1,、布袋除塵器工作原理
單機(jī)脈沖除塵器是利用纖維編織的袋式過(guò)濾元件來(lái)捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置,。其過(guò)濾機(jī)理是塵粒在繞過(guò)濾布纖維時(shí),因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截,。細(xì)微的塵粒(粒徑為1μm或更小)則受氣體分子沖擊(布朗運(yùn)動(dòng))不斷改變著運(yùn)動(dòng)方向,由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運(yùn)動(dòng)的自由路徑,,塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來(lái),。過(guò)濾的過(guò)程分兩個(gè)階段,首先是含塵氣體通過(guò)清潔的濾料,,此時(shí)起過(guò)濾作用的主要是濾料纖維的阻留,;其次,當(dāng)被阻留的粉塵不斷增加,,一部分粉塵嵌入到濾料的內(nèi)部,,一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層,此時(shí)主要靠粉塵層過(guò)濾含塵氣體,。隨著除塵器過(guò)濾工作的延續(xù),,除塵器濾袋表面的粉塵將越積越厚,利用壓縮空氣定期或者根據(jù)壓差對(duì)布袋進(jìn)行吹掃,讓粉塵落入下面的灰斗,。潔凈空氣通過(guò)濾袋內(nèi)部進(jìn)入除塵器凈室,,流向后級(jí)煙道,整個(gè)過(guò)程猶如一只巨大的過(guò)濾器在過(guò)濾煙氣,,使煙氣得以凈化,。
2、布袋除塵器的特點(diǎn)
(1)效率高,,通過(guò)對(duì)濾袋材料粗細(xì)纖維的搭配組合,,可以讓袋式除塵器的除塵效率非常高,一般出口濃度很容易滿足低于30mg/Nm3或20mg/Nm3,。
(2)除塵效率長(zhǎng)期穩(wěn)定,,能捕集比電阻高的煙塵,不受市場(chǎng)燃煤供應(yīng)影響,,無(wú)論是參燒,、混燒劣質(zhì)煤、煤研石,、煤泥等,,對(duì)其出口濃度都無(wú)影響。
(3)能夠有效地捕集PM10甚至PM2.5以下的微細(xì)粉塵,,對(duì)于氧化汞也能明顯降低,。
3、影響布袋除塵器穩(wěn)定工作的設(shè)計(jì)問題
袋式除塵器設(shè)計(jì)選型通常依據(jù)處理風(fēng)量來(lái)確定設(shè)備規(guī)格,,結(jié)合入口粉塵濃度并按照設(shè)備阻力要求選擇過(guò)濾風(fēng)速,,結(jié)合煙氣溫度、濕度,、氣體組分,、粉塵特性、排放要求來(lái)確定濾袋材質(zhì)及表面處理方式,,并根據(jù)入口粉塵濃度,、粉塵顆粒度來(lái)確定除塵器的結(jié)構(gòu)型式,包括除塵器進(jìn)風(fēng)方式,、煙氣流場(chǎng)分布和清灰方式,。
3.1煙氣流場(chǎng)分布設(shè)計(jì)
小型布袋除塵器從其除塵機(jī)理而言,保證達(dá)到預(yù)期的排放指標(biāo)是很容易實(shí)現(xiàn)的,,但如何保證濾袋使用壽命更長(zhǎng),,達(dá)到30000小時(shí)的保證壽命,甚至更長(zhǎng),,至關(guān)重要的因素之一即是創(chuàng)建合理的煙氣流場(chǎng),,也就是促使氣流均勻分布到每個(gè)過(guò)濾單元和每條濾袋,。氣流擴(kuò)散空間大,有利于煙氣的自然分配,,同時(shí)由于煙氣速度低,,該空間兼有重力除塵功能,如果在進(jìn)風(fēng)口或擴(kuò)散區(qū)域設(shè)置導(dǎo)流板,,除有利于氣流分布外,,還可以兼有慣性除塵作用,這樣可以大幅度降低接觸到濾袋的煙塵濃度,。
袋式除塵器氣流分布主要決定于進(jìn)風(fēng)方式的選擇與設(shè)計(jì),。從進(jìn)風(fēng)方式來(lái)看,袋式除塵器的進(jìn)風(fēng)方式有單元進(jìn)風(fēng),、沉降進(jìn)風(fēng),、直通進(jìn)風(fēng)、階梯進(jìn)風(fēng)等多種方式,,各種進(jìn)風(fēng)方式均有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),,但從降低設(shè)備固有阻力來(lái)看,直通進(jìn)風(fēng)和階梯進(jìn)風(fēng)方式相對(duì)比較合理,,從離線清灰和不停機(jī)檢修來(lái)看,,單元進(jìn)風(fēng)和沉降進(jìn)風(fēng)方式更具有優(yōu)越性。
3.2清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)
袋式除塵器的清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)及清灰制度的設(shè)置合理與否將直接影響到除塵器的運(yùn)行穩(wěn)定性,、運(yùn)行安全及濾袋的使用壽命,。對(duì)袋式除塵器的清灰來(lái)說(shuō),清灰太徹底不行,,因?yàn)檫@樣會(huì)失去粉塵層的過(guò)濾作用,,更多的超細(xì)粉塵會(huì)直接進(jìn)入濾料內(nèi)部而引起過(guò)濾阻力不斷上升,以及清灰力過(guò)大會(huì)影響濾袋壽命等,。清灰不徹底也不行,,這樣會(huì)使濾袋的過(guò)濾阻力過(guò)高,而影響整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行,。另外,,袋式除塵器的清灰還必須盡可能地保證整個(gè)濾袋及各個(gè)區(qū)域清灰程度均勻,否則會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)阻力分布不均勻,,從而影響到內(nèi)部的氣流分布,。
