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【摘 要】 为了使生物质锅炉除尘系统的设计和运行维护更加完善，收集相关资料并对以往实施过的项目在设计、运行、维护中遇到的问题进行总结和研究，提出在生物质锅炉除尘系统设计、运行维护中应注意的关键问题。
【关键词】 生物质锅炉;除尘系统;袋式除尘器;旋风除尘器;设计;运行维护
Biomass boiler Dedust system design and running
Liu Yan
Beijing SPC Environment Protection Tech Co.LTD， Beijing 100142， China
【Abstract】 In order to make the flue gas de-dust system of the biomass boiler to more perfective ， it summarized and studied by collecting information on the former projects about the design and running and maintenance .At the same time ，it bring forward the solution about the troubles happening during the design and running and maintenance .
【Key Words】 biomass boiler; de-dust system; bag filter; cyclone; designing; running and maintenance
序言：
生物質是重要的可再生能源，秸秆是主要的生物质燃料，与燃煤相比，燃用秸秆产生的污染物少且可循环利用，因此，近年来以生物质为燃料的发电及供热项目得到了飞快发展，但生物质燃烧后的锅炉烟气中的飞灰处理是面临的主要环保问题。
1 生物质锅炉烟气和烟尘特性
由于生物质锅炉燃料的获取、储存和运输过程的特殊性，决定了生物质燃料往往含有大量水分及砂粒，使生物质锅炉烟气中水分含量高，甚至超过40%vol;燃烧后产生的灰尘较轻，粘附性强;烟气中含有氯离子化合的酸性组分;大颗粒的砂土转化为高温尘粒。烟尘中未燃尽成分多，高温时遇氧气充足的情况下会自燃。
由此可见，生物质锅炉燃料中含有大量的灰分和水分、燃烧的烟气中含有大量的烟尘、颗粒物及少量的酸性气体（见下表）。因此，若使除尘后烟气含尘浓度符合GB13223-2011的环保要求，除尘系统的设计需解决烧蚀与磨损、防止水分凝结和灰尘堵塞、防止除尘器漏风、保证生物质锅炉及除尘系统的安全性是系统设计和运行中需特别关注之处。下表所列为明水长青2x75t/h生物质锅炉采用除尘系统后进出口烟尘浓度的变化。
*明水长青项目设计烟气污染物成分main pollutant composition in gas flue ①：
灰尘负荷
（6 %vol O2，干烟气dry-air）dust load： 单位 额定
工况 不利
工况 设计
工况
除尘器前before filter g/Nm3 3.4 8.8 -
锅炉吹灰器动作时during the blowing g/Nm3 7.0 16.6 20
除尘器后behind filter mg/Nm3 50 50 50
2 生物质锅炉除尘系统设计方案的选用及注意的问题
生物质锅炉除尘一般选用“旋风除尘器+袋式除尘器”的二级除尘净化技术，使处理后的锅炉烟气含尘<30mg/m3。
旋风除尘器具有耐高温、防火花、防磨、防蚀的特性。锅炉烟气进入旋风除尘器后，脱除高温、灼热、坚硬的粉尘颗粒后，进入袋式除尘器过滤掉粒径大于0.3微米的细小粉尘颗粒。
2.1旋风除尘器的设计
旋风除尘器在系统中的主要作用是去除火花及高温的大颗粒粉尘，避免烧蚀滤袋，旋风除尘器的防磨损问题是设计时需要注意的关键问题。
首先，要保证入口和筒内的切向速度控制在合理的范围内，防止耐磨层提前磨损，延长耐磨层的使用寿命，避免过高的风速，减少磨损的同时降低设备阻力。
其次，耐磨材料要具有耐高温、耐磨、粘附力强的特性。一般选用焊接钢丝骨架，在骨架上涂抹15～20mm厚的耐磨材料，耐磨材料一般选用硅铝胶泥。
2.2袋式除尘器的设计
生物质锅炉烟气除尘系统中袋式除尘器是关键设备之一，设计中需注意二个关键点：一是除尘器滤料的选用;二是除尘器本体的抗高温变形及易清灰的设计。
首先，滤袋需选用耐温、耐酸碱、耐水解、有一定抗氧化能力的覆膜滤料，由于烟气粘附性强，要求滤料具有易清灰性，因此多选用PPS覆膜滤料，P84+PTFE覆膜滤料等。
其次，防止灰斗堵塞和内壁结冰：设计灰斗采用大倾角，灰斗外壁设电加热器，防止结露;灰斗外壁设仓壁振打器和清堵炮，清堵炮插入口设计成大口径的法兰连接，在厂内“三断”时作为人工清灰时使用，且在灰斗底部设置放水孔，用于锅炉启动之初排净灰斗内冷凝水。
根据袋式除尘器使用的自然环境条件，选用Q235A、Q235B、Q235C等不同耐候等级的钢材;
温度急剧变化使设备产生热胀冷缩应力，对构件造成损坏，如裂缝、脆裂等，袋式除尘器的结构设计上具有缓解和释放应力的能力，如关键构件的设计采用梯形截面的压型板，在板柱、板板连接转角处采用“V”型结构;对承力构件，在计算强度时考虑低温条件下的折减系数，采用增加构件的截面积来加大承载能力。
【关键词】 生物质锅炉;除尘系统;袋式除尘器;旋风除尘器;设计;运行维护
Biomass boiler Dedust system design and running
Liu Yan
Beijing SPC Environment Protection Tech Co.LTD， Beijing 100142， China
【Abstract】 In order to make the flue gas de-dust system of the biomass boiler to more perfective ， it summarized and studied by collecting information on the former projects about the design and running and maintenance .At the same time ，it bring forward the solution about the troubles happening during the design and running and maintenance .
