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    布袋除尘器清灰原理与加工工艺

    发布日期:2020-05-12 发布者:远军环保
       煤粉工业锅炉是一种以煤粉燃烧技术为核心的新型燃煤工业锅炉,将燃煤研磨成细度为0.074mm的煤粉,使燃煤在炉膛内充分燃烧从而提高煤燃烧效率,煤粉燃尽率可达98%以上,锅炉热效率达88%以上,充分实现了   “十二五”节能减排政策中节能的要求。而布袋除尘器作为一种   除尘设备在煤粉工业锅炉中不可或缺,主要通过过滤的方式将烟气中的粉尘过滤出来以达到环保、低排放的要求,其排放质量浓度低至5mg/m3以下,远低于现行   燃煤锅炉排放标准,甚至接近或达到燃油、燃气锅炉的污染物排放要求,对PM2.5细颗粒污染物也能够达到良好的净化效果,满足日益严格的环保标准要求。
     
         煤粉工业锅炉由于其出色的节能减排效果,加之其高度自动化的操作,近年来在国内不断推广,目前已在内蒙、山西、山东、天津、福建、广东、辽宁等地市政、工业园区和大型煤炭企业建成或在建百余套,其出色的节能环保性已得到用户的广泛认可。
     
      1、布袋除尘器原理与清灰
     
      布袋除尘器除尘原理运用过滤机理,是重力、筛滤、惯性碰撞、吸附效应和扩散与静电吸引等各种力的综合效应。当含尘烟气流经滤布时,比滤布空隙大的微粒,由于重力作用而沉降,或由于惯性作用而被滤布挡住;比滤布空隙小的微粒,由于和滤布发生碰撞或被滤布纤维吸附,停留在滤布表面和空隙中,并形成附着在滤布上的一次尘,用来过滤后来的二次尘,即用粉尘过滤粉尘,从而进一步提高除尘器的除尘效率。通过机械振动,压缩空气反吹,脉冲喷吹等手段使滤袋产生形变振动从而将附着在滤袋上的粉尘   ,称为清灰。由于布袋除尘器的清灰工作是使滤袋产生振动,若清灰方式不当,会直接影响除尘器的除尘效果及滤袋的寿命。
     
      2、煤粉工业锅炉系统布袋除尘器清灰方式
     
      在煤粉工业锅炉应用中,常用的布袋除尘器为脉冲喷吹除尘器和气箱式脉冲除尘器,这2种除尘器的清灰方式虽然都是利用瞬间喷入高压压缩空气使滤袋变形膨胀,使附着于滤袋上的灰尘脱离落入灰斗,但二者清灰方式有所不同。
     
      脉冲喷吹式除尘器(也称行喷吹除尘器)在接到清灰指令后,控制喷吹的脉冲阀立刻使压缩空气在极短时间内(≤0.2s)高速喷入滤袋,同时诱导数倍于喷射气流的空气形成空气波,使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动,造成积灰下落的作用。在进行脉冲喷吹时,滤袋仍然进行烟气过滤。喷吹气流阻挡过滤烟气的同时,用瞬间的脉冲振荡使粉尘剥落进入灰斗,这种清灰方式叫做在线清灰。
     
      气箱式脉冲除尘器的本体分隔成若干箱室,每箱按过滤面积有若干条滤袋,并在每箱侧边出口管道上有一个气缸带动的提升阀。当过滤含尘气体一定时间后(或阻力达到预先设定值),清灰控制器发出信号,第 一个箱室的提升阀开始关闭切断过滤气流,脉冲阀开启,使0.6MPa压缩空气冲入净气室,净气室内空气瞬间膨胀使胀滤袋剧烈振动   滤袋上的粉尘,之后提升阀重新打开,使箱室重新进入工作状态。这种清灰方式称做离线清灰。
     
      3脉冲喷吹式和气箱式脉冲除尘器的应用
     
      3.1在线清灰和离线清灰
     
      在线清灰过程中,滤袋由于脉冲气流冲击产生振动,附着在上面的灰尘脱离滤袋后,较大的粉尘颗粒因其自重落入灰斗,部分较小的粉尘颗粒则会在受到振动脱离滤袋后随含尘气流再次附着于相邻的其他滤袋上(粉尘的二次飞扬),系统阻力不能有效降低,如此往复,会增加除尘器的清灰频率,降低电磁阀和滤袋的寿命。
     
      相对于在线清灰,离线清灰工作需要的气量较少。清灰开始时,箱室受主气流干扰较小,从滤袋表面   下来的粉尘有足够的沉降时间,不会造成粉尘二次飞扬,清灰效率提高,清灰频率下降,有助于延长滤袋及电磁阀的寿命。
     
      3.2   换滤袋
     
      煤粉工业锅炉实际应用中,由于锅炉调试,不同煤粉质量,天气等原因导致锅炉尾部烟气的温度、腐蚀性元素及氧元素的含量不能维持在一个稳定范围内,导致部分滤袋失效,所以   换滤袋成为布袋除尘器维护工作的   。
     
      脉冲喷吹式除尘器在   换滤袋时,需要先将喷吹管取下再   换滤袋,   换完毕后再将喷吹管复位。若压缩空气射流中心线和滤袋中心线有偏移,高压脉冲气体通过滤袋上方的喷吹孔直接作用于滤袋侧壁,造成偏吹,则高速气流对滤袋的损伤很大,直接影响除尘效果和滤袋的使用寿命。这对除尘器的喷吹管上的喷吹孔加工精度、喷吹管的安装精度及滤袋垂直度有严格的要求。
     
