逆氣流和機(jī)械振動并用清灰袋式除塵器
為了加強(qiáng)清灰的效果，可以將兩種清灰方式同時采用。例如機(jī)械振打加反吹風(fēng)，它的結(jié)構(gòu)如圖6—34所示。濾袋皆是掛在支撐吊架5上，振打機(jī)構(gòu)可以使支撐吊架提升起來上下振動。在正常過濾時，含塵氣體由進(jìn)氣管1進(jìn)入除塵器，經(jīng)分配管2分配到各組濾袋9內(nèi)，凈氣通過一次閥門7由總管8排出。清灰是逐室進(jìn)行的，當(dāng)某室的一組濾袋需要清灰時，啟動該室上部提升振打機(jī)構(gòu)，同時關(guān)閉一次閥7，打開反吹風(fēng)閥6，在機(jī)械振打和反吹風(fēng)的同時作用下，實(shí)現(xiàn)了清灰。
工作原理
袋式除塵器高的除塵效率是與它的除塵機(jī)理分不開的。含塵氣體由除塵器下部進(jìn)氣管道,經(jīng)導(dǎo)流板進(jìn)入灰斗時,由于導(dǎo)流板的碰撞和氣體速度的降低等作用,粗粒粉塵將落入灰斗中,其余細(xì)小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室,由于濾料纖維及織物的慣性、擴(kuò)散、阻隔、鉤掛、靜電等作用,粉塵被阻留在濾袋內(nèi),凈化后的氣體逸出袋外,經(jīng)排氣管排出。濾袋上的積灰用氣體逆洗法去除,清除下來的粉塵下到灰斗,經(jīng)雙層卸灰閥排到輸灰裝置。濾袋上的積灰也可以采用噴吹脈沖氣流的方法去除,從而達(dá)到清灰的目的,清除下來的粉塵由排灰裝置排走。袋式除塵器的除塵效率高也是與濾料分不開的,濾料性能和質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到袋式除塵器性能的好壞和使用壽命的長短。而過濾材料是制作濾袋的主要材料,它的性能和質(zhì)量是促進(jìn)袋式除塵技術(shù)進(jìn)步,影響其應(yīng)用范圍和使用壽命。
過濾式除塵裝置包括袋式除塵器和顆粒層除塵器，前者通常利用有機(jī)纖維或無機(jī)纖維織物做成的濾袋作過濾層，而后者的過濾層多采用不同粒徑的顆粒，如石英砂、河砂、陶粒、礦渣等組成。伴著粉末重復(fù)的附著于濾袋外表面，粉末層不斷的增厚，布袋除塵器阻力值也隨之增大;脈沖閥膜片發(fā)出指令，左右淹沒時脈沖閥開啟，高壓氣包內(nèi)的壓縮空氣通了，如果沒有灰塵了或是小到一定的程度了，機(jī)械清灰工作會停止工作。
低壓脈沖袋式除塵器的氣體凈化方式為外濾式，含塵氣體由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元過濾室，由于設(shè)計(jì)中濾袋底離進(jìn)風(fēng)口上口垂直距離有足夠、合理的氣流通過適當(dāng)導(dǎo)流和自然流向分布，達(dá)到整個過濾室內(nèi)空氣分布均勻，含塵氣體中的顆粒粉塵通過自然沉降分離后直接落入灰斗，其余粉塵在導(dǎo)流系統(tǒng)的引導(dǎo)下，隨氣流進(jìn)入中箱體過濾區(qū)，吸附在濾袋外表面。過濾后的潔凈氣體透過濾袋經(jīng)上箱體、排風(fēng)管排出。
濾袋采用壓縮空氣進(jìn)行噴吹清灰，清灰機(jī)構(gòu)由氣包、噴吹管和電磁脈沖控制閥等組成。過濾室內(nèi)每排濾袋出口頂部裝配有一根噴吹管，噴吹管下側(cè)正對濾袋中心設(shè)有噴吹口，每根噴吹管上均設(shè)有一個脈沖閥并與壓縮空氣氣包相通。清灰時，電磁閥打開脈沖閥，壓縮空氣經(jīng)噴由清灰控制裝置(差壓或定時、手動控制)按設(shè)定程序打開電磁脈沖噴吹，壓縮氣體以極短促的時間按次序通過各個脈沖閥經(jīng)噴吹管上的噴嘴誘導(dǎo)數(shù)倍于噴射氣量的空氣進(jìn)入濾袋，形成空氣波，使濾袋由袋口至底部產(chǎn)生急劇的膨脹和沖擊振動，造成很強(qiáng)的清灰作用，抖落濾袋上的粉塵。
