除塵器(dust collector)是從含塵氣流中將粉塵顆粒予以分離的設備。也是通風除塵系統中的主要設備之一,其工作好壞將直接影響到排往大氣中的粉塵濃度,從而影響周圍環境的衛生條件。
袋式除塵器在18世紀80年代起開始應用于工業領域。旋風除塵器于1885年開始使用。1890年后普遍采用機械振打清灰。1906年,F.GCottrell第一次將電除塵器用于工業生產。1950年開始出現氣環反吹式袋式除塵器,實現連續操作,處理氣量成倍提高。1957年出現的脈沖袋式除塵器。中國研發并應用電袋復合除塵器始于2002年,其結構型式均屬于串聯布置形式,電除塵區和袋除塵器之間有明顯的分界。
除塵器根據原理分為:利用質量力(重力、慣性力和離心力等)的作用而使塵粒物質與氣流分離的機械式除塵器;使含塵氣流通過過濾材料或多孔的填料層來達到分離氣體中固體粉塵的袋式除塵器;使含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中,將塵粒從含塵氣體中分離出來的電除塵器;利用液滴、液膜、氣泡等形式,使含塵氣流中的塵粒與有害氣體分離的濕式除塵器。其中吸風分離器應用于輕工、糧油、飼料加工等行業。電除塵器廣泛應用于電廠、鍋爐、水泥廠、鋼鐵廠和一些特殊粉塵的除塵凈化方面。
發展歷程
1881年貝特(Betm)工廠的機械振打清灰袋式除塵器取得德國專利權。20世紀40年代,HJ小赫西(HerseyJr)用一個大直徑的毛氈立管制成了空氣反吹法(或氣環反吹法)清灰的袋式除塵器,取得了織物過濾技術中一個極其重大的突破。1950年,為硅石粉塵而研制氣環逆吹清灰實現了袋式除塵器的連續操作,使除塵器處理氣量變大并能維持壓力降不變。美國粉碎機公司的TV萊因豪爾(Rei-nhauer)對收集該公司造研磨機所產生的微塵的途徑做了探討,于1957年發明了脈沖式袋式除塵器。
過濾式除塵技術出現于20世紀70年代,最初主要用于通風及空氣調節方面,后來經過發展和改進,廣泛應用于工業除塵。
第一個演示靜電除塵的裝置是由德國人霍非爾德(M.Hohlfeld)在1824年完成的。1850年美國人吉塔爾德(C.F.Guitard)觀察到無聲電暈放電也有同樣的作用。1880年以來,英國物理學家洛奇爵士(Sir Oliver Lodge)一直致力于將電除塵技術應用于工業煙氣凈化的試驗研究。1885年洛奇與沃克(A.0.Walker)、哈欽斯(W.M.Hutchings)合作,在北威爾士煉鉛廠建造了第一臺電除塵試驗裝置。洛奇在1903年就獲得了靜電除塵技術的專利權,但直到1907年,才由美國加利福尼亞州大學化學教授科特雷爾(F.G.Cotterl)將電除塵技術用于捕集硫酸霧并首次獲得成功。
從20世紀初葉開始,西歐各工業發達國家相繼開展電除塵技術的研究工作。到了20世紀50年代,電除塵器已被冶金和建材工業廣泛采用,并迅速擴展到電力、化工、石油等領域。到了60年代,電除塵器已遍及各個工業部門。20世紀40年代出現了板狀收塵極,使電場空間利用率大為提高。1945年開始采用螺旋形細圓線代替直細圓線作電暈極。1960年有人發現芒刺電暈線比螺旋線和星形線的起暈電壓更低,適合于捕集高比電阻粉塵和凈化高濃度的煙氣。從40年代~60年代,為了防止已被捕集的粉塵二次飛揚,帶有各種防風槽的板狀收塵極被設計出來,在實際使用中取得了良好的效果。到了70年代以后,對電除塵器本體結構的研究更加深入,研制出多種板、線結構,在提高氣流品質、改善清灰效果、防止二次揚塵、優化本體結構等方面取得了許多成果,進一步促進了電除塵技術的發展。
