锅炉静电除尘器灰斗堵灰结焦的原因及改进措施

宋竹根

(安徽晋煤中能化工股份有限公司安徽临泉236400)

1　改进前状况

安徽晋煤中能化工股份有限公司2#三废混燃锅炉2013年投入运行，其设计参数为蒸汽压力5.29 MPa、蒸汽温度450 ℃、负荷75 t/h，回收16台间歇式固定层造气炉所产生的吹风气。该三废混燃锅炉尾部烟气除尘采用4个电场的静电除尘器，静电除尘器下部灰斗收集的灰采用气力稀相式输送。设计时，考虑到1#和2#电场收集的灰量大，1#和2#电场下部灰斗内灰的输送各自采用独立的输灰罗茨鼓风机、料封泵和输灰管送至灰库；3#和4#电场收集的灰量较少，2只灰斗共用1套输灰风机、料封泵和输灰管组成的输灰系统。该三废混燃锅炉投运以来，静电除尘器的4个电场全部投入运行，经静电除尘器处理后的烟尘基本能达标排放。由于一期热电系统有6台锅炉(其中3台三废混燃锅炉，3台循环流化床锅炉，2#三废混燃锅炉是6台锅炉中的1台)，每台锅炉尾部的静电除尘器收集下来的灰都采用气力稀相式输送(气灰比为20∶1)，每根灰管到灰库顶后分2路共同输送至2座容积为700 m3的灰库。由于灰库顶部布袋除尘器的滤灰排气能力有限，为了减小灰库的运行压力，各台静电除尘器1#电场的下部灰斗的输灰都采用24 h连续运行方式，2#,3#和4#电场下部灰斗的输灰都采用间断交替运行方式。2015年5月，发现2#三废混燃炉静电除尘器的3#电场的电路跳闸，但灰斗料位未报警。2015年7月，检修该三废混燃锅炉时，打开静电除尘器检查，发现3#和4#电场灰斗内的灰都满至灰斗锥体顶部，其中3#灰斗内的灰已接触到电场极板，料位报警器损坏，故电场送不上电，无法运行。在停炉状态下，对静电除尘器3#和4#电场灰斗实行了连续输灰几天后，发现输灰效果不佳，后采取人工清理积灰，清理过程中发现4#电场灰斗下部的积灰全部结焦。

2　原因分析

(1) 3#电场堵灰的原因分析：①3#和4#电场收集的灰尘较少，下到灰斗底部的灰管极易冷却，而烟气里含有一定量的水蒸气，当水蒸气随灰尘冷却后会使灰尘变潮，灰的流动性减弱；②采取间断输灰，使灰斗底部灰的停留的时间过长，冷却得更快；③3#和4#电场共用1台料封泵，灰斗底部的灰管呈45°斜角布置，也减弱了灰的流动性，增加了挂壁的概率。

(2) 4#电场既堵灰又结焦的原因分析：①堵灰的原因与3#电场相同，由于静电除尘器灰斗中下部设计有电加热器，电加热器的电炉丝局部加热至1 500 ℃左右；②当灰不流动时，电加热器旁边的灰一直被加热，灰中有一定含量的水、氧和残碳(质量分数为8%～10%)，灰被加热至局部熔化内燃，如同烧砖一样，故4#电场灰斗中下部的焦块跟灰砖一样结实。3#电场灰斗没有结焦的原因是加热器早已烧坏。

3　改进措施

(1) 增大灰库顶布袋除尘器的排气量，确保各台静电除尘器2#，3#和4#电场输灰采取气力输灰连续运行方式，保证各静电除尘器灰斗的灰流动性。

(2) 增加1台料封泵，将3#和4#电场灰斗底部的斜灰管改为垂直灰管，各自进1台料封泵，增强灰的流动性。

改进前、后静电除尘器除尘器示意(1#和2#电场及其灰斗、输灰未画)见图1。

图1　改进前、后电除尘器除尘器示意

(3) 各静电除尘器灰斗的锥体底部加流化风板，采用0.4 MPa压缩空气及Φ15 mm的进气管，使静电除尘器灰斗内的灰从底部有微气流穿过，不致板结。

(4) 将灰斗下部电加热方式改为蒸汽加热方式。利用锅炉废弃的省煤器管作为蒸汽加热器的盘管，采用锅炉连排扩容器收集的乏汽作为加热源。蒸汽是流动的，既可保证灰斗的灰不遇冷板结，同时又不会在局部大量聚集热量而使灰斗内灰结焦，从而确保了锅炉静电除尘器的稳定运行。