生物质电厂布袋除尘器存在的问题与解决对策

生物质电厂布袋除尘器存在的问题与解决对策

姜峰

黑龙江省建三江农垦三江热电有限责任公司

摘要：生物质直燃锅炉大都选用脉冲反吹式布袋除尘器，但由于生物质燃料燃烧烟气及飞灰的一些固有特性，布袋除尘器存在故障率高、滤袋更换频繁、维护成本较高等一系列问题。文中从以泗阳生物质电厂的实际运行经验为例，研究分析了布袋除尘器在生物质电厂存在问题的原因，并根据不同的情况，在设备改造和完善、运行监视和调整、滤带选型和使用等方面提出具体的解决措施和思路。

关键词：锅炉；布袋除尘器；烟气

前言：生物质直燃发电主要是利用农业、林业废弃物为燃料，采取直接燃烧发电的一种方式。近年来在国家宏观政策的引导下，国家五大发电集团、大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营，截至目前，仅江苏省已经建成投产的就达到12家。这些生物质直燃电厂大都选用脉冲反吹式布袋除尘器作为锅炉烟气除尘主要设备。经过一段时间的运行，生物质直燃电厂的布袋除尘器基本上能够达到设计的除尘要求，但同时也暴露出许多问题，下面介绍在处理生物质燃料烟气时，布袋除尘器存在的及采取的主要问题及采取的对策。

1. 生物质电厂布袋除尘器存在问题分析

一般情况下，布袋除尘相对效率高，理论值可达 99.9%以上；附属设备少，投资省，技术要求没有电除尘器那样高；能捕集比电阻高，电除尘难以回收的草木灰粉尘；性能稳定，对负荷变化适应性好，收集的干尘便于处理和回收利用。鉴于布袋除尘器的上述特点，综合考虑生物质电厂投资规模小、燃料飞灰比电阻高、环保要求标准高等情况，因此大多数生物质电厂一样都选择了脉冲反吹式布袋除尘器。

1.1容易积灰阴燃

阴燃会烧坏滤袋，严重时则会甚至烧坏除尘器本体。

1.2卸灰器磨损严重

一般情况下，连续运行三、四个月卸灰器就会发生外壳穿孔现象，即使换上锰钢外壳连续使用也不会超过半年。考虑到一台除尘器有六组卸灰器，而每个卸灰器仅更换外壳就达八千元，维护费用较高。

1.3滤袋坏损率高、寿命较短

锅炉运行半年以后，滤袋损害明显加剧，平均每个月要更换 20 条以上，其中多为袋口磨损和中下部烫坏，维护工作量及费用较高。而且一旦滤袋破碎，烟气过滤失效，含尘烟气直接排入大气，环保压力巨大。

1.4滤袋和下灰斗容易堵灰

滤袋经常发生灌满灰堵塞的现象，一旦发生堵塞，袋笼拔不出来，只有将滤带破坏更换，而且在冬季，下灰斗也容易发生堵塞，一旦发现迟缓或处理不及时，很容易引发严重后果。

2．生物质电厂布袋除尘器出现问题原因分析

对布袋除尘器运行过程中出现的问题加以分析，认为其诱因如下：

2.1飞灰含碳量高

目前生物质直燃锅炉的飞灰含碳量较高，尤其是中温中压锅炉，一般在 15%左右，最高可达25%以上。一旦发生积灰和漏风现象，很容易带来火星或发生闷烧，损坏滤袋。

2.2泥沙含量大

由于生物质燃料中树皮、花生壳、稻壳等品种含有一定量的泥沙，因此烟气飞灰中的二氧化硅晶粒含量也较高，对通流部件，尤其是卸灰器壳体和旋转部件的磨损较大。

2.3烟气水分较高

由于生物质燃料水分较高，导致烟气中水蒸汽的含量偏高，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。

2.4烟气流速和流量偏高

生物质直燃锅炉设计时一般参考的秸秆燃料水分为20%左右，但在实际运行中由于市场的原因，秸秆燃料的水分一般远远大于这个数值。以泗阳生物质电厂为例，主要燃料为树皮和稻麦草，平均入炉燃料水分要达到 40%以上，水分蒸发，导致烟气流量的急剧加大，而烟气流量和流速的增大，带来的直接后果就是滤袋的磨损和老化加剧。