80年代初期開始利用運算放大器代替晶體管實現多功能控制,使電除塵,但模擬控制電路也更趨復雜管實現多功能控制,使電除塵器自動控制水平進一步提高,到了80年代中期,興起了利用微機對電除塵器進行控制的熱潮,使電除塵器供電控制技術又進人了一個新的發展時期。進人90年代以后,隨著計算機技術、網絡通信技術、測量控制技術、信號處理技術和人機接口技術的迅猛發展,以工控機為上位機,以電除塵器高低壓供電控制設備為下位機,以各種檢測設備為耳目的集散型智能控制和管理系統便應運而生了,這標志著電除塵器的供電控制技術進人了數字化、信息化的時代,它必將對電除塵技術的進一步發展起到巨大的推動作用。
電袋復合除塵器在20世紀90年代初期由美國提出,并得到開發應用。主要是解決低排放、袋式除塵器運行阻力高和濾袋使用壽命短的難題。中國研發并應用電袋復合除塵器始于2002年,其結構型式均屬于串聯布置形式,電除塵區和袋除塵器之間有明顯的分界。
構造與原理
原理
機械式除塵器
機械式除塵器通常指利用質量力(重力、慣性力和離心力等)的作用使顆粒物與氣流分離的裝置,包括重力沉降室、慣性除塵器和旋風除塵器等。
重力沉降室
重力沉降室是通過重力作用使塵粒從氣流中自然沉降分離的除塵設備。含塵氣流進入重力沉降室后,由于擴大了流動截面積而使氣體流速大大降低,較重顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉降,而氣體則沿水平方向繼續前進,從而達到除塵的目的。
慣性除塵器
慣性除塵器是利用慣性力的作用,使含塵氣流與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向借助塵粒本身的慣性作用,使其與氣流發生分離的裝置。
如下圖所示,當含塵氣流以u1的速度進入裝置后,在T1點較大的粒子(粒徑d1)由于慣性力的作用離開曲率半徑為R1的氣流撞在擋板B1上,碰撞后的粒子由于重力的作用沉降下來而被捕集,粒徑比d1小的粒子(粒徑d2)則與氣流以曲率半徑R1繞過擋板B1,然后以曲率半徑R2隨氣流作回旋運動。當粒徑為d2的粒子運動到T2點時,將脫離以u2速度流動的氣流撞擊到擋板B2上,同樣也因重力沉降而被捕集下來。因此,慣性除塵器的除塵是慣性力、離心力和重力共同作用的結果。
旋風除塵器
旋風除塵器是由進氣管、筒體、錐體和排氣管等組成。排氣管插入外圓筒形成內圓筒,進氣管與筒體相切,筒體下部是錐體,錐體下部是集塵室。含塵氣體由除塵器入口沿切線方向進入后,沿外壁自上而下作旋轉運動,形成外旋流。旋轉下降的外旋流因受錐體收縮的影響漸漸向中心匯集,到達錐體底部后,轉而向上沿軸心旋轉形成內旋流(內旋流與外旋流的方向是相同的),最后通過出口管排出。氣流做旋轉運動時,懸浮在旋流中的塵粒,在離心力的作用下,一面向除塵器壁靠近,然后在重力作用下落人灰斗中,一面隨氣流旋轉向下至氣體底,落人灰斗。在外旋流轉變為內旋流的錐體底部附近區域稱為回流區。在此區將有少量細粉塵被內旋轉帶走,最后有部分被排出。此外進口氣流的少部分沿筒體內壁旋轉而上,到達上頂蓋后折回沿出口外壁向下旋轉到達出口管下端附近被上升的內旋流帶走,這部分氣流通常稱為上旋流。上旋流中的微量細小粉塵被內旋流帶走。解決上旋流和回流區中細粉塵的二次返混問題,是設計旋風除塵器時應注意的兩個問題。