應(yīng)用
袋式除塵器作為一種高效除塵器，廣泛用于各種工業(yè)廢氣除塵中，如輕工、機(jī)械制造、建材、化工、有色冶煉及鋼鐵企業(yè)等。它比電除塵器的結(jié)構(gòu)簡單，投資省，運(yùn)行穩(wěn)定，還可以回收因比電阻高而難于回收的粉塵;它與文丘里管洗滌器相比，動力消耗小，回收的干粉塵便于綜合利用，不存在泥漿處理的問題。因此，對于細(xì)而干燥的粉塵，采用袋式除塵器凈化是適宜的。
袋式除塵器不適用于凈化含有油霧、凝結(jié)水及黏結(jié)性粉塵的氣體，一般也不耐高溫。盡管采用某些耐高溫的合成纖維和玻璃纖維等濾料，應(yīng)用范圍有所改善，但在一般情況下，氣體溫度宜低于100℃。因此，在處理高溫?zé)煔鈺r存在著煙氣的冷卻降溫問題。常采用的冷卻方式有三種：①噴霧塔(直接蒸發(fā)冷卻);②表面換熱器(用水或空氣間接冷卻);③混入室外冷空氣。三種冷卻方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，冷卻后氣體流量按③→①→②順序減小，方式②能使除塵器體積達(dá)到最小，但設(shè)備費(fèi)卻順著②→①→③次序降低。采用噴霧蒸發(fā)冷卻方式，會導(dǎo)致氣體露點(diǎn)升高，粉塵容易黏結(jié)在濾料上，且存在腐蝕和水污染問題。所以除非需要急冷外，不能大量采用這種方式。一般多采用換熱器冷卻，特別是采用余熱鍋爐時，可以做到能量的回收。
作為氣體溫度的最后調(diào)節(jié)，可以考慮采用混入少量室外冷空氣。采用何種煙氣冷卻方式，要依具體條件而定。此外，袋式除塵器占地面積大，濾袋更換和檢修較麻煩，工作環(huán)境也較差。
日常運(yùn)轉(zhuǎn)
袋式除塵器的運(yùn)轉(zhuǎn)可分為試運(yùn)轉(zhuǎn)與日常運(yùn)轉(zhuǎn)。首先，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)時，必須對系統(tǒng)的單一部件進(jìn)行檢查，然后作適應(yīng)性運(yùn)轉(zhuǎn)，并要作部分性能試驗(yàn)。在日常運(yùn)轉(zhuǎn)中，仍應(yīng)進(jìn)行必要的檢查，特別是對袋式除塵器的性能的檢查。要注意主機(jī)設(shè)備負(fù)荷的變化會對除塵器性能產(chǎn)生的影響。在機(jī)器開動之后，應(yīng)密切注意袋式除塵器的工作狀況，做好有關(guān)記錄。
一 試運(yùn)轉(zhuǎn)
在新的袋式除塵器試運(yùn)行時，應(yīng)特別注意檢查下列各點(diǎn)：
1、風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、軸承振動和溫度。
2、處理風(fēng)量和各測試點(diǎn)壓力與溫度是否與設(shè)計(jì)相符。
3、濾袋的安裝情況，在使用后是否有掉袋、松口、磨損等情況發(fā)生，投運(yùn)后可目測煙囪的排放情況來判斷。
4、要注意袋室結(jié)露情況是否存在，排灰系統(tǒng)是否暢通。防止堵塞和腐蝕發(fā)生，積灰嚴(yán)重時會影響主機(jī)的生產(chǎn)。
5、清灰周期及清灰時間的調(diào)整，這項(xiàng)工作是左右捕塵性能和運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的重要因素。清灰時間過長，將使附著粉塵層被清落掉，成為濾袋泄漏和破損的原因。如果清灰時間過短，濾袋上的粉塵尚未清落掉，就恢復(fù)過濾作業(yè)，將使阻力很快地恢復(fù)并逐漸增高起來，最終影響其使用效果。
