摘要: 介紹了袋式除塵器在煙氣除塵系統(tǒng)的應(yīng)用特點 ,闡述了袋式除塵器的工作原理、分類、選型及存在問題情況 ,指出了設(shè)計、運行過程中的注意事項。

關(guān)鍵詞: 袋式除塵器, 鍋爐煙氣, 應(yīng)用, 存在問題

袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成 ,利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾 ,當含塵氣體進入袋式除塵器 ,顆粒大、比重大的粉塵 ,由于重力的作用沉降下來 ,落入灰斗 ,含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時 ,粉塵被阻留 ,使氣體得到凈化。一般新濾料的除塵效率是不夠高的。濾料使用一段時間后 ,由于篩濾、碰撞、滯留、擴散、靜電等效應(yīng) ,濾袋表面積聚了一層粉塵 ,這層粉塵稱為初層 ,在此以后的運動過程中 ,初層成了濾料的主要過濾層 ,依靠初層的作用 ,網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚,除塵器的效率和阻力都相應(yīng)的增加 ,當濾料兩側(cè)的壓力差很大時 ,會把有些已附著在濾料上的細小塵粒擠壓過去 ,使除塵器效率下降。另外 ,除塵器的阻力過高會使除塵系統(tǒng)的風量顯著下降。因此 ,除塵器的阻力達到一定數(shù)值后 ,要及時清灰。清灰時不能破壞初層 ,以免效率下降。

1　 袋式除塵器的選型

1 . 1　 袋式除塵器清灰方式的確定

袋式除塵器常用的清灰方法有反吹風、振動和脈沖的清灰方法。反吹風、振動的清灰方法 ,能耗低 ,但一般過濾速度選用也比脈沖清灰方法低一半左右 ,這樣導致占地面積大 ,增加初投資費用。在對粉塵的捕集效率上 ,兩者的區(qū)別并不大。這是因為濾料上的粉塵層并不是很容易被“過度清灰” 的 ,而且在垃圾焚燒上經(jīng)常出現(xiàn)的問題是清灰不好 ,也就是說濾袋上的灰清不下來,導致阻力不斷增加。 在垃圾焚燒爐上的袋式除塵器最好采用分室結(jié)構(gòu)。這方便在不影響焚燒爐運行的情況下進行維修。而且分室后可采用三狀態(tài)清灰的方法來提高清灰的效果。 在采用脈沖袋式除塵器時 ,一般采用的噴吹壓力為 4.5～6.5 kg/ cm2。

1 . 2　 袋式除塵器的確定

(1) 首先要正確確定燃燒的煙氣量。因為袋式除塵器大小取決于過濾面積的多少 ,一但確定就不好改變 ,如果煙氣量估算小了 ,則實際過濾速度就大 ,導致設(shè)備阻力大 ,清灰不良 ,難以長期連續(xù)運行;而估算大了 ,則設(shè)備初投資高 ,但運行上不會有什么問題。

(2) 濾袋材質(zhì)的選擇。要根據(jù)煙塵的性質(zhì)和煙氣的成分選擇合適的濾料。濾料的選擇是關(guān)鍵 ,如果濾料不合適 ,使用壽命受影響 ,而更換濾料的費用卻不菲。濾料的材質(zhì)要考慮以下因素:耐溫、耐酸、耐堿、耐氧化等;另外 ,由于垃圾焚燒煙氣的濕度大 ,抗水解能力也是選擇濾料必須考慮的一個因素。由于濾袋材質(zhì)的不同其價格差異很大 ,所以最終的選擇往往是一次性投資和運行成本及效果綜合考慮的結(jié)果。不同的濾料的使用溫度、除塵效率、清灰性能、費用及對煙氣中不同化學成分的耐腐蝕程度都不一樣,需要綜合考慮來選擇。一般可供選擇的濾料有:玻璃纖維濾料 ,Teflon, Ryton, P84, Gore - tex等。Ryton濾料其抗酸、耐水解、耐磨的性能都好 ,價格也不太貴 ,只要煙氣含氧量低于其能耐受的程度 (不同的溫度下能耐受的含氧量不同 ) ,就能取得良好效果。P84
的捕塵效果比 Ryton更好 ,但耐水解能力不如 Ryton。戈爾塔克斯性能好 ,但價格較高 ,特氟綸耐酸、堿等性能好 ,但價格昂貴。玻纖布不能過濾含HF的氣體 ,但價格比較適宜。

(3) 注意煙氣的酸露點。當煙氣溫度低于酸露點時 ,結(jié)露所產(chǎn)生的酸液將腐蝕設(shè)備和在濾料上形成煙塵粘結(jié)。因此要對除塵系統(tǒng)采取一些措施 ,如灰斗加熱 ,熱風循環(huán) ,管道旁通 ,設(shè)備保溫、煙氣加熱等。

(4) 注意選擇制造精良的設(shè)備。尤其是脈沖噴吹系統(tǒng)的各部件、組件 ,各檢查門 ,出灰、輸灰裝置、濾袋與花板的配合、濾袋籠骨的設(shè)計及加工質(zhì)量 (光潔度和垂直度等 )都要好 ,否則會影響設(shè)備的長期良好運行。

2　 除塵器選型的各種因素

2 . 1　 處理風量 (Q)