電除塵器
電除塵器除煙氣的過程是一個物理過程,其工作原理如下:在電極系統中的陽極電板上加負電壓,使陰陽極電板之間形成不均勻電場,逐漸升高電壓使電極周圍的電場強度達到一定強度時,電場中的氣體被電離,電場中的氛圍以離子和電子的形式存在。將高溫煙氣從電除塵器進風喇叭口經過氣流均布裝置擴散通入煙箱,此時電極系統及承重結構直接浸沒于高溫煙氣中。在電場氛圍內,電子和離子使進入的煙氣顆粒帶負電,在電場力作用下,帶負電的煙氣顆粒向收塵極定向運動,帶正電的煙氣顆粒向放電極移動。當帶電煙氣顆粒到達電極時,其電性被中和,但由于剩余的靜電力和分子引力,煙氣顆粒被吸附到電極板上。當電極板上吸附的煙氣顆粒積聚至振打要求厚度時,通過電極板振打器的振打作用,煙氣顆粒因其慣性力從電極表面剝落至灰斗中,即收塵工作完成,這一過程是連續而高速進行的,為此保證電除塵器連續高效的工作是至關重要的。
濾式除塵器
袋式除塵器是利用過濾材料對塵粒的攔截與塵粒對過濾材料的慣性碰撞等原理實現分離的。織物濾料本身的網孔一般為10~50μm,表面起絨濾料的網孔也有5~10μm,因而新濾料開始使用時,它本身濾塵的效率很低。由于粒徑大于濾料網孔的少量塵粒被篩留,并在網孔之間產生“架橋”現象;同時由于碰撞、攔截、擴散、靜電吸引和重降等作用,一批粉塵很快被纖維捕集。隨著捕塵量不斷增加,一部分粉塵嵌入濾料內一部分覆蓋在濾料表面上,形成了粉塵初層(見圖3-15)。由于粉塵初層及其后在繼續沉積的粉塵層的捕塵作用,過濾效率劇增,阻力也相應增大。
濕式除塵器
在濕式除塵器中,氣體中的粉塵粒子是在氣液兩相接觸過程中被捕集的。濕式除塵器的除塵機理與纖維過濾的除塵機理相同,主要有重力、攔截、慣性碰撞、擴散和靜電效應。目前常用的各種洗滌器主要利用塵粒與液滴、液膜的慣性碰撞進行除塵。濕式除塵器中氣、液、固三相接觸面的形式及大小,對除塵效率有著重要的影響。水與塵粒的接觸大致可以有三種形式:
(1)水滴。由于機械噴霧或其他方式使水形成大小不同的水滴,分散于氣流中成為捕塵體,例如酸霧凈化噴淋塔、文式管洗滌器等,此時水滴為捕塵體。
(2)水膜。這是在粉塵表面形成永膜,氣流中的粉塵由于慣性、離心力等作用而撞擊到水膜中,例如旋風水膜除塵器。其分離的原理與干式旋風除塵器相同,然而由于水膜的存在,增加了捕塵的幾率,有效地防止了二次揚塵,因而可以大大提高除塵效率。
(3)氣泡。水與氣體以氣泡的形式接觸,它主要產生于泡沫除塵器中,由于氣體穿過水層,根據氣流的速度、水的表面張力等因素的不同,產生不同大小的氣泡。粉塵在氣泡中的沉降,主要是由于慣性、重力和擴散等機理的作用。
粒徑為1~5um的粉塵主要利用慣性碰撞,粒徑在1um以下的粉塵主要利用擴散凝并作用。如果使液滴和粉塵帶電,靜電效應將有明顯的增效作用。雖然濕式除塵器的凈化機理是明確的,但從理論上建立濕式除塵器的除塵效率表達式是困難的。
構造
機械式除塵器
重力沉降室
