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脉冲袋式收尘器清灰程序的研究设计同清灰系统寿命的影响

2021-03-30 10:59:06

  随着我国的烟尘排放标准日趋严格,而从经济性、适应性方面考虑,热电厂又要求煤燃锅炉对煤种的适应性要强,因此目前大多数热电厂均采用循环流化床洁净煤燃烧技术。针对循环流化床锅炉粉尘产生量大,对除尘器效率要求较高等情况,正确合理的选择锅炉除尘器,充分考虑经济、可行、适用等方面的影响,锅炉粉尘污染物达标排放势在必行。
  <一>、布袋式脉冲除尘器清灰程序的研究设计
  清灰程序的设计非常重要,它是根据反吹清灰原理、除尘器布袋鼓胀与缩袋变形的时间以及除尘器布袋的尺寸大小、粉尘比重等因素综合考虑设计的。
  如果程序的执行时间、清灰状态安排设计不合理,将会影响除尘器的清灰效果和使用效果。
  目前,通常采用的清灰程序以“二状态”(过滤~清灰~过滤)居多,也有采用“三状态”(过滤~清灰,静止沉降~过滤)。这两种清灰状态均存在一定问题,如“三状态”清灰力度不够,影响清灰效果;“二状态”清灰过程中抖落的粉尘没有自由沉降时间,会出现“二次扬尘”和“粉尘再附”现象;“粉尘再附”严重时会产生“失控”现象,造成除尘设备失效。

  为了解决“二状态”和“三状态”清灰中存在的问题,重新研究、设计了一种“组合状态”清灰方式,即过滤~反吹清灰~过滤(抖动)清灰~静止沉降一过滤。
  该“组合状态”清灰是将“二状态”和“三状态”清灰的优点组合在一起,既有“二状态”的清灰力度,又有“三状态”的静止沉降过程,并在“组合状态”中增加了其特有的除尘器布袋抖动过程。“组合状态”清灰工作过程如下:(l)开启反吹风机,待风机平衡后,打开反吹风机前面的截止阀,提升切换阀将出风口关闭的同时,打开反吹风口。反吹风机鼓人与过滤气流方向相反的逆向清灰气流,逆向清灰气流置换小袋室中除尘器布袋内的过滤气体,改变了除尘器布袋内外的压差,除尘设备由“膨胀”变成“缩瘪”状态,剥离除尘器布袋表面附着的粉尘层。
  (2)经过一定清灰时间,关闭反吹风机前的截止阀,提升切换阀在将反吹风口关闭的同时打开出风口。含尘气体再次进人该小袋室内,除尘器布袋急剧地膨胀而产生抖动,再次对除尘器布袋清灰。
  (3)提升切换阀将出气口关闭,反吹风口打开,此时小袋室密封关闭,处于无风状态。使悬浮于除尘器布袋内的粉尘有足够的自由沉降时间。
  (4)提升切换阀在将出风口打开的同时关闭反吹风口,此时除尘器布袋重新“膨胀”,恢复到过滤状态。各种状态的过渡均是依靠提升切换阀和截止阀完成。“停止清灰、粉尘自由沉降时间”与除尘器布袋的长度、粉尘体积质量、反吹清灰气流的运动方向有关。一般粉尘沉降需40s~90s。由于我们设计的清灰机构产生的反吹清灰气流与粉尘自由沉降的方向相同,因此可缩短粉尘沉降时间。反吹清灰时间与除尘器布袋的长度、反吹风速有关。
  一般除尘器布袋缩瘪时间为10s~20s,鼓胀时间为5s。反吹清灰程序设计时,各步骤所需时间计算、设定准确,否则就会影响除尘器的清灰效果和使用效果。
  <二>、除尘布袋清灰系统对除尘器寿命的影响规律分析
  随着环保标准的提高和除尘布袋应用技术的发展,袋式除尘器被广泛应用于各种烟气净化工艺中。除尘布袋影响袋式除尘器性能和质量的因素非常多,国内各除尘器厂家的试验条件、技术力量、装备条件不同,对除尘器质量、性能关注程度也不同。所以电厂除尘布袋在设计制造过程中,往往会从成本、工艺角度出发降低关键部件的设计性能,这些变化可能不为用户所关注,但却是影响除尘器性能的重要因素。
  电厂除尘布袋是袋式除尘器核心,滤料是其稳定运行的关键,清灰技术直接影响单机脉冲除尘器的使用寿命及性能,较小的清灰强度不能较好地实现清灰,过大清灰强度(高压)又容易加速布袋磨损,影响布袋的使用寿命。目前袋式除尘器在应用方面还不够理想,仍然存在较多问题,如滤料技术不过关,除尘器的气流组织不均,布袋清灰设计不合理等,但关键还是清灰不善导致布袋的能力差,烟尘覆盖或渗透进入布袋纤维层中难于清洗,造成布袋的过滤性能急剧下降,如布袋短期内就发生糊袋、系统运行阻力过大等。因此袋式除尘器清灰技术的研究对系统优化设计及滤料使用寿命具有重要作用,目前对弹性滤料清灰技术的研究主要集中在清灰机理和分析清灰影响因素上。
  提高袋式除尘器的寿命关键要从提高布袋的寿命入手,关注设备选型、参数设计、制造、运行监测等因素。其中清灰系统的设计甚至比滤料技术的发展显得为重要。对脉冲布袋除尘器,布袋寿命的长短成为影响袋式除尘器运行成本的较重要环节,其中布袋的寿命除了与布袋材质有重要关系,非滤料因素还有重要影响。尤其是清灰压力、清灰方式、电磁脉冲阀的选择等。

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