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脉冲布袋收尘器清灰系统原理与布袋除尘技术技术发展

2020-06-26 17:56:02

  采暖烟气是燃料的燃烧产生的,由于烟气温度比空气高,气体密度小,上升排入大气,是导致大气污染的主要原因。我国是世界上较大的煤炭生产国和消耗国,目前在我国,采暖锅炉的燃料仍以煤炭为主,燃料的成分主要是由碳、氢、氧、氮、硫、水分和灰分等物质构成。采暖烟气量大,成分复杂,是目前比较难处理的大气污染源之一。为解决采暖锅炉烟气成分复杂、难净化、难处理的难题。

  其一、布袋式脉冲除尘器清灰系统原理

  布袋收尘器是一种干式除尘器,它是利用无机纤维编织制作的除尘布袋将含尘气体中固体颗粒物滤出的除尘设备。对于2μm以上的粉尘,且造价较低、管理简单、维修方便。该设备通常由箱体结构、过滤单元、清灰系统、输灰机构、控制系统等组成。

  1、工作原理

  含尘气体进入布袋收尘器,在扩散、重力、碰撞等作用下,粒径范围内的粉尘会粘附在除尘设备的受尘面,形成尘饼,干净空气穿过除尘布袋排出机体,实现气尘分离,达到净化空气的目的。随着时间推移,尘饼堆积越厚,除尘器的阻力就越高,导致除尘器效率下降。为系统正常运行,进行清灰。清灰的目的是去除粘附在除尘布袋外表的粉尘,使粉尘层保持在的范围内,系统运行阻力在范围内波动。

  2、脉冲清灰系统

  布袋收尘器的清灰方式主要有:①机械清灰;②脉冲清灰;③反吹清灰;④组合清灰等几种。3、清灰系统原理脉冲清灰是利用压缩空气在极短的时间内(通常不超过0.3s)高速喷入除尘布袋,同时诱导数倍于己的空气,形成冲击波,使除尘布袋产生急剧的膨胀和振动,之后除尘布袋回瘪,这种一涨一瘪的过程使除尘布袋表面粉尘脱落。喷吹系统由脉冲控制仪、电磁阀、喷吹管等组成。脉冲控制仪控制电磁阀瞬间通断形成脉冲气流。

  从清灰的过程看,粉尘脱落量与除尘布袋“涨”、“瘪”程度有关,这过程由喷入除尘布袋的压缩空气量、气压、间隔、时间决定,这几者之间综合作用构成通常所说的清灰强度这一概念。间隔就是脉冲周期,即同一电磁阀相临两次打开的时间间隔(一般为3~180s),它决定清灰的频率。时间就是脉冲宽度,即电磁阀膜片打开的时间(一般为0.03~0.3s),它决定清灰气量的大小。这两个参数都连续可调并由脉冲控制仪决定。

  粉尘层的形成与过滤速度有关,过滤速度高时粉尘层形成较快;过滤速度低时,粉尘层形成较慢。粉尘在滤料上的附着力是非常强的,可以达到粒子自重的1000~4200倍。清灰之后,粉尘层会继续存在。但清灰强度过大会破坏粉尘层,导致粉尘层的“漏气”,降低捕集粉尘的效果,直接表现为布袋收尘器间歇冒灰。

  脉冲清灰的气压分为高压、低压两种,高压一般为0.5~0.7MPa,低压一般为0.1MPa左右。高压清灰诱导的空气量大,能耗高;低压清灰节省压缩气用量,压损小、喷吹管口径大,能耗低,适合抗折性比较低的滤料。从清灰效果讲两者没有太大的差别,这种分法是不的。随着人们对清灰机理的进一步认识,清灰的气源压力和气量选择将为合理,灵活掌握清灰系统的配置,延长滤料的使用寿命。

  其二、布袋除尘技术技术发展

  布袋除尘技术在近30年发展起来,我国于1974年开始研制布袋收尘器在13-100m³高炉进行试验,1985年329m³高炉布袋收尘器投入生产使用。随后太原钢铁厂高炉引进了技术便有了发展,国内其他钢厂把该技术移植到300m³炉窑并获得成功。1991和1992年钢通过利用日本技术先后建成1726m³、2100m³高炉的布袋收尘器;此后攀钢也建成适用高炉的单机脉冲袋式除尘器。但清灰的方式均为净煤气反吹风形式,同时考虑到纯布袋除尘技术上的不足,所以原湿法除尘器一直仍未拆除以便备用。通过织物对含尘气流进行过滤使粉尘粒子在滤料上沉降聚集。布袋除尘的原理为利用织物筛滤作用和惯性碰撞作用为主,同时拦截作用,重力沉降作用,扩散作用和静电作用等相互配合进行过滤捕集尘粒。过滤捕集效果与滤料的孔隙、气流速度及粉尘自有特性等有关。布袋除尘设备针对废气的净化可达到净化度高、节水、节电、运行费用低,且对环境污染较小等特点。以脉冲清灰方式除尘原理为例,气流由下部进入箱内布袋织物截留等方式,使灰尘沉积,通过压力测定或时间控制检查到灰尘时,可关闭进气阀进行清灰,利用震动敲打的方式抖动布袋使其表面灰尘大部分落入灰斗后该布袋便可重新投入除尘工作。灰斗的灰积到程度后便可由输灰系统设备送上大车将其运走,我们在清灰形式中采用低压脉冲喷吹较为实用且流行。净化气体排放后,可以根据气体具有的特性进行能量利用,高炉煤气可以接入煤气用户使用或各种发电使用。目前其主要采用全干式工艺流程,部分设备系统前加重力除尘器或旋风除尘器;除尘器滤袋材料通常为玻璃纤维针刺毡、FMS、美塔斯;闭路反吹清灰方式,以氮气脉冲喷吹为较多使用,少部分设备为净煤气加压反吹。全密封式眼镜阀为提供;双灰斗、叶轮给料机、灰球阀组成的卸灰设备通常在灰斗装有氮气炮清堵装置以利清灰;螺旋输灰机等实现机械输灰的集中操作;加湿卸灰机卸灰可以防止二次污染对环境保护具有意义。

  新型静电布袋除尘技术作为除尘应用的核心工作之一。对生产生活的很多方面具有重要的作用。我们将新型静电布袋除尘技术融合到除尘应用工作中。


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