兩次清灰時間間隔稱清灰周期，一般希望清灰周期盡可能的長一些，使除塵器能在經(jīng)濟(jì)的阻力條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，必須對粉塵性質(zhì)、含塵濃度等進(jìn)行慎重地研究，并根據(jù)不同的清灰方法來決定清灰周期和時間，并在試運(yùn)轉(zhuǎn)中進(jìn)行調(diào)整達(dá)到較佳的清灰參數(shù)。
在開始運(yùn)轉(zhuǎn)的時間，常常會出現(xiàn)一些事先預(yù)料不到情況，例如，出現(xiàn)異常的溫度、壓力、水分等將給新裝置造成損害。
氣體溫度的急劇變化，會引起風(fēng)機(jī)軸的變形，造成不平衡狀態(tài)，運(yùn)轉(zhuǎn)就會發(fā)生振動。一旦停止運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度急劇下降，再重新起動時就又會產(chǎn)生振動。根據(jù)氣體溫度來選用不同類型的風(fēng)機(jī)。
設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)的好壞，直接影響其是否能投入正常運(yùn)行，如處理不當(dāng)，袋式除塵器很可能會很快失去效用，因此，做好設(shè)備的試運(yùn)轉(zhuǎn)必須細(xì)心和慎重。
二 日常運(yùn)行
在袋式除塵器的日常運(yùn)行中，由于運(yùn)行條件會發(fā)生某些改變，或者出現(xiàn)某些故障，都將影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況和工作性能，要定期地進(jìn)行檢查和適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，目的是延長濾袋的壽命，降低動力消耗及回收有用的物料。應(yīng)注意的問題有：
1、運(yùn)行記錄
每個通風(fēng)除塵系統(tǒng)都要安裝和備有必要的測試儀表，在日常運(yùn)行中必須定期進(jìn)行測定，并準(zhǔn)確地記錄下來，這就可以根據(jù)系統(tǒng)的壓差，進(jìn)、出口氣體溫度，主電機(jī)的電壓、電流等的數(shù)值及變化來進(jìn)行判斷，并及時地排出故障，保證其正常運(yùn)行。
通過記錄發(fā)現(xiàn)的問題有：清灰機(jī)構(gòu)的工作情況，濾袋的工況(破損、糊袋、堵塞等問題)，以及系統(tǒng)風(fēng)量的變化等。
2、流體阻力
U型壓差計(jì)可用來判斷運(yùn)行情況：如壓差增高，意味著濾袋出現(xiàn)堵塞、濾袋上有水汽冷凝、清灰機(jī)構(gòu)失效、灰斗積灰過多以致堵塞濾袋、氣體流量增多等情況。而壓差降低則意味著出現(xiàn)了濾袋破損或松脫、進(jìn)風(fēng)側(cè)管道堵塞或閥門關(guān)閉。箱體或各分室之間有泄漏現(xiàn)象、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速減慢等情況。
3、安全
袋式除塵器要特別注意采取防止燃燒、爆炸和火災(zāi)事故的措施。在處理燃燒氣體或高溫氣體時，常常有未燃燒的粉塵、火星、有燃燒和爆炸性氣體等進(jìn)入系統(tǒng)之中，有些粉塵具有自燃著火的性質(zhì)或帶電性，同時，大多數(shù)濾料的材質(zhì)又都是易燃燒、磨擦易產(chǎn)生積聚靜電的，在這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，存在著發(fā)生燃燒、爆炸事故的危害，這類事故的后果往往是很嚴(yán)重的。應(yīng)很好地考慮采取防火、防爆措施，如：
⑴ 在除塵器的前面設(shè)燃燒室或火星捕集器，以便使未燃燒的粉塵與氣體燃燒或把火星捕集下來。
⑵ 采取防止靜電積聚的措施，各部分用導(dǎo)電材料接地，或在濾料制造時加入導(dǎo)電纖維。
⑶ 防止粉塵的堆積或積聚，以免粉塵的自燃和爆炸。
