黑龙江某供热站4×20t/h锅炉除尘器达标改造项目纪实

近期，敬宇热能承担了黑龙江某供热站4台20t/h锅炉的除尘器达标改造工作。项目现场已有袋式除尘设备，除尘间的长度、宽度、基础位置以及进出风烟道均已固定。本次设计以原设备实际条件为基础，对过滤系统、清灰系统和箱体上部结构进行重新配置。

我公司负责项目现场测绘、方案校核、施工图深化、非标设备制作及现场安装。本文所列设备参数来自其中一台20t/h锅炉配套除尘器的施工图，其余设备按照现场对应条件实施。

项目名称和具体地点已作匿名处理。

项目原有设备情况

改造施工中的原除尘器箱体

原除尘器配置228条φ160×3800mm褶皱滤袋。原净气室、花板、喷吹系统及滤袋布置已经无法满足本次改造后的设计要求。

现场原灰斗、基础和部分烟道仍具备利用条件。项目设计保留这些结构，并以原箱体平面尺寸和烟道接口位置为边界，对除尘器中箱以上部分进行改造。

这种处理方式可以减少基础、灰斗和主烟道的大规模拆除，同时降低改造施工对锅炉房既有设备和建筑结构的影响。新建部分与原有部分之间的尺寸衔接、支撑受力和焊缝气密性，是现场施工的主要控制内容。

原设备烟道与新增箱体的接口位置

改造范围

本项目的设备改造范围包括以下部分：

• 拆除原有228条φ160×3800mm褶皱滤袋；
• 拆除原净气室及原花板；
• 新建净气室和6mm厚花板；
• 安装264条φ160×7500mm滤袋及配套袋笼；
• 将原中箱增高至8200mm；
• 在增高后的中箱内增加支撑钢管；
• 新建气包并更换3英寸淹没式低压脉冲阀；
• 改造原有19条喷吹管，新增3条喷吹管；
• 对原灰斗进行结构改造后继续使用；
• 对除尘器侧进风、出风烟道进行局部改造；
• 配套制作检修平台、爬梯、护栏及检修结构；
• 完成箱体防腐、气密检查及外侧壁板和灰斗保温。

改造覆盖净气室、花板、中箱、滤袋、袋笼、气包、脉冲阀、喷吹管、灰斗、烟道和检修平台。原基础、部分下部结构及具备使用条件的烟道得到保留。

过滤系统改造方案

改造后单台除尘器采用264条φ160×7500mm滤袋，净过滤面积为994.752㎡，设计过滤风速为0.933m/min。

施工图列出的单台主要参数如下：

• 处理烟气量：55680m³/h；
• 设计处理烟温：小于130℃；
• 滤袋规格：φ160×7500mm；
• 滤袋数量：264条；
• 净过滤面积：994.752㎡；
• 过滤风速：0.933m/min；
• 清灰方式：低压脉冲清灰；
• 脉冲阀数量：22个；
• 脉冲阀规格：3英寸淹没式；
• 喷吹分配：每个脉冲阀对应12条滤袋；
• 设计阻力：小于1200Pa；
• 图纸出口含尘浓度设计值：小于30mg/Nm³。

出口含尘浓度和设备阻力属于施工图设计指标。设备安装完成后，还需要经过气密检查、清灰系统调试、带负荷运行和有资质机构检测，最终排放结果以检测报告为准。

方案确定依据

方案阶段曾对6米滤袋和7.5米滤袋进行比较。

6米方案计划布置约418至420条φ160×6000mm滤袋，过滤风速可以控制在约0.8m/min。该方案对滤袋底部清灰和袋笼垂直度较为有利，但需要更多滤袋和更大的平面布置空间。

按照现场可用尺寸，如果采用22个脉冲阀，每个脉冲阀需要喷吹约19条滤袋，除尘器宽度将接近4.8米，超过现场可用宽度。

若将脉冲阀增加至35个并维持每阀12条滤袋，设备长度预计需要约8.6米。现场可利用长度约为5.36米，设备无法在原除尘间内布置。

除尘器侧部安装空间

7.5米方案在原设备平面范围内布置264条滤袋，可以取得994.752㎡净过滤面积。0.933m/min的设计过滤风速低于1.0m/min，满足本项目方案设定值。

