摘要：环保设备新建和改造中，要结合燃煤结构特殊性、硫份、飞灰特性等，合理选择设备型式和工艺流程、设备结构和材料，既要降低工程造价，又要保证设备安全可靠、节能环保。要从场地布置与方案确定、设计、施工、工程管理、运行、维护等多方面着手，发挥设备自身优势，创建环保设备效率高，能力强，故障率低，使用寿命长，适应范围广，运行维护简单，工程造价合理的新格局。以下就300MW机组半干法脱硫除尘设备改造进行些许经验交流。
引言
受煤炭市场价格波动和富煤产地发生较大变化的影响，为了降低电厂发电成本，摆脱多年亏本经营的局面，电厂燃煤结构不得不进行全方位调整，致使燃煤结构参差不齐，煤种及其成份远远超出原有设备的设计范围，必须对原有设备进行彻底改造，最大限度减少工业锅炉向大气环境中排放可吸入颗粒物总量，尤其是可吸入颗粒物PM2.5的排放量。同时保证设备改造后，能够适应复杂多样的煤种硫份、灰份变化，降低电厂燃煤采购成本，为更好地满足环保排放要求留出足够空间。
1半干法脱硫除尘一体化设备介绍
一期2×300MW机组半干法脱硫除尘一体化设备于2004年新建投产（图1）。锅炉燃烧后排出的烟气通过空气预热器出口，分两路进入一级双室一电场电除尘器（ESP1）进行预除尘。一级除尘器捕捉下来的灰通过气力输灰管道输送至灰库。随后烟气从脱硫吸收塔下部两侧引入，与从吸收塔文丘里管出口处喷入消石灰、脱硫灰充分混合，进到塔中央，靠喷入的雾化水将烟气温度调节到75℃左右，在塔内与烟气中的酸性气体进行脱硫化学反应，反应后大量的气-固混合物从吸收塔顶部水平排出，再进入50米高的二级电除尘器（ESP2）除尘。脱硫剂主要为Ca（OH）2干粉，还有少量部分由二级除尘器收下的含消石灰的灰再次进入脱硫塔进行循环使用。
该设备受燃煤灰份及硫份影响较大，适用于硫份0.8%以下，灰份20%以下的煤种，其适应范围小，无法满足复杂多样的煤种变化，严重制约电厂的发展和运行。
2改造方案及要点
2.1改造理念
减少环保设施改动量和改动成本，减少SO2和粉尘排放量，保留适当余量，增加系统运行可靠性，降低系统运行阻力和电耗，适应复杂多样煤种变化，实现脱硫工艺先进成熟和除尘器投运手段灵活多样。
2.2改造方案
环保设备改造结合了自身场地狭小、燃煤结构复杂多样的实际情况，充分考虑锅炉烟气运行参数、燃煤硫份、烟气酸露点、灰份、灰粘性、灰水份、粉尘特性及粉尘排放、运行维护等因素，并根据半干法脱硫、除尘一体化设备的布置特性，确定了脱硫和除尘器的改造方案。
废弃半干法脱硫，新增成熟的湿法脱硫系统，在此不再进行脱硫系统改造的重点说明，只对除尘器改造进行充分论证。
利用半干法脱硫除尘一体化电除尘器主体结构，保留ESP1电除尘器，将四电场ESP2电除尘器的后三个电场改造为四通道水平进、出风无旁路布袋除尘器。一电场框架按安装清灰系统进行设计施工，暂作为粉尘沉降区使用，今后若需增加除尘面积和清灰机构，则需小改动后即可实现。除尘清灰采用德国鲁奇低压旋转清灰技术。（见图2）
2.3改造要点
滤袋选型及过滤面积充分考虑了入炉煤煤质情况：灰份24.71-40%（20-30g/Nm3)，全水10-17%，烟气酸露点105-130℃，基硫1.5-3%，实际运行中可能存在灰粘、湿，难以清理的情况。滤袋选用100%PTFE基布+50%PTFE/50%PPS，其中PPS中有30%的纤维纳米涂层滤料，100%日本东丽或东洋纺进口纤维，并进行聚四氟乙烯（PTFE）乳液浸渍处理。
滤袋选型方案既能提高滤袋的耐腐蚀性能，相对于纯PPS的强力又不会降低很多，同时还能保证滤袋表面光滑，防止湿灰渗透，促使积灰易于清理和脱落。
2.4布袋除尘器参数
出口粉尘浓度：≤30mg/Nm3；过滤风速：0.85m/min；清灰压力:0.85kg/cm2；过滤面积:37665m2；脉冲阀:12个14英寸；本体漏风率:＜2%。系统运行阻力:1000-1200Pa；滤袋:∮135(当量)×7000。
低过滤风速既可以实现ESP1(电除尘器)+ESP2（布袋除尘器）联合使用，也可以实现ESP2（布袋除尘器）单独使用，保证了系统阻力最低，引风机耗电最小。滤袋尺寸选择排除了由于滤袋过长造成其表面积灰板结，难以清理的局面，又杜绝了由于滤袋太短而造成清灰损伤纤维的情况发生。
