂一端截断约15 cm。因摇臂上喷嘴的相对位置固定,喷嘴无法移动,故将最靠近旋转轴的喷嘴到旋转轴的一段截断15  cm后再焊回,具体截断的长度应现场实际测量。
(4)调整旋转轴上最远离旋转轴一端的喷嘴离花板平面高度在(100±5) mm,调整到误差范围内能使滤袋里的喷吹压力在理想状态。
(5)将折弯板按图纸要求安装,折弯板的安装能有效地缓解因高温带来的变形影响。改造前后的对比如表1所示。
表1  旋转清灰系统改造前后数据对比
表1  旋转清灰系统改造前后数据对比

5、结语:
  高阻现象是布袋除尘器容易出现的问题,清灰喷吹效果未达到预期工作状态是造成高阻现象的主要因素。必须从设计源头做好,在施工过程中精益求精,严格执行图纸技术要求,保证每一台布袋除尘器拥有良好的清灰喷吹效果,才不会导致高阻现象的发生。如果日常管理不到位,很可能出现生产失误、安装错误等问题导致环境受到威胁。设计中定位销与旋转轴直径比太小,安装时难度大,建议增大定位销的直径。顶部花纹钢板需要采取足够的防变形措施。

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