【技術(shù)貼】袋式除塵器的特點(diǎn)及在燃煤電廠的應(yīng)用分析
2019-08-1018:01:39
袋式除塵器具有除塵、不受粉塵和煙氣特性影響、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色冶金、水泥、煙草和垃圾焚燒等行業(yè)。本文主要分析對(duì)袋式除塵器特點(diǎn)，并介紹袋式除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用。
袋式除塵器也稱為過濾式除塵器，是讓煙氣通過濾網(wǎng)來達(dá)到除塵的效果，它具有結(jié)構(gòu)比較簡單，運(yùn)行維護(hù)方便;造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用低;能承受煙氣中不同特性的粉塵;處體量大，除塵等特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中除塵效率能達(dá)到。經(jīng)袋式除塵器過濾后的煙氣含塵濃度一般都低于30mg/Nm3，有的甚至在10mg/Nm3以下，并且袋式除塵器還能捕集對(duì)人體危害大的微小顆粒。
1.袋式除塵器的特點(diǎn)
1.1過濾原理
袋式除塵器主要是利用濾料對(duì)含塵氣體進(jìn)行過濾，以達(dá)到除塵的目的。過濾的過程分兩個(gè)階段，首先是含塵氣體通過清潔的濾料，此時(shí)起過濾作用的主要是濾料纖維的阻留。其次，當(dāng)阻留的粉塵不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部，一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層，此時(shí)主要依靠粉塵層過濾含塵氣體。
1.2運(yùn)行機(jī)理
含塵氣體進(jìn)入除塵器后，氣流速度下降，煙塵中較大顆粒直接沉淀至灰斗，其余塵粒從外至內(nèi)穿過濾袋進(jìn)行過濾，清潔煙氣從濾袋內(nèi)側(cè)排放，飛灰被阻留在濾袋外側(cè)。隨著積灰的不斷積累，濾袋內(nèi)外側(cè)的壓差逐步增加，當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，清灰氣流反向吹入濾袋內(nèi)部，濾袋瞬間膨脹，從而使附著在慮袋上的粉塵脫落，達(dá)到除塵的效果。
1.3基本結(jié)構(gòu)
1.3.1過濾系統(tǒng)
為了在有限的空間內(nèi)布置下足夠的過濾面積，需要將濾布縫制成濾袋。在鍋爐引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓吸引作用下，含塵煙氣中的粉塵被濾布阻擋留在濾袋的外表面，凈化煙氣穿過濾袋，完成過濾工作。為防止濾袋被引風(fēng)機(jī)吸癟導(dǎo)致凈化煙氣無法排出，清灰氣流無法吸入，濾袋內(nèi)部需要裝有袋籠作支撐。袋式除塵器過濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡單，是由無數(shù)個(gè)小型過濾單元構(gòu)成，每個(gè)小型過濾單元是由一條濾袋內(nèi)裝一個(gè)袋籠，嚴(yán)密地裝在花板上而形成。
1.3.2清灰系統(tǒng)
當(dāng)濾袋外表面的粉塵達(dá)到厚度時(shí)，就應(yīng)該對(duì)濾袋進(jìn)行清灰，否則除塵器阻力將持續(xù)升高，系統(tǒng)無法繼續(xù)運(yùn)行，并會(huì)造成其他一些問題。過濾式濾袋的清灰，是利用氣流反向吹入濾袋內(nèi)部，依靠氣流的作用力清落濾袋外部的粉塵，完成清灰工作。
1.4袋式除塵器的主要分類
濾袋形式：扁袋式除塵器和圓袋式除塵器;
氣流方式：正壓式除塵器和負(fù)壓式除塵器;
清灰方式：機(jī)械清灰、反吹風(fēng)清灰、脈沖噴吹清灰和聲波清灰。
1.5袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)
(1)除塵，能達(dá)到。能長期排放濃度低于30mg/m3以下。(2)對(duì)人體有嚴(yán)重危害的亞微米級(jí)粉塵顆粒和重金屬粒子有很好的收集效果。(3)對(duì)處理煙氣量和含塵濃度有很好的適應(yīng)性&應(yīng)用寬廣。(4)對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)&對(duì)粉塵的特性不敏感&不受粉塵比電阻等物化性質(zhì)的影響&運(yùn)行穩(wěn)定。(5)設(shè)備簡單，運(yùn)行維修方便，不需要高技術(shù)工種。(6)一般布袋除塵器采用分室結(jié)構(gòu)，并在設(shè)計(jì)中留有余量。除塵器分室可輪換檢修，而不影響鍋爐的運(yùn)行。因此，對(duì)鍋爐設(shè)備可用率的影響接近為零。
1.6袋式除塵器的缺點(diǎn)
(1)濾袋的價(jià)格高，使用壽命短，一般為2～4年。(2)設(shè)備阻力損失大，一般在980～1960Pa。
2.袋式除塵器的常用濾料及其選用原則
濾料是袋式除塵器中的主要部件，其造價(jià)一般占到設(shè)備費(fèi)用的10%～15%。除塵器的效率、阻力，特別是維護(hù)管理情況都與濾料的材質(zhì)和使用壽命有關(guān)。
