一、概況

隨著國(guó)家對(duì)熱電機(jī)組煙氣實(shí)現(xiàn)“50355+53”超潔凈排放的大環(huán)境要求，循環(huán)流化床半干法脫硫工藝具有著占地省、工藝副產(chǎn)物為干態(tài)便于運(yùn)輸處理、投資成本省、運(yùn)行成本低、無二次污染物排放等一系列明顯的優(yōu)勢(shì)，是城市熱電機(jī)組超潔凈排放的最佳選擇。其后配置的布袋除塵器為了適應(yīng)煙氣特性及更嚴(yán)格的粉塵排放濃度要求(≤5mg/Nm3)，需要對(duì)普通布袋除塵器進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)設(shè)計(jì)。

經(jīng)特殊設(shè)計(jì)過的布袋除塵器主要由箱體、氣流分布系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、氣源系統(tǒng)等組成，其有如下特點(diǎn)：①除塵效率高，特別是對(duì)細(xì)粉以及PM2.5有著很高的捕集效率，一般可達(dá)到99.999%以上，確保粉塵排放濃度≤5mg/Nm3;②適應(yīng)性強(qiáng)，它能適應(yīng)不同煙氣負(fù)荷以及處理不同類型的顆粒污染物;③操作彈性大，入口氣體含塵濃度變化較大時(shí)，對(duì)除塵效率影響不大。

二、超凈排放中半干法脫硫煙氣的特殊性

在超潔凈排放中的循環(huán)流化床半干法脫硫系統(tǒng)，與之前常規(guī)的半干法脫硫系統(tǒng)有著迥然不同的地方，常規(guī)脫硫塔出口的粉塵濃度通常均在800～1000mg/Nm3，而超凈排放中脫硫塔出口的粉塵濃度要在1000mg/Nm3以上，粉塵濃度特別大;脫硫塔出口的煙氣溫度非常低，只有70℃左右，而且需要長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行在這一溫度區(qū)間里，最直接的反映就是煙氣的含濕量大，特別是垃圾焚燒爐煙氣，含濕量可達(dá)到15%.

三、超凈排放中脫硫配套布袋除塵器的特殊設(shè)計(jì)

1)氣布比的選取

常規(guī)半干法脫硫配套布袋除塵器氣布比較高，一般在0.75~0.80m/min之間，但在超凈排放中，由于布袋入口煙氣中含塵量極高、粉塵顆粒粘度、濕度非常大，使得布袋除塵器的過濾面積需要足夠大，才能達(dá)到較好的過濾效果。同時(shí)，為了增大細(xì)粉以及PM2.5的捕集效率，濾袋表面須覆蓋一定的粉塵層，清灰頻率不能過高。經(jīng)試驗(yàn)，布袋除塵器阻力可控制在：1800～2000Pa，清灰頻率又不至于過于頻繁而影響設(shè)備的使用壽命。故氣布比要求較低，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，取值須在0.70～0.75m/min之間。

2)氣流上升速度的選取

布袋箱體內(nèi)的氣流上升速度是一個(gè)非常關(guān)鍵的控制參數(shù)。在設(shè)計(jì)過程中，須保證氣流的上升速度小于粉塵顆粒的沉降速度，如果氣流上升速度過大，則會(huì)造成濾袋清理下來的粉塵懸浮在半空中，甚至?xí)螉A帶到濾袋上，必然造成布袋除塵器的阻力居高不下，使得整個(gè)清灰系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)。經(jīng)過大量工程案例得出，當(dāng)氣流上身速度控制在0.80m/s以內(nèi)時(shí)，清灰系統(tǒng)能處于正常的工作狀態(tài)。

3)濾料的選擇

濾袋作為布袋除塵器的核心部件，有著舉足輕重的作用，濾料的選擇自然也成了重中之重。對(duì)于燃煤鍋爐和垃圾焚燒爐而言，PPS是首選濾料，PPS濾料的性價(jià)比非常高，其耐酸強(qiáng)，有很強(qiáng)的耐水解性，穩(wěn)定性和阻燃性好，抗拉、抗磨、抗折性好，PPS濾料的缺點(diǎn)是抗氧化性能較弱;對(duì)于垃圾焚燒爐而言，由于垃圾爐煙氣中的含氧量和濕度都比較高，通常達(dá)到10%和16%，P84和PTFE可作為首選濾料，其優(yōu)點(diǎn)是抗氧化性很強(qiáng)。但是無論選用何種濾料，要想達(dá)到超凈排放的標(biāo)準(zhǔn)要求，濾料必須混紡超細(xì)纖維，表面做覆膜處理，防水放油處理前的濾料表面克重不得低于630g/㎡。