處理風量是指除塵設(shè)備在單位時間內(nèi)所能凈化氣體的體積量 ,單位為 (m3/h)。是袋式除塵器設(shè)計中最重要的因素之一。

根據(jù)風量設(shè)計或選擇袋式除塵器時 ,一般不能使除塵器在超過規(guī)定風量的情況下運行 ,否則 ,濾袋容易堵塞 ,壽命縮短 ,壓力損失大幅度上升 ,除塵效率也要降低;但也不能將風量選的過大 ,否則增加設(shè)備投資和占地面積。合理的選擇處理風量常常是根據(jù)工藝情況和經(jīng)驗來決定的。

2 . 2　 使用溫度

對于袋式除塵器來說 ,其使用溫度取決于兩個因素 ,第一是濾料的最高承受溫度 ,第二是氣體溫度必須在露點溫度以上。目前 ,由于玻纖濾料的大量選用 ,其最高使用溫度可達 280 ℃,對高于這一溫度的氣體必須采取降溫措施 ,對低于露點溫度的氣體必須采取提溫措施。對袋式除塵器來說 ,使用溫度與除塵效率關(guān)系并不明顯 ,這一點不同于電除塵 ,對電除塵器來說 ,溫度的變化會影響到粉塵的比電阻等影響除塵效率。

2 . 3　 入口含塵濃度

即入口粉塵濃度 ,這是由揚塵點的工藝所決定的 ,在設(shè)計或選擇袋式除塵器時 ,它是僅次于處理風量的又一個重要因素。以 g/m3
來表示。

對于袋式除塵器來說 ,入口含塵濃度將直接影響下列因素:

(1) 壓力損失和清灰周期。入口濃度增大 ,同一過濾面積上積灰速度快 ,壓力損失隨之增加 ,結(jié)果是不得不增加清灰次數(shù)。

(2) 濾袋和箱體的磨損。在粉塵具有強磨蝕性的情況下 ,其磨損量可以認為與含塵濃度成正比。

(3) 預(yù)收塵有無必要。預(yù)收塵就是在除塵器入口處前再增加一級除塵設(shè)備 ,也稱前級除塵。

(4) 排灰裝置的排灰能力。排灰裝置的排灰能力應(yīng)以能排出全部收下的粉塵為準 ,粉塵量等于入口含塵濃度乘以處理風量。

(5) 操作方式。袋式除塵器分為正壓和負壓兩種操作方式 ,為減少風機磨損 ,入口濃度大的不宜采用正壓操作方式。

2 . 4　 出口含塵濃度

出口含塵濃度指除塵器的排放濃度 ,表示方法同入口含塵濃度 ,出口含塵濃度的大小應(yīng)以當?shù)丨h(huán)保要求或用戶的要求為準 ,袋式除塵器的排放濃度一般都能達到 50 g/m3以下。

2 . 5　 壓力損失

袋式除塵的壓力損失是指氣體從除塵器進口到出口的壓力降 ,或稱阻力。袋除塵的壓力損失取決于下列 3個因素:

(1) 設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力損失。

(2) 濾料的壓力損失。與濾料的性質(zhì)有關(guān)(如孔隙率等 )。

(3) 濾料上堆積的粉塵層壓力損失。

2 . 6　 操作壓力

袋式除塵器的操作壓力是根據(jù)除塵器前后的裝置和風機的靜壓值及其安裝位置而定的 ,也是袋式除塵器的設(shè)計耐壓值。

2 . 7　過濾速度

過濾速度是設(shè)計和選擇袋式除塵器的重要因素 ,它的定義是過濾氣體通過濾料的速度,或者是通過濾料的風量和濾料面積的比。單位用 m /min來表示。

袋除塵器過濾面積確定了 ,那么其處理風量的大小就取決于過濾速度的選定 ,見式 (1)。

Q = v ×s ×60 (1)

式中: Q—處理風量,m3/h;

v—過濾風速,m /min;

s—總過濾面積,m2。

袋式除塵器的過濾速度有毛過濾速度和凈過濾速度之分 ,所謂毛過濾速度是指處理風量除以袋除塵器的總過濾面積 ,而凈過濾速度則是指處理風量除以袋除塵器凈過濾面積。

為了提高清灰效果和連續(xù)工作的能力 ,在設(shè)計中將袋除塵器分割成若干室 (或區(qū) ) ,每個室都有一個主氣閥來控制該室處于過濾狀態(tài)還是停濾狀態(tài) (在線或離線狀態(tài) )。當一個室進行清灰或維修時 ,必需使其主氣閥關(guān)閉而處于停濾狀態(tài)(離線狀態(tài) ) ,此時處理風量完全由其它室負擔 ,其它室的總過濾面積稱為凈過濾面積。也就是說 ,凈過濾面積等于總過濾面積減去運行中必需保持的清灰室數(shù)和維修室數(shù)的過濾面積總和。

2 . 8　濾袋的長徑比

濾袋的長徑比是指濾袋的長度和直徑之比。濾袋的長徑比有如下規(guī)定:

反吹風式-30～40、機械搖動式-15～35、脈沖式-18～23。

3　 結(jié)語

總之袋式除塵器很久以前就已廣泛應(yīng)用于各個工業(yè)部門中 ,用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物 ,捕獲粉塵微�？蛇_ 0 . 1 m。袋式除塵器是各類除塵器種應(yīng)用最多的一種 ,究其原因 ,在于其除塵效率高 ,能滿足日益嚴格的環(huán)保要求;運行穩(wěn)定 ,適應(yīng)力強 ,每小時可處理風量從幾百立方米到數(shù)十萬立方米乃至數(shù)百萬立方米并適用于許多工礦企業(yè)除塵工程的凈化設(shè)備。

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