      气箱式脉冲除尘器采用高压脉冲气体喷吹气箱,气箱内空气整体瞬间膨胀使滤袋剧烈振动,高速脉冲气流不直接作用于滤袋,对滤袋损伤小。   换滤袋时,气箱式脉冲除尘器可通过关闭提升阀单独切断某一箱室的过滤气流使其进行   换工作,   换完毕后可以立刻恢复正常运行,做到不停机检修而不影响其他系统工作,且不需要很高的安装精度。相对于脉冲喷吹除尘器,大大提高了维护工作的效率和质量。
     
      气箱式脉冲除尘器采用离线清灰方式,清灰后不会造成二次扬尘,提高了除尘效率,同时压缩空气的高速气流不会直接作用于滤袋从而延长了滤袋的使用寿命。
     
      3.3布袋除尘器的选型
     
      由于脉冲喷吹式和气箱式脉冲除尘器使用压缩空气的方式不同,气箱式脉冲除尘器对压缩空气的压力要求比脉冲喷吹式高。并且气箱式除尘器的压缩空气是对箱室喷吹,造成箱室整体气压剧烈变化从而完成清灰。在保证清灰效果的前提下,其滤袋的尺寸不能过大,长度一般不超过3m,直径不超过140mm;而脉冲喷吹式除尘器滤袋的长度可达6m,直径可达170mm。因此,在相同过滤面积下,脉冲喷吹式除尘器的体积和占地面积相对   小。
     
      另外,在煤粉工业锅炉系统中,布袋除尘器设计选型时需要综合考虑用户使用锅炉的频率、锅炉实际运行负荷及用户场地、资金的投入等因素。脉冲喷吹除尘器结构简单,投资少,占地面积较小,适合在锅炉使用频率不高,不经常高负荷运行的小型煤粉工业锅炉使用。对于24h长期高负荷运行的煤粉工业锅炉而言,保证炉膛负压的稳定对锅炉整体正常运行有很大关系,气箱式脉冲除尘器在清灰过程中,清灰气流对主系统整体负压影响很小,即使需要检修   换滤袋时也不需系统停机,有利于保证煤粉锅炉系统的稳定运行。
     
      3.4滤料的选择
     
      传统燃煤锅炉的烟气主要成分是CO2,SO2,N2,O2,H2O,而煤粉工业锅炉煤粉燃烧器采用空气分级低温燃烧设计,温度场均匀,使烟气中的酸碱等腐蚀性元素相对传统锅炉明显降低。在系统中加入省煤器,使锅炉烟气中的剩余温度得到有效利用,同时也将正常烟气温度控制在150℃左右。PPS滤料的较高连续使用温度理论上可达到190℃,耐酸碱腐蚀性强。因此,PPS滤料比较适合应用在煤粉锅炉系统的烟气处理中。需要注意的是,如果烟气中氧含量超过额定值(7%一8%),将会加速PPS在这个温度下氧 化的过程。烟气中的氧含量主要与煤粉锅炉的负荷、燃烧效率以及系统的漏风率有关。实际应用时,应从设备生产、调试、运行等环节来控制烟气中的氧含量以减少滤料氧 化。
     
      4.技术特点
     
      1)为防止结露,除尘器整体均做保温;
     
      2)为提高除尘效率,在除尘器进气口斜隔板上安装预沉降及导流装置;
     
      3)在除尘器净气室与上箱体间设差压变送器实时监测布袋阻力,并由上位机根据差压变送器实时传回的布袋阻力数据自动控制喷吹清灰;
     
      4)在锅炉烟气出口设置氧含量监测仪,实时监测烟气中氧含量以判断锅炉燃烧情况,也可判断除尘器过滤烟气的氧含量,在不影响锅炉燃烧的情况下调整运行负荷及通风量以减少滤料的氧 化程度。
     
      5.使用情况
     
      在运行一个采暖季后,发现其中一台袋式除尘器滤料失效,通过实验分析确定为氧 化失效。从系统工艺、设备维护角度分析失效原因为锅炉长期低负荷运行,烟气中排烟温度及含氧量较高导致滤料加速氧 化,影响了使用寿命。   换滤袋后在运行中采取了以下预防措施:1)增加锅炉负荷或降低通风量,以降低烟气中的氧含量;2)锅炉运行时,控制燃烧以保证烟气温度和含氧量在额定范围内运行。
     
      6.结论
     
      1)脉冲喷吹式除尘器占地面积相对较小,一次性投资较少,对喷吹系统的加工工艺,喷吹系统及滤袋的安装精度要求较高,同时   换滤袋时需反复拆装喷吹系统,很容易因安装不当造成偏吹从而影响滤袋寿命。所以适用于运行负荷较小或运行频率不高,布袋除尘器工作负荷不高的煤粉锅炉系统中。
     
      2)气箱式脉冲除尘器需要一定量的压缩空气压力,且滤袋尺寸相对固定,若要增加过滤面积只能通过增设箱体、增加滤袋数量的方式,相对占地面积较大,一次性投资较高,但在后期使用维护中,可以做到不停机检修,并且对整体系统影响很小,维护成本和精度要求较低。适用于锅炉长期高负荷运转,布袋负荷较高的煤粉锅炉系统中。
     
      3)要保持滤料性能,需要在锅炉系统运行中,控制烟气温度和含氧量均在额定范围内波动,检修维护或运行季结束时,应对滤袋进行清理保养。而脉冲喷吹除尘器,不仅要在生产安装时保证其精度,在运行中也要检查气路系统是否干净,避免气路系统进入杂质损坏滤袋。