⑷人進(jìn)入袋室或管道檢查或檢修前，務(wù)必通風(fēng)換氣，嚴(yán)防CO中毒
根據(jù)上述按清灰方式進(jìn)行分類和命名的方法，介紹幾種常用的袋式除塵器的結(jié)構(gòu)形式和性能。氣環(huán)反吹袋式除塵器雖具有過濾風(fēng)速高、清灰能力強(qiáng)的特點(diǎn)，適于凈化含塵濃度高和較潮濕的氣體，但由于對濾袋磨損快，氣環(huán)箱及其傳動構(gòu)件易發(fā)生故障，較少采用，所以此處不予介紹。
機(jī)械振動式、逆氣流清灰式和逆氣流機(jī)械振動式，皆屬于間歇清灰方式，即除塵器被分隔成若干個室，清灰時逐室切斷氣路，順次對各室進(jìn)行清灰。這種間歇清灰方式?jīng)]有伴隨清灰而產(chǎn)生的粉塵外逸現(xiàn)象，可獲得較高的除塵效率。
氣環(huán)反吹式和脈沖噴吹式，是連續(xù)清灰方式，清灰時不切斷氣路，連續(xù)不斷地對濾袋的一部分進(jìn)行清灰。這種連續(xù)清灰方式，由于其壓力損失穩(wěn)定，適于處理含塵濃度高的氣體。
應(yīng)用
中國燃煤電廠除塵技術(shù)現(xiàn)狀
中國燃煤電廠從20世紀(jì)70年代末到80年代初開始引進(jìn)靜電除塵器,并逐步在全國范圍推廣。截止到1995年底,電除塵器使用率巳達(dá)%,且每年以4%~5%的幅度增長。但其除塵效率受多種因素的影響,如供電電源及其控制系統(tǒng)。要控制的煙氣溫度、煙氣流速、煙氣成分及灰的特性、化學(xué)成分、含硫量等各項(xiàng)指標(biāo)與日益嚴(yán)格的環(huán)保要求相比,仍然存在著較大的差距。中國幅員遼闊,煤種復(fù)雜,各燃煤電廠的鍋爐運(yùn)行條件差別也很大,采用電除塵器無法適應(yīng)各種工況的煙氣除塵,保證不了煙塵達(dá)標(biāo)排放,這就給袋式除塵器提供了一個新的應(yīng)用領(lǐng)域。
20世紀(jì)90年代初,中國曾在幾個小型的燃煤機(jī)組中采用了袋式除塵器,由于當(dāng)時客觀條件的限制,沒有堅(jiān)持下來。原因主要是袋式除塵器整體水平還比較落后,性能可靠的大型脈沖反吹袋式除塵器還沒有開發(fā)出來,也沒有適合燃煤電廠的強(qiáng)度好、耐高溫、耐腐蝕、壽命長的濾料;國產(chǎn)的脈沖閥也不過關(guān),壽命短;其他部件的加工和安裝也不甚精良;加上對袋式除塵器的認(rèn)識和使用經(jīng)驗(yàn)不夠,所以才出現(xiàn)燒袋、糊袋、漏袋、卡死和清灰不靈等現(xiàn)象。近十年來,袋式除塵器發(fā)展很快,尤其是大型袋式除塵器的出現(xiàn),新的濾料和新的脈沖閥的開發(fā),使袋式除塵器更加安全可靠,不僅比電除塵器的除塵效率高,而且受粉塵特性和煙氣成分的影響也很小。相信不久的將來,性能可靠的大型脈沖袋式除塵器一定能夠在燃煤電廠得到推廣和應(yīng)用。
市場潛力巨大
國外燃煤電廠早已普及推廣袋式除塵技術(shù),日本1996年袋式除塵器產(chǎn)值已達(dá)億日元。國內(nèi)尚未推廣,關(guān)鍵在于袋式除塵濾材使用壽命達(dá)不到要求。按國外1992年的水平,燃煤電廠袋式除塵濾材使用壽命高達(dá)5~6年。有關(guān)人士認(rèn)為:如果國內(nèi)燃煤電廠使用的袋式除塵器配套的濾材壽命為3年,則就有推廣價(jià)值;我國火力發(fā)電有2*108kW裝機(jī)容量,按1kW裝機(jī)容量使用濾材計(jì)算,如有50%機(jī)組使用袋式除塵器,則其配套的濾材需用量將達(dá)8*107m2,項(xiàng)用量就相當(dāng)可觀。1997年我國袋式除塵器產(chǎn)值已達(dá)億元,合纖過濾材料6*106m2左右。這說明我國袋式除塵器產(chǎn)值發(fā)展較快且市場潛力非常大。
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