沉降室主要由含塵氣體進出口、沉降空間、畚斗和出灰口、檢查(清掃)口等部分組成。沉降室一般是空心的,或在室內裝有橫向隔板。在氣速相同的情況下,裝有橫向隔板的沉降室凈化效果更好,因為隔板間基本上保持了相同的氣體流動速度,而顆粒到達隔板通道底部的沉降距離更短。
慣性除塵器
慣性除塵器的結構可分為碰撞式(沖擊式)和回轉式兩種。碰撞式慣性除塵器一般是在氣流流動的通道內增設擋板構成的,當含塵氣流流經擋板時,塵粒借助慣性力撞擊在擋板上,失去動能后的塵粒在重力的作用下沿擋板下落,進人灰斗中。擋板可以是單級,也可以是多級。多級擋板交錯布置,一般可設3~6排。在實際工作中多采用多級型,目的是增加撞擊的機會,以提高除塵效率。
回轉式慣性除塵器又分為彎管型、百葉窗型和多層隔板型三種。它是使含塵氣體多次改變運動方向,在轉向過程中把塵粒分離出來。
旋風除塵器
一般旋風除塵器的結構是出進氣口、筒體、錐體、排氣管、集塵斗等部分組成。有時排氣管出口還裝有蝸殼形出口。
電除塵器
電除塵器設備主要有兩部分組成,電除塵器本體和電源控制裝置。電除塵器本體結構是由灰斗、承重結構和墻板圍護組成的。灰斗主要由灰斗壁板與板間支撐構成。承重結構主要有兩種形式,一種為鋼框架,另一種為門式剛架。本文研究的是門式剛架作為承重結構的電除塵器的耐久性問題,將承重結構劃分為多門式剛架及底梁,每榀鋼架是由組合鋼柱、箱型大梁與柱間支撐組成。墻板圍護由鋼板組成。
濾式除塵器
典型的過濾除塵系統包括以下幾個重要部分:
(1)收塵罩、輸送含塵氣體風道、以及與除塵器連接的入口風道;
(2)除塵器入口氣流均布設施;
(3)隔離含塵氣室與凈氣室、密封連接過濾元件的花板;
(4)除塵器殼體,用于安裝封罩過濾元件及配輔件等;
(5)濾件清灰系統,如:壓縮空氣脈沖清灰裝置等;
(6)適應煙氣工況性質的過濾件;
(7)存儲過濾分離及清灰時收集到的粉塵的灰斗;
(8)輸灰下料閥或輸灰系統;
(9)除塵器出風管口;
(10)除塵系統風機。置于除塵器后的為負壓引風機,置于除塵器前的為正壓送風機;
(11)氣體排放煙囪。如果過濾后的氣體循環使用,凈化后的氣體則引入循環使用系統中;
(12)工藝系統非正常運行時的除塵系統旁路管道。
濕式除塵器
除塵器主體結構主要包括脫水裝置、限流裝置、節流裝置、導流裝置、穩流裝置、進水閥和出水閥等部件組成。其中,進水閥和出水閥分別是除塵器運行前后,放入清水洗滌液和排出帶有污泥的清水洗滌液的通道;穩流裝置在盡量不影響液相流動的情況下,與導流裝置一起形成氣流過渡通道;節流裝置與液面之間會形成更為狹窄的氣流通道(該區域稱為節流區域,即節流口),并與限流裝置、除塵器器壁組成除塵腔來強化氣相與液相的接觸進程;脫水裝置是對上一級氣流中所夾帶的水分進行截留,減少空氣的含水量。
基本分類
除塵設備按其在系統中的作用可分為含塵氣體捕集設備(主要是集氣吸氣罩)、含塵氣體輸送設備、含塵氣體凈化設備(主要是各種適用于不同粒徑和特征的除塵器)含塵氣體抽吸設備(主要是風機)、粉塵輸送設備(包括機械輸送設備和氣力輸送設備兩類)。
除塵器是從氣流中將粉塵予以分離的設備,通常可對除塵器進行以下分類。
根據除塵機理分類
(1)機械式除塵器。包括慣性除塵器和旋風除塵器。這類除塵器的特點是結構簡單、造價低、維護方便,但除塵效率不高,往往用作多級除塵系統中的前級預除塵。