2.5飞灰的粘结性和腐蚀性较大

生物质秸秆燃烧的飞灰与煤灰相比质地较轻、粘结性强，而且具有较强的腐蚀性，如果烟气中水分较高，在低温的时候很容易糊在滤袋上，使滤袋通透性差，老化和腐蚀滤袋。

2.6密封不严密

滤袋除尘器内部密封不严或者部分滤袋局部破损后，带灰烟气进入上部腔室，在气流滞缓的区域飞灰落入滤带内部，逐渐堵塞滤袋。一旦处理不及时，就会恶性循环，堵塞损坏周边其他的滤袋。

2.7喷吹管不正或喷吹气体压力、频率设置不当

喷吹气流不正、喷吹压力过大、过频，或者安装或施工质量存在问题，很容易导致袋笼骨架和滤带发生局部碰磨，损坏布袋。

3.处理和对策

3.1 加强锅炉设备本体的改进

对锅炉本体进行改造，不断改善锅炉燃烧状况，提高锅炉燃烧效率。先后对锅炉炉排、锅炉密封、二次风管等进行了改造，还定期对锅炉受热面进行清洗和检查。使锅炉燃烧充分，烟气达标排放。

3.2 努力减少入炉燃料的水分含量

尽量选择使用经过翻晒或干燥的燃料，既有利于提高锅炉效率，又能减少烟气流量及烟气水蒸气含量，减轻布袋除尘器的负荷和损害。

3.3 加强锅炉运行调整，降低飞灰含碳量

具体做法是：调整燃料配比，提高入炉秸秆燃料的质量，提高炉膛中心温度，减少飞灰含碳量；根据生物质秸秆燃料的特点，适时调整一、二次风配比，使燃烧迅速而完全；加强空预器吹灰和清洗，防止堵灰，提高传热效果，提高一二次风温度，同时也防止由于空预器压差过大造成引风机出力不足，导致锅炉正压频繁的现象；调整炉排振动和振动频率，改善燃烧质量。

3.4 加强对布袋除尘器的改造和完善，减少滤袋破损

具体做法是：(1)喷吹管矫正处理。经检查，原喷吹管中心偏移、不正，焊口漏风严重，导致滤袋袋口经常吹损，经过厂家技术人员的重新校正、补焊及更换部分喷吹管，袋口吹损现象大为减少。(2)袋笼更换。部分滤袋破损在袋笼竖筋上, 说明是袋笼竖筋脱焊或锈蚀,将滤袋磨破，使滤袋与袋笼接触位置折叠断裂破损。经检查及时对发生此类现象的袋笼进行更换。(3)降低喷吹压力，调整喷吹频率。原喷吹压力过高 （达到 0.5～0.6 MPa），且喷吹过于频繁，在厂家技术人员的指导下，经过摸索调整，在保证喷吹效果的基础上，将喷吹压力降到 0.3～0.4 MPa，喷吹频率也进行了适当降低。(4)滤袋袋口加装增厚防磨段。鉴于袋口破损部位多在袋口向下 400 mm 以内，故联系滤袋厂家新供滤袋一律距袋口 400 mm 内改为加厚防磨滤料。(5)完善台账记录。注意加强破损滤袋的位置、材质、厂家、损坏类型（磨损、脱落、老化、穿空）等具体信息的台账纪录，加强分析和整改。

3.5 加装灰斗温度测点，并设高温报警

为及时发现灰斗堵塞或者积灰阴燃，防止因延误而造成更大的损失，在灰斗内加装温度测点可以方便运行人员及时发现问题，准确判断原因，从而选择正确的处理措施。

3.6 加装旋风分离器

在除尘器前烟道加装旋风分离器，分离收集出大部分较大颗粒的烟气飞灰，减少除尘器的滤带的负荷，减轻磨损和老化。

4．结语

总的来讲，脉冲反吹式布袋除尘器由于除尘效率高、投资成本低，对于规模不大的生物质直燃发电厂应该还是个不错的选择。只要我们在设计时充分考虑生物质燃料烟气及飞灰的特性，加强日常维护及监视，选用性价比较高的先进滤料，以及不断根据实际运行情况进行改进，就一定能有效降低故障率，提高除尘效率、不断降低运行维护成本及检修工作量。

参考文献