4)預(yù)沉降室的設(shè)置

由于超凈排放中脫硫塔出口的粉塵濃度要在1000mg/Nm3以上，粉塵濃度特別大。為了減輕濾袋的除塵負(fù)荷，須設(shè)置預(yù)沉降室。為了提高沉降室的除塵效率，須對(duì)沉降室做一些特別設(shè)計(jì)?；蛟谙潴w內(nèi)加裝百葉窗擋板，延長(zhǎng)粉塵通行路程的同時(shí)，使粉塵在重力作用下逐漸沉降下來，或在箱體內(nèi)加裝“人”字形擋板，使氣流產(chǎn)生一些小股旋渦，粉塵受到離心力作用，與氣體分開，含塵氣體中的大顆粒粉塵發(fā)生自然沉降并經(jīng)導(dǎo)流系統(tǒng)分離后直接落入灰斗、其余粉塵在導(dǎo)流系統(tǒng)的引導(dǎo)下，隨氣流進(jìn)入箱體過濾區(qū)。在布袋除塵器設(shè)計(jì)時(shí)可充分的利用此段，將其容積擴(kuò)大，粉塵在此處的停留時(shí)間增大，提高預(yù)沉降室的除塵效率。

同時(shí)，提高布袋中箱體的高度，改變從布袋灰斗進(jìn)氣的傳統(tǒng)方式，優(yōu)化為從布袋中箱體進(jìn)氣的方式，如此一來，使得煙氣進(jìn)入布袋除塵器后上升到濾袋有了一定的空間，也避免了布袋灰斗內(nèi)處于沸騰狀的存灰的二次揚(yáng)塵。經(jīng)過如此優(yōu)化過的沉降室，預(yù)除塵效率可達(dá)到60～70%。

5)布風(fēng)系統(tǒng)的均勻性

超凈排放設(shè)計(jì)的布袋除塵器，采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，室內(nèi)分為多個(gè)小袋室，袋室與袋室之間相互獨(dú)立，如此一來，各室的進(jìn)風(fēng)均勻性至關(guān)重要，直接影響著布袋的除塵效果。為此，通過CFD數(shù)值模擬來驗(yàn)證流場(chǎng)的均勻性，以下是布風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置前后的煙氣流場(chǎng)模擬對(duì)比圖。

通過流場(chǎng)分析，可以很清晰的發(fā)現(xiàn)，在未設(shè)置布風(fēng)分配系統(tǒng)的情況下，各個(gè)袋室的煙氣負(fù)荷極不均勻，靠近尾部的袋室煙氣負(fù)荷偏大，這樣必將導(dǎo)致尾部布袋室超負(fù)荷運(yùn)行，氣布比和氣流上升速度都將嚴(yán)重超出設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致室差壓過大，清灰過于頻繁，甚至無法正常清灰。在設(shè)置了布風(fēng)分配系統(tǒng)以后，可以發(fā)現(xiàn)，各個(gè)袋室的煙氣負(fù)荷較之前有了明顯的變化，煙氣分配也非常均勻，為清灰系統(tǒng)正常運(yùn)行提供了有力的保障。

6)船型灰斗的設(shè)計(jì)

超凈排放中，由于吸收塔床層差壓較大，布袋的灰斗必須存有足夠循環(huán)的灰量，滿足吸收塔的灰循環(huán)系統(tǒng)的建立。此時(shí)，布袋灰斗可設(shè)置成大船型灰斗，灰斗底部設(shè)置空氣斜槽，空氣斜槽的設(shè)置角度不得低于10°，這樣可以保證灰斗出灰的連續(xù)性，也減少了出灰的機(jī)械故障點(diǎn)。

7)旁路系統(tǒng)的取消

常規(guī)的布袋除塵器一般設(shè)置內(nèi)置式旁路，當(dāng)鍋爐爆管時(shí)，切換煙氣走向以保護(hù)布袋。但是在超凈排放系統(tǒng)中，布袋除塵器的旁路密封性及其重要，正常運(yùn)行時(shí)，如果密封性不好，原煙氣極易泄露，對(duì)凈煙氣排放濃度造成影響，導(dǎo)致煙塵排放濃度超標(biāo)，而旁路閥又很難做到零泄漏。與此同時(shí)，環(huán)保局已經(jīng)明文規(guī)定脫硫除塵系統(tǒng)不準(zhǔn)設(shè)置任何旁路系統(tǒng)，為此在超凈排放的系統(tǒng)中，考慮取消內(nèi)置旁路系統(tǒng)，杜絕泄漏的一切可能性。

四、結(jié)論

在超凈排放的半干法脫硫系統(tǒng)中，配套的布袋除塵器承擔(dān)著舉足輕重的作用，只有對(duì)原有常規(guī)布袋除塵器進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)改造，方能滿足當(dāng)下嚴(yán)格的粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)。在加快空氣質(zhì)量改善和陰霾問題的解決的當(dāng)下，具有很好的推廣意義。

編輯：李晨