袋式除塵器的清灰很多,,從目前我國(guó)燃煤電廠己投入商業(yè)化運(yùn)行的袋式除塵器來(lái)看,,清灰方式主要分為低壓脈沖固定行噴吹方式、低壓脈沖旋轉(zhuǎn)噴吹方式和分室定位反吹方式,,其中前兩種應(yīng)用更為普遍一些,。
3.3過(guò)濾風(fēng)速的設(shè)計(jì)
過(guò)濾風(fēng)速也稱氣布比,通常在入口粉塵濃度小于50g/Nm3條件下,適合的過(guò)濾風(fēng)速選擇在0.9~1.0m/min,;在入口粉塵濃度在50~100g/Nm3條件下,,適合的過(guò)濾風(fēng)速選擇在0.85~0.9m/min。選擇好過(guò)濾風(fēng)速后,,即可結(jié)合處理煙氣量確定過(guò)濾面積,。按此進(jìn)行設(shè)計(jì)選型,設(shè)備運(yùn)行阻力可以控制在1200Pa以下,。
3.4濾袋的選型設(shè)計(jì)
濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過(guò)濾系統(tǒng),,對(duì)于整臺(tái)鍋爐袋式除塵器而言,濾袋是其核心部件,。濾料質(zhì)量直接影響除塵器的除塵效率,,濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運(yùn)行費(fèi)用。因而,,通常濾料需要根據(jù)除塵器運(yùn)行環(huán)境和介質(zhì)情況選用合適的材質(zhì),。電站除塵器常見到的濾料有PPS、P84,、PTFE等,,最常用的是PPS,克重550g/㎡,,通常采用燒毛,、熱定型處理,如果含濕量≥10%,,或含氧量≥10%且溫度大于1600,,需另進(jìn)行PTFE浸漬處理,以提高抗水解和抗氧化性能,。如果運(yùn)行溫度長(zhǎng)期在190℃以上,,應(yīng)考慮采用純PTFE濾料。P84因易水解,,不宜在燃煤鍋爐袋式除塵器中單獨(dú)使用,,但可以用PPS+P84針刺氈復(fù)合刺氈,通常P84含量為10~15%,,主要是為了進(jìn)一步提高過(guò)濾精度,,其它性能不發(fā)生改變,布袋成本也稍高一些,。
3.5保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
保護(hù)系統(tǒng)是依據(jù)鍋爐啟停和出現(xiàn)異常情況時(shí)煙氣工況條件設(shè)計(jì)的,。主要由預(yù)涂灰裝置、緊急噴淋降溫系統(tǒng),、旁路系統(tǒng),、濾袋保護(hù)裝置等組成,。
預(yù)涂灰包括投運(yùn)前對(duì)濾袋表面形成粉塵層、長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷全投油運(yùn)行和長(zhǎng)時(shí)間停爐再次啟動(dòng)三種情形,,如濾袋不采用預(yù)涂灰,,將導(dǎo)致濾袋出現(xiàn)油霧堵塞現(xiàn)象,造成濾袋阻力過(guò)高或者失效,,因此,,在濾袋表面預(yù)涂灰主要是防止鍋爐投油燃燒造成油污堵袋情況。
單機(jī)脈沖布袋除塵器緊急噴淋降溫系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐故障時(shí)排煙溫度超過(guò)濾料所能承受的極限溫度時(shí)設(shè)置的,,防止濾袋長(zhǎng)時(shí)間超溫運(yùn)行,,一般采用兩級(jí)噴淋形式,噴嘴為氣液兩相霧化結(jié)構(gòu),,降溫效果不小于30℃,。
旁路系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐“四管”大面積爆裂,導(dǎo)致煙氣濕度大幅度增加,,或鍋爐煙氣過(guò)度超溫而緊急噴淋降溫系統(tǒng)也無(wú)法降下來(lái)時(shí)設(shè)置的,,旁路閥門采用氣動(dòng)提升雙閥門結(jié)構(gòu)型式,保證零泄漏及動(dòng)作迅速,。
濾袋保護(hù)裝置包括檢露和糊袋,、堵袋檢測(cè),每個(gè)單元倉(cāng)室設(shè)置濁度儀和差壓變送器,。濁度儀檢測(cè)單元倉(cāng)室排放濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警,,從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)破損;差壓變送器檢測(cè)濾袋過(guò)濾阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警,,從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)糊袋,、堵袋。
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