2.1按不同結(jié)構(gòu)分出的濾料種類
(1)機(jī)織布。機(jī)織布是將經(jīng)紗和緯紗按規(guī)則交織而成的織物，分為平紋、斜紋和緞紋三種。(2)針刺氈。針刺氈是先在一幅平紋的基布上鋪上一層短纖維，用帶刺的針垂直在布面上下移動(dòng)，將纖維扎到基布紗絨中，再在基布兩面鋪上兩道以上的纖維層，反復(fù)針刺成型，然后經(jīng)熱定型、燒毛、熱熔、壓光等后處理而成的濾料。(3)表面過濾材料?；诜蹓m層有利于過濾的理論，在普通的濾料表面人為地覆上一層微孔薄膜以提高粉塵凈化效率。其優(yōu)點(diǎn)是在過濾的一開始就能在膜表面形成透氣性很好的粉塵薄層，這樣既了較高的除塵效率，又了較低的運(yùn)行阻力。目前，實(shí)現(xiàn)表面過濾的途徑有三種：①在普通的濾料表面覆以聚四氟乙烯(PTFE)薄膜;②覆以具有大量微孔的涂層;③利用纖維在針刺氈表面形成面層。
2.2濾料的選用原則
(1)含塵氣體的溫度是選用濾料的因素。按照連續(xù)工作溫度，濾料大約可分為三類：低于130℃的為常溫濾料;130一200℃的為中溫濾料，高于200℃的為高溫濾料。值得注意的是，通常是按照連續(xù)使用溫度選用濾料，但在氣體溫度變化激烈時(shí)，應(yīng)該考慮系數(shù)，即瞬間峰值溫度不得超過濾料的上限溫度。
(2)在選用濾料時(shí)還要考慮含塵氣體的濕度、腐蝕性、可燃性、爆炸性，以及粉塵形狀、粒徑大小、附著力和凝聚性，并要根據(jù)袋式除塵器的清灰方式來綜合考慮。
(3)若使用表面覆膜過濾技術(shù)，還要特別注意膜態(tài)物的高溫氧化失效問題，以避免袋式除塵器在高溫狀態(tài)下涌入大量空氣，因高溫氧化而造成濾料失效。
3.袋式除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用
隨著粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，在燃煤電廠煙氣處理中，靜電除塵器因其除塵效率受粉塵性質(zhì)的影響較大，因而難以長期、穩(wěn)定地運(yùn)行。而隨著袋式除塵技術(shù)的發(fā)展，袋式除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、除塵、運(yùn)行穩(wěn)定、且不受鍋爐燃燒工況和粉塵特性影響的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯示出來，越來越多的新建、擴(kuò)建、改建火電廠開始選用袋式除塵器來處理鍋爐煙氣。
3.1在電廠中應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)
3.1.1煙氣溫度
在考慮系數(shù)的條件下，要根據(jù)常規(guī)條件下的煙氣溫度合理地選擇濾料，同時(shí)也應(yīng)考慮事故條件下，因高溫而造成的濾料失效。煙氣中是否存在正在燃燒的顆粒物也是注意的問題，若存在，可以通過加長煙氣連接管或在煙氣連接管較短且沒有足夠空間加長的情況下設(shè)置的阻火裝置等方式加以解決。
3.1.2煙氣特性
燃煤電廠的煙氣一般都具有酸堿腐蝕性，因此應(yīng)根據(jù)煙氣的腐蝕性強(qiáng)度選擇適宜的濾料，同時(shí)也應(yīng)考慮煙氣通道內(nèi)的措施。此外，還應(yīng)采取相應(yīng)的措施避免煙氣中含有的油霧、細(xì)微絮狀物等粘性物質(zhì)附著在濾料上造成濾料堵塞。
3.1.3袋式除塵器預(yù)除灰
在機(jī)組啟動(dòng)或低負(fù)荷穩(wěn)燃時(shí)需要使用燃油，因此，為了避免不燃燒的油煙粘袋造成濾袋堵塞，故在袋式除塵器投入使用前，應(yīng)對(duì)新布袋進(jìn)行預(yù)除塵(噴粉煤灰)或設(shè)置旁通，而對(duì)老布袋則不用清灰，以其具有的灰塵層。
3.1.4袋式除塵器停機(jī)
若停機(jī)時(shí)間短，則不應(yīng)為濾袋清灰，而需注意除塵器的保溫;若停機(jī)時(shí)間長，則應(yīng)為所有濾袋清灰，并利用引風(fēng)機(jī)將袋式除塵器內(nèi)殘留的酸性氣體干凈。
4.袋式除塵器在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題
4.1設(shè)備阻力損失較大
由于設(shè)計(jì)的原因，除塵器在實(shí)際使用時(shí)所處理的煙氣量通常會(huì)超過設(shè)計(jì)的煙氣量，這就使得煙道流速和過濾速度均大幅增加，阻力上升。另外，由于清灰效果不佳，也會(huì)導(dǎo)致阻力的上升。
4.2濾袋破損
由于磨損、機(jī)械損傷、煙氣超溫、煙氣中酸性氣體的腐蝕，以及濾袋的質(zhì)量不好、制造不佳、安裝不規(guī)范等原因都易造成濾袋的破損。
4.3花板積灰
濾袋破損、濾袋連接短管與花板之間密封不好等原因，都會(huì)導(dǎo)致花板不同程度的積灰，從而影響袋式除塵器的正常運(yùn)行。
5.結(jié)語
隨著我國煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高、環(huán)保監(jiān)督力度的加大以及火電廠煙氣脫硫技術(shù)的多樣化，袋式除塵器以它特有的優(yōu)勢在我國燃煤電廠的除塵改造、燃用煤種的電廠除塵，及部分新建電廠的除塵將發(fā)展，并且具有廣闊的發(fā)展空間。