大脉冲阀可减少脉冲阀数量，容易判断故障，只需定期维护就能保证其可靠性。低漏风率减少了滤袋的结露腐蚀。
国内电袋除尘器与纯布袋除尘器在臭氧对滤袋腐蚀方面存在争议。本工程中电除尘器与布袋除尘器大距离布置，克服了臭氧问题，一级电除尘器荷电的粉尘需要通过很长的烟道并经过半干法吸收塔后才能到达二级布袋除尘器，此时粉尘早已失去电荷，也就不存在臭氧腐蚀滤袋情况的发生。
喷水降温系统水量相比满负荷时的锅炉烟气量微不足道，难以短时间内降低事故烟温，反而会因为喷头堵塞和雾化效果不好，造成水柱喷射或断流，导致灰斗积灰受潮难以输送。本工程不设置喷水降温和旁路系统。通过烟气置换系统及除尘器烟温与主机保护联锁，可以可靠实现对滤袋的超温保护。
布袋除尘器分为净气室和尘气室，并保证每个通道能够通过锅炉总烟气量的1/4，并有20%余量。在每个通道出、入口烟道加装柔性单板蝶阀。可以实现每个通道在机组运行时单独切出，且不影响机组带满负荷。方便滤袋在机组运行期间的全面在线定检和检修，并防止停炉期间，脱硫湿烟气反串损伤滤袋。
在灰斗上方，距滤袋底部1.5米处，增加了滤袋网格平台，既可以方便在线直观检查滤袋表面的积灰、腐蚀情况，又可以保证落灰顺畅。（见图3）
布袋除尘器出口安装有粉尘浓度在线检测仪，用来随时监测粉尘排放情况，但无论哪种检测仪，均无法检测出微小的渗漏。所以在净气室外部还配套安装了观察窗，通过内部照明，可直观发现净气室内滤袋微小的渗漏。（见图4，5）
由于机组停运后，锅炉不允许强制通风，在每个通道上安装了冷风阀，使每个通道具备烟气置换功能。在机组停运或爆管后，布袋除尘器内部热烟气或湿烟气能尽快被引风机抽出，达到保护锅炉和滤袋的目的。（见图6）
工程管理经验
3.1安全管理
安全重在抓细节、抓安全措施的制定和落实，抓安全行为规范，抓重点和特殊工序的监督指导、督查整改，通过细小安全隐患及时提出预警，以指导布置安全措施、规范安全行为为主，以出现重大安全隐患考核为辅，既落实安全措施和责任，又排除施工人员思想上的抵制情绪，使各个施工人员从内心，从自觉行动上做好自身安全工作。
针对安全施工可能出现的风险部位和隐患加强管控，从施工队伍选择及人员资质和技术熟练程度上把好人员入厂安全防线，特别是对高空作业、脚手架搭拆、起重设备使用与管理、临时用电管理、电动工器具管理、重大设备吊装管理、用气管理等重要工序的措施进行反复论证，确定科学、可靠、可行的安全施工方案和措施，并监督落实到位。
组织各单位管理人员，定期和不定期对现场进行安全检查，对发现的安全隐患限期整改，并验收签字。组织每一位施工人员进行了针对性强的安全技术、安全事故录像的观摩，从直观上生动地落实施工人员的安全教育和培训，使每一项安全隐患及时落实整改到位。对高空作业、起吊作业等特殊作业，采取施工前、施工期安全预警制度，并成立专门组织机构，落实监督人、责任人，切实排除一切不安全因素。
对超高危险作业，制定了专项措施和管理规定，提高了检查频率和预警级别，从照明及用电管理、人员出入作业面管理、消防管理、着装管理、周边环境管理、材料储存管理等方面进行管控，保证做到：
安全措施落实不到位不开工；监护人员不在场不开工；周边环境不彻底清理存在着火隐患不开工；电动工器具不合格不开工；人员防护措施和逃生通道不完善不开工；消防设施不合格不开工。
严格落实高空作业人员体检，脚手架验收，高空作业搭设安全网，作业人员悬挂防坠器，作业面搭设安全通道，防止高空坠落和落物等各项安全制度和管理措施，强化高空作业和特殊工种作业监管，杜绝一切事故的发生。
加强了厂区作业票和动火票管理，重点对改造与运行设备的隔离、断电等方面进行监管，严格履行停电监护和特殊区域准入制度，避免了隐患的出现和事故的发生。
加强了交叉作业管理，采取分片、分步安全施工，落实各单位安全管理责任制，明确安全界线，做到谁施工谁布置安全措施，谁进行监管。
3.2质量管理
为搞好工程项目施工质量管理，建立并实施了工程项目施工质量管理制度，对施工质量管理策划、施工设计、施工准备、施工过程和服务方面予以控制。