【Key Words】 biomass boiler; de-dust system; bag filter; cyclone; designing; running and maintenance
序言：
生物質是重要的可再生能源，秸秆是主要的生物质燃料，与燃煤相比，燃用秸秆产生的污染物少且可循环利用，因此，近年来以生物质为燃料的发电及供热项目得到了飞快发展，但生物质燃烧后的锅炉烟气中的飞灰处理是面临的主要环保问题。
1 生物质锅炉烟气和烟尘特性
由于生物质锅炉燃料的获取、储存和运输过程的特殊性，决定了生物质燃料往往含有大量水分及砂粒，使生物质锅炉烟气中水分含量高，甚至超过40%vol;燃烧后产生的灰尘较轻，粘附性强;烟气中含有氯离子化合的酸性组分;大颗粒的砂土转化为高温尘粒。烟尘中未燃尽成分多，高温时遇氧气充足的情况下会自燃。
由此可见，生物质锅炉燃料中含有大量的灰分和水分、燃烧的烟气中含有大量的烟尘、颗粒物及少量的酸性气体（见下表）。因此，若使除尘后烟气含尘浓度符合GB13223-2011的环保要求，除尘系统的设计需解决烧蚀与磨损、防止水分凝结和灰尘堵塞、防止除尘器漏风、保证生物质锅炉及除尘系统的安全性是系统设计和运行中需特别关注之处。下表所列为明水长青2x75t/h生物质锅炉采用除尘系统后进出口烟尘浓度的变化。
*明水长青项目设计烟气污染物成分main pollutant composition in gas flue ①：
灰尘负荷
（6 %vol O2，干烟气dry-air）dust load： 单位 额定
工况 不利
工况 设计
工况
除尘器前before filter g/Nm3 3.4 8.8 -
锅炉吹灰器动作时during the blowing g/Nm3 7.0 16.6 20
除尘器后behind filter mg/Nm3 50 50 50
2 生物质锅炉除尘系统设计方案的选用及注意的问题
生物质锅炉除尘一般选用“旋风除尘器+袋式除尘器”的二级除尘净化技术，使处理后的锅炉烟气含尘<30mg/m3。
旋风除尘器具有耐高温、防火花、防磨、防蚀的特性。锅炉烟气进入旋风除尘器后，脱除高温、灼热、坚硬的粉尘颗粒后，进入袋式除尘器过滤掉粒径大于0.3微米的细小粉尘颗粒。
2.1旋风除尘器的设计
旋风除尘器在系统中的主要作用是去除火花及高温的大颗粒粉尘，避免烧蚀滤袋，旋风除尘器的防磨损问题是设计时需要注意的关键问题。
首先，要保证入口和筒内的切向速度控制在合理的范围内，防止耐磨层提前磨损，延长耐磨层的使用寿命，避免过高的风速，减少磨损的同时降低设备阻力。
其次，耐磨材料要具有耐高温、耐磨、粘附力强的特性。一般选用焊接钢丝骨架，在骨架上涂抹15～20mm厚的耐磨材料，耐磨材料一般选用硅铝胶泥。
2.2袋式除尘器的设计
生物质锅炉烟气除尘系统中袋式除尘器是关键设备之一，设计中需注意二个关键点：一是除尘器滤料的选用;二是除尘器本体的抗高温变形及易清灰的设计。
首先，滤袋需选用耐温、耐酸碱、耐水解、有一定抗氧化能力的覆膜滤料，由于烟气粘附性强，要求滤料具有易清灰性，因此多选用PPS覆膜滤料，P84+PTFE覆膜滤料等。
其次，防止灰斗堵塞和内壁结冰：设计灰斗采用大倾角，灰斗外壁设电加热器，防止结露;灰斗外壁设仓壁振打器和清堵炮，清堵炮插入口设计成大口径的法兰连接，在厂内“三断”时作为人工清灰时使用，且在灰斗底部设置放水孔，用于锅炉启动之初排净灰斗内冷凝水。
根据袋式除尘器使用的自然环境条件，选用Q235A、Q235B、Q235C等不同耐候等级的钢材;
温度急剧变化使设备产生热胀冷缩应力，对构件造成损坏，如裂缝、脆裂等，袋式除尘器的结构设计上具有缓解和释放应力的能力，如关键构件的设计采用梯形截面的压型板，在板柱、板板连接转角处采用“V”型结构;对承力构件，在计算强度时考虑低温条件下的折减系数，采用增加构件的截面积来加大承载能力。