(2)電除塵器。以電力為捕塵機理,分為干式電除塵器和濕式電除塵器。這類除塵器的特點是除塵效率高(特別是濕式電除塵器),消耗動力少,缺點是鋼材消耗多,投高。
(3)濾式除塵器。包括袋式除塵器和顆粒層除塵器等。其特點是以過濾機理作為除塵的主要機理。根據選用的濾料和設計參數不同,袋式除塵器的效率很高(99.9%以上)。
(4)濕式除塵器。包括低能濕式除塵器(噴淋塔洗滌器、自激式除塵器、水膜除塵器)和高能文氏管除塵器。這類除塵器的特點主要是用水作為除塵的介質。一般來說,濕式除塵器的除塵效率高。當采用文丘里管除塵器時,對微細粉塵的去除效率可達95%以上,但所消耗的能量較高。濕式除塵器的主要缺點是會產生污水,需要進行處理,以消除二次污染。
不同凈化程度分類
根據氣體凈化程度的不同,可以分為以下幾類。
①粗凈化,主要用于除掉粗大的塵粒,一般用作多級除塵的第一級。
②中凈化,主要用于通風除塵系統,要求凈化后的空氣含塵濃度不超過100~200mg/m。
③細凈化,主要用于通風空調系統的進風系統和再循環系統,要求凈化后的空氣含塵濃
度不超過1~2mg/m。
④超凈化,主要用于除掉非常微細的細小塵粒,適用于清潔度要求較高的潔凈房間,視
工藝要求而定。
此外,依據除塵器是采用水或其他液體與含塵氣體相互接觸與否,可以分為干式和濕式
除塵器。
性能指標
除塵裝置的性能通常是以其處理量、效率、阻力降這三個主要技術指標來表示的。
除塵裝置的處理量
除塵裝置的處理量是指除塵裝置在單位時間內所能處理的含塵氣體量。它取決于裝置的形式和結構尺寸。在選擇裝置時必須注意這個指標,否則將會影響除塵效率。
除塵裝置的效率
除塵裝置的效率是指除塵裝置除下的煙塵量與未經除塵前含塵氣體(煙氣)中所含煙塵量的百分比。
除塵裝置的阻力降
除塵裝置的阻力降有時被稱為壓力降,通常用p表示。它是煙塵經過除塵裝置時,能量消耗的一個重要指標。壓力損失大的除塵裝置,在工作時能量消耗就大,運轉費用就高。此外,除塵裝置阻力降的大小還關系到所需煙窗高度,以及在煙氣凈化過程中是否需要安裝引送風機等。
除塵裝置的阻力降大小,不僅取決于設備的結構形式,而且與流體的流速有關。
關鍵技術
(1)除塵器清灰系統采用脈沖清灰
除塵器中每一排濾袋對應安裝一個脈沖閥,清灰時,開啟脈沖閥對相應一排濾袋進行噴吹清灰,濾袋上粉塵被震抖落下,沉降于灰斗,清灰效果好,節能。定時、手動方式中脈沖閥噴吹脈沖寬度0.02~0.3s(可調),脈沖閥噴吹間隔時間1~60s(可調)。
(2)設置除塵器進風導流裝置
除塵器進風口設有合理的進風均流裝置和灰斗導流裝置,解決了各室氣流分布不均現象,各室氣流分布不均勻率在3%以下。
(3)除塵器內部設置旁路
當鍋爐啟動點火期間或出現工況不穩定而產生高溫煙氣時,啟動該旁路處理系統,使高溫煙氣不經過濾袋,直接通向除塵器出口;待啟動點火結束或工況穩定后,煙氣再通過濾袋進行除塵。
(4)濾料采用聚苯硫醚復合PTFE針刺過濾氈,濾布采用超細材質,并進行加厚處理,后處理工藝采用拒水防油處理生物質燃料的特性為含硫低,而煙氣中含有強氧化物,這樣需對除塵器濾料進行針對性的選擇,結合現有濾料材質及經濟性分析,要求鍋爐的燃燒工況相對穩定,排煙中的含氧量控制在10%以下,以降低煙氣的氧化性,延長濾袋使用壽命。
(5)除塵器濾袋的袋籠采用圓形骨架