对承包方及施工方，加强了资质审查，并完善质量控制体系，对各关键工序做到持证上岗。
除尘改造工程质量管理，始终坚持“按标准施工、按图纸施工、按设计验收”原则，严格进行质量过程监管、到货材料复检、试验合格验收，重点对钢结构加固和焊接隐蔽工程进行旁站，确保隐蔽工程不存任何质量隐患，满足相关要求。
对各项施工工艺及方案进行多方、多次论证，最终确定最为合理，最切合现场实际的方案进行施工，并在施工过程中随时对施工方案进行修正，对图纸设计及现场布置不合理的，及时进行反馈和设计变更，保证各个施工环节能够达到图纸要求。
对焊接的重要工序和特种作业人员的技术水平进行了抽检，如：焊工焊接试块检查，确保施工质量。在各单项工程施工前做好技术交底，有助于让工人明确项目所达到的施工质量要求，规范工人的现场施工，保证工程的施工质量。
施工过程中严格按照施工方案和图纸要求进行过程控制和质量监督、签字验收。努力做到：
（1）到货钢材质量、材质、尺寸符合要求。
（2）钢结构加固、焊接满足要求。
（3）钢结构焊缝按要求进行超声波检测、抽真空检测、煤油渗漏检测合格。
（4）严格按技术协议厂家及材料进行供货，不降低设备供货标准。
（5）对滤袋的安装进行严防死守，防止拖拉、踩踏、划伤造成滤袋质量隐患。
（6）加强了除尘器隔板、顶棚、烟道焊接质量的检查，做到焊缝逐一肥皂水检测渗漏，保证了除尘器漏风率小于2%。
（7）从滤袋纤维入港、开包、纺纱、制造、后处理、试验等工序进行全程监造，把好滤袋出厂关。
（8）提高了除尘器花板及花板梁安装水平度，误差标准由5mm提高到2mm，保证了滤袋安装垂直度，避免滤袋在运行中相互摩擦破损。
3.3进度管理
根据实际情况编制出一个较为科学的工程进度管理流程图，明确各单位的权责及开展工作的先后衔接关系，积极主动协调各方关系，找出矛盾点加以协调解决。依据网络计划图对各分项、分部及单位工程进度进行监督控制。对延误工期的，以经济手段进行考核，在工程例会上与施工方加强沟通，尽力协助对方解决影响工期的一些外部因素。
受空间和场地限制，设备拆除、拼装、倒运、堆放、起吊设备站位等只能利用马路、过道进行。复杂地形和狭小空间都考验着每个施工人员的智慧。工序必须严谨合理，组织措施必须严密，措施及方案落实必须及时到位，方能满足施工进度要求。（见图7,8）
进度管控始终遵循：班组管控日进度，施工单位管控周进度，监理管控总体进度的指导思想，稳步推进各项工序的进程。
4运行情况及能耗分析
2013年7月20日，改造后的除尘器投入运行。布袋除尘器各通道预涂灰压差220pa，锅炉投油点火。4小时后，布袋除尘器利用四个通道中的三个通道带满负荷。期间在线切换出通道，对滤袋进行了检查，发现滤袋涂灰均匀，锅炉投油对滤袋丝毫没有影响。设备投运情况：
（1）除尘器三通道可以带300MW满负荷，引风机挡板开度为50%和55%，锅炉无异常。
（2）除尘器投油前粉尘预涂灰量240吨左右，预涂时间6小时，滤袋挂灰3mm且均匀，能够满足投油点火要求。
（3）各通道压差高位设定值为800Pa，600Pa停止吹灰，实际压差在600Pa左右，清灰周期6小时，清灰对锅炉负压无影响。
（4）净气室观察效果清晰，无冒灰等缺陷。
（5）各指示信号、差压信号反馈准确，无异常。
（6）系统自动投入可靠。
（7）各通道在线切换检修安全可靠。
（8）除尘器出口粉尘排放浓度17mg/Nm3。
（9）过滤风速0.85m/min
因脱硫与除尘同时改造，且受场地制约，将增压风机与引风机合二为一。机组年利用按5500小时统
计，单台机组设备改造前、后参数对比（见表1）
5结束语
布袋除尘器具有结构简单、脉冲清灰压力低、在线切换检修可靠、设备少、运行及检修费用低、滤袋使用寿命长、除尘效率高、适应煤种范围广、运行调节手段灵活多样、节能降耗的优点。半干法脱硫、除尘一体化除尘器改造为布袋除尘器，是一次技术上的跨越，实践中取得了满意效果，达到了改造目标，很好地规避了电袋与布袋除尘器在臭氧腐蚀方面的争议、是一次非常成功的改造。
原标题：300MW机组半干法脱硫除尘设备改造经验交流