现场空间、所需过滤面积、过滤风速和脉冲清灰配置共同决定了最终滤袋长度。项目采用7.5米滤袋后，对喷吹管、袋笼导流结构、箱体高度和顶部检修空间进行了配套调整。

脉冲清灰系统改造

7.5米滤袋增加了喷吹气流到达滤袋下部的距离。设计采用22个3英寸淹没式低压脉冲阀，每个脉冲阀对应12条滤袋，单阀承担的滤袋清灰面积约45.216㎡。

6米比较方案在使用22个脉冲阀时，每个阀需要对应19条滤袋，单阀清灰面积约57.273㎡。本项目最终配置减少了单个脉冲阀对应的滤袋数量和过滤面积。

我公司根据滤袋高度重新设计喷吹管位置及喷孔中心，使喷吹气流对准滤袋袋口。袋笼配置文氏管或导流结构，用于组织诱导气流并减轻袋口区域的偏吹和磨损。

原设备设有19条喷吹管。本次施工对原喷吹管进行改造，同时新增3条喷吹管，形成22条喷吹支路，并配套新气包和脉冲阀。

压缩空气系统按照清洁、干燥、无油的条件配置。气源压力、含水量和含油量会影响脉冲阀动作及滤袋清灰效果，冬季运行期间还需要检查气包和管路的排水情况。

净气室和花板改造

新建净气室及花板结构

原净气室和花板拆除后，现场重新制作净气室、花板梁、花板支撑钢带和支撑柱。新花板采用6mm厚钢板，按照264条滤袋的布置加工袋孔。

花板承受滤袋、袋笼和运行积灰载荷，同时分隔含尘侧与净气侧。施工中重点控制花板平整度、袋孔尺寸、孔位间距、焊接变形和袋口密封。

花板孔位及支撑加强结构

喷吹管、袋孔和袋笼中心需要保持一致。7.5米袋笼安装后，袋口位置的偏差会影响整条滤袋的垂直状态，因此花板和喷吹系统按照统一基准定位。

中箱增高和结构加强

增高后的中箱及上部结构

原中箱高度只能满足3.8米滤袋安装。本次将中箱增高至8200mm，并在箱体内部增加支撑钢管。

箱体增高后，壁板负压变形、花板载荷、新旧箱体连接和顶部结构受力均发生变化。现场施工按照箱体分段、内部支撑、花板梁、花板和净气室的安装顺序实施，连续焊缝完成后进行气密检查。

顶部空间按照袋笼及滤袋安装、抽出和更换要求预留。净气室检修门、喷吹管检查位置和平台通道同步布置。

灰斗及烟道改造

进出风烟道局部改造与对接

原灰斗经结构检查和局部改造后继续使用。新增中箱与原灰斗连接时，施工人员对接口尺寸、壁板垂直度、支撑位置和连续焊缝进行复核。

进风、出风烟道保留原系统总体走向，在除尘器接口处制作新的变径和连接段。烟道改造同时考虑截面变化、气流方向、局部阻力和支撑受力，减少烟气偏流对局部滤袋的冲刷。

箱体及烟道漏风会增加实际处理风量，降低烟气温度，并增加引风机负荷。现场焊接完成后需要检查焊缝和检修门密封情况。

施工图要求对除尘器外侧壁板及灰斗进行保温。黑龙江冬季环境温度较低，锅炉低负荷和启停期间需要重点控制烟气结露。保温层、防雨外护、灰斗伴热或运行保温措施应结合现场工况执行。

改造后的技术改善

本次改造完成后，设备在以下方面得到调整：

• 净过滤面积达到994.752㎡，设计过滤风速为0.933m/min；
• 22个脉冲阀按每阀12条滤袋分配，降低单阀对应的清灰面积；
• 新建净气室和花板，重新建立含尘侧与净气侧的密封界面；
• 喷吹管、袋孔和袋笼按照统一中心定位，改善长滤袋喷吹条件；
• 中箱增高至8200mm，在原平面占地内布置7.5米滤袋；
• 原灰斗和部分烟道继续利用，减少基础及下部结构拆除；
• 新增内部支撑和箱体加强结构，提高增高箱体的结构稳定性；
• 检修平台和顶部空间按长袋更换要求布置；
• 箱体及灰斗增加保温条件，降低低温结露和腐蚀风险。

这些调整为设备达到施工图设计风量、阻力和出口含尘浓度提供设备条件。后续运行效果还取决于锅炉实际烟气量、入口粉尘浓度、滤料选型、压缩空气品质、灰斗卸灰、引风机工况和日常维护。

系统运行过程

脉冲袋式除尘器工作原理示意

锅炉含尘烟气经入口烟道进入除尘器。烟气穿过滤袋时，粉尘截留在滤袋外表面，净化烟气进入袋内并汇入新建净气室，随后由出口烟道进入后续烟气系统。

滤袋表面粉尘层增加后，控制系统启动脉冲清灰。压缩空气经过气包、脉冲阀和喷吹管进入滤袋，使滤袋产生瞬时变形，表面粉尘脱落至灰斗，再由卸灰设备排出。

运行期间需要定期检查除尘器差压、脉冲阀动作、喷吹压力、气源排水、袋口密封、灰斗料位、卸灰设备、烟道漏风和箱体保温状态。

现场施工与检修条件

除尘器主体、爬梯和检修平台

本项目施工包含旧部件拆除、中箱增高、内部支撑安装、花板制作、净气室制作、气包及喷吹管安装、烟道碰口和平台爬梯制作。锅炉房内既有设备较多，高处作业和交叉施工按照分段安装顺序组织。

改造后的平台、爬梯、护栏和检修口覆盖净气室、脉冲阀、喷吹管和滤袋更换位置。运行人员可以通过平台完成日常巡检，并在停炉检修期间进行滤袋和袋笼更换。

敬宇热能可根据供热锅炉烟气量、原除尘器结构、现场可用空间和排放要求，提供现场测绘、技术方案、施工图设计、非标设备制造、安装改造及系统调试服务。

说明：本文参数来自本项目方案文件及施工图。图纸中的出口含尘浓度和阻力为设计指标，项目最终排放水平及达标结论以适用的环评批复、排污许可证、技术协议和有资质机构出具的检测报告为准。