材料選用#20鋼,采用電阻焊工藝,表面光滑無毛刺,表面后處理采用有機硅化物高溫涂料噴涂,能保持適當的機械物理性能。濾袋框架的表面處理減少了與濾袋的摩擦,提高濾袋壽命,使濾袋容易抽出,即使濾袋變形癌入骨架內也可輕易抽出換袋。
(6)除塵器采用PLC可編程序控制器自動控制清灰輸灰的全過程
選型依據
選擇工業除塵設備的運行條件:選擇除塵器時必須考慮除塵系統中所處理煙氣、煙塵的性質,使除塵器能正常運行,達到預期效果。煙氣性質:如溫度、壓力、黏度、密度、濕度、成分等對除塵器的選擇有直接關系。煙塵性質:如煙塵的粒度、密度、吸濕性和水硬性、磨損性對除塵器的選擇及其正常運行都具有直接影響。
按處理氣體量選型
處理氣體的多少是決定除塵器大小類型的決定性因素,對大氣量,一定要選能處理大氣量的除塵器,如果用多個處理小氣量的除塵器并聯使用往往是不經濟的;對較小氣量要比較用哪一種類型的除塵器最經濟、最容易滿足塵源點的控制和粉塵排放的環保要求。
由于除塵器進入實際運行后,受操作和環境條件影響有時是不易預計的,因此,在決定設備的容量時,需保證有一定的余量或預留一些可能增加設備的空間。
按粉塵的分散度和密度選型
粉塵分散度對除塵器的性能影響很大,而粉塵的分散度相同,由于操作條件不同也有差異。因此,在選擇除塵器時,首要的是確切掌握粉塵的分散度,如粒徑多在10um以上時可選旋風除塵器;在粒徑多為數微米以下,則應選用靜電除塵器、袋式除塵器。而具體選擇,可以根據分散度和其他要求,參考常用除塵器類型與性能表進行初步選擇;然后再依照其他條件和介紹的除塵器種類和性能確定。如圖4.1.1所示為不同除塵設備所能捕集到的最大粒徑范圍。
粉塵密度對除塵器的除塵性能影響也很大。這種影響表現最為明顯的是重力、慣性力和離心力除塵器。所有除塵器的一個共同點是堆積密度越小,塵粒分離捕集就越困難,粉塵的二次飛揚越嚴重,所以在操作上與設備結構上應采取特別措施。
按氣體含塵濃度選型
對慣性和旋風除塵器,一般說來,進口含塵濃度越大,除塵效率越高,但會增加出口含塵濃度,所以不能僅從除塵效率高就籠統地認為粉塵處理效果好,對文氏洗管除塵器、噴射洗滌器等濕式除塵器,以初始含塵濃度在10gm以下為宜;對袋式除塵器,含塵濃度愈低,除塵性能愈好。
粉塵黏附性對選型的影響
粉塵和壁面的黏附機理與粉塵的比表面積和含濕量關系很大。粉塵粒徑d越小,比表面積越大含水量越多,其黏附性也越大。在旋風除塵器中,粉塵因離心力黏附于壁面上,有發生堵塞的危險;而對袋式除塵器黏附的粉塵容易使過濾袋的孔道堵塞,對電除塵器則易使放電極和集塵極積塵。
粉塵比電阻對選型的影響
粉塵的比電阻隨含塵氣體的溫度、濕度不同有很大變化,對同種粉塵,在100~200℃之間比電阻值最大。因此,在選用電除塵器時,需事先掌握粉塵的比電阻,充分考慮含塵氣體溫度的選擇和含塵氣體性質的調整。
選擇工業除塵器的其他因素
選擇除塵器時應考慮的其他因素主要有除塵設備的經濟性、占地面積、維護條件以及安全因素等,因此,在除塵器的選擇時,必須滿足所處理煙塵達到排放標準的基礎上,確保除塵器運行中的技術,經濟合理性。表4.1.2比較了不同除塵設備的除塵效率。
使用注意事項
以袋式除塵器為例:
造成袋式除塵器運行出現問題的因素有很多,除了除塵器自身因素外,操作、管理不當也是造成其在運行中出現問題的重要原因。袋式除塵器的運轉可分為試運轉與日常運轉。試運轉必須在對系統各部件進行檢查并得到正常確認后才可作適應性運轉,且要作相關性能試驗;日常運轉中則仍應進行必要的檢查與維護,特別是要定期檢查袋式除塵器的性能,以及主機設備負荷的變化對除塵器性能產生的影響情況,以下重點強調八個方面的操作要點和注意事項。
脈沖閥工作壓力的控制
如果袋除塵器采用的是玻纖覆膜濾袋,則其適合的清灰壓力為0.2~0.35 MPa。其中對新投運袋除塵器的清灰壓力一般可調整到0.25MPa。若壓縮空氣的壓力高于0.35 MPa,則易造成濾袋和袋籠的磨損,繼而會加劇濾袋的損壞并縮短濾袋使用壽命。若采用其它氈類濾料(如P84、聚酯纖維、NOMEX等),其濾袋的清灰壓力可以達到0.5MPa以上。
清灰周期的確定
清灰周期需依據相關的經驗并通過現場的不斷摸索才能得以合理確定。通常噴吹時間間隔太長時,除塵器整機阻力加大,對生產會造成較大的影響;而噴吹時間間隔太短時,會降低濾袋的使用壽命,因每清灰一次對濾袋就會造成一定的損傷。因在濾袋的正常使用壽命內噴吹次數是一定的,顯然加大中間的噴吹時間間隔是延長濾袋使用壽命的最好辦法之一。建議:若是定時清灰方式,建議在投運初期將整個清灰周期設置在30~40 min為宜;若是定阻清灰方式,清灰阻力上下限分別設為1300Pa和1 100 Pa;生產時最好采用“定時清灰模式”加“離線清灰模式”,而一般不要用“定阻清灰模式”加“離線清灰模式”。一旦清灰周期確定,就不要隨便改動。
脈沖寬度的設置
脈沖寬度一般設置為0.1~0.15 s即可,沒有必要設置在0.2s或者更大。事實證明,脈沖寬度增大并不能明顯提升清灰效果,反而會加劇濾袋和袋籠的磨損。
壓縮空氣質量的影響
(1)雜質的影響。壓縮空氣中的雜質會影響減壓閥和脈沖閥的工作性能。因雜質會進入減壓閥,造成減壓閥失效而不能調整壓力;雜質會進入脈沖閥而損傷脈沖閥膜片,會造成漏氣而降低清灰作用,或長時間對濾袋噴吹而造成對濾袋的損壞。
(2)水分的影響。壓縮空氣中的水會造成袋籠的腐蝕,袋籠腐蝕后達不到與濾袋的配合要求,甚至袋籠表面粗糙后加劇對濾袋的磨損。另外,水分噴到濾袋內表面后,容易造成糊袋,引起除塵器阻力上升,為降低阻力,只能縮短清灰周期,降低濾袋使用壽命。過量的水分還會引起濾袋的水解,造成濾袋強度的降低,進而引起濾袋的破損。因此,對分氣箱和儲氣罐要定時放水,避免水分進入清灰系統。一般防水周期不能超過一周,最好每天都要進行防水;在東北地區寒冷的冬季,如果分氣箱和儲氣罐內有水分還會結冰,進而造成整個噴吹系統的失效。
溫度范圍
各種濾料都有各自的使用溫度,在實際工作中,應根據不同的濾料設置不同的報警溫度。如玻璃纖維覆膜濾料的使用極限溫度為260℃,即在此溫度下濾料可短時間工作。因此,使用中應密切關注除塵器的入口溫度,嚴禁超溫運行。當溫度超過220℃時系統應啟動保護程序,防止燒袋的發生。對有高溫報警的控制系統,報警溫度可調整到220℃。
脈沖閥的維護
平時要定期檢查脈沖閥是否工作正常,有無漏氣或不工作等現象,若有則應及時處理并查清原因,避免問題再次發生。
安全要點
袋式除塵器運行中,一方面常常有粉塵、火星、有燃燒和爆炸性氣體等進入系統之中,其中有些粉塵具有自燃著火的性質或帶電性;另一方面是大多數濾料都是易燃燒、磨擦易產生積聚靜電。因此袋式除塵器運行中存在燃燒、爆炸事故的危險,必須嚴防事故的發生。具體措施有:
(1)在除塵器的前面設燃燒室或火星捕集器,以便使未完全燃燒的粉塵與氣體完全燃燒或把火星捕集下來;
(2)采取防止靜電積聚的措施,各部分用導電材料接地,或在濾料制造時加入導電纖維;
(3)防止粉塵的堆積或積聚,以免粉塵的自燃和爆炸;
(4)人進入袋室或管道檢查或檢修前,務必通風換氣,嚴防CO中毒。
其它注意事項
(1)北方地區冬天溫度較低,需要做好管道的防寒措施,防止管路凍結、堵塞;
(2)氣源三聯體要定時間排污和加油,儲氣罐、分氣箱及過濾器也要定期排污;
(3)要確保測量元器件的正常工作且壓力要在控制范圍之內。
應用領域
火力發電
火力發電行業是除塵器發展最大的市場之一。自從20世紀70年代起,因為電除塵安裝門檻低、使用簡便、能夠處理大量煙氣等特點,中國火力發電行業開始廣泛采用靜電除塵器。到21世紀初期,中國燃煤電廠已經基本普及了普通的干式電除塵,據統計,直至2012年年初,中國電力行業90%以上的除塵器都是傳統靜電除塵器。
水泥行業
對水泥行業而言,傳統的除塵方式是在篦冷機部分使用靜電除塵器進行除塵,充分發揮靜電除塵器對高溫環境的適應程度:而在窯尾使用袋式除塵器,這樣可以回收窯尾廢氣中的部分水泥原料,降低除塵成本,提高經濟效益。至2015年,水泥窯中所有電除塵器改裝為袋式除塵器。
垃圾焚燒行業
中國《生活垃圾焚燒污染控制標準》中明確規定,生活垃圾焚燒產業必須使用袋式除塵器進行除塵。因此,在垃圾焚燒行業中,袋式除塵器所占的比例為100%。
新型設備
低溫變電纖維編織膜除塵技術
膜靜電除塵裝置的除塵效率主要受溫度、電壓和自潔程度的影響。為保證膜靜電除塵高效工作,采用低溫變電纖維編織膜除塵技術,研制具有脈沖供電與氣體再循環冷卻的輕質纖維編織膜高效臥式圓筒型靜電除塵裝置。纖維編織膜具有成本低、質量輕、抗拉強度大和抗腐蝕等特點。脈沖供電可避免出現反電暈現象,并節約電能。除塵器內氣體溫度通過經冷卻器冷卻的部分尾氣進行調節。通過采用纖維編織膜、脈沖供電和溫度調節,實現空氣中顆粒雜質的直徑<0.3μm,含塵量<0.5 mg/Nm3,除塵過濾等級達到H13。
生物納膜噴射抑塵技術
防止膜靜電除塵裝置集粉塵過多導致除塵效率下降,采用生物納膜噴射抑塵技術,結合電磁激振清灰技術,研制電磁激振式生物納膜自潔裝置。生物納膜具有強電荷吸附性,將其噴射在編織膜表面,能吸附和團聚小顆粒粉塵,進而聚合成大顆粒塵粒,自重增加而沉降,配合電磁激振,大幅度提高其自潔效率,解決自潔時間長、效率低和粉塵二次飛揚的問題,實現編織膜集塵性能的高效還原。
發展趨勢
隨著目前社會上對環境保護越來越重視,在各個方面生產及工作過程中,對于除塵工作也就越來越重視,因而除塵器的應用必然會越來越重要,并且除塵器的不斷應用中也會有著越來越理想的發展前景。隨著目前科學技術的不斷發展,在今后袋式除塵器的應用及發展過程中,必然會有越來越多的現代化科學技術得以應用,如信息化技術與自動化技術等,這些現代化技術的應用能夠使除塵器的技術水平得以提升,實現除塵器的自動化及智能化工作,使除塵器能夠更好符合社會發展趨勢。另外,除塵器會向多元化功能模式方向發展,從而使除塵器在實際應用過程中能夠發揮出更全面的功能。在除塵工作的開展中能夠發揮出更理想的作用。
參考資料 >