除尘器
把粉尘从烟气中分离出来的设备
除尘器(dust collector)是从含尘气流中将粉尘颗粒予以分离的设备。也是通风除尘系统中的主要设备之一,其工作好坏将直接影响到排往大气中的粉尘浓度,从而影响周围环境的卫生条件。
袋式除尘器在18世纪80年代起开始应用于工业领域。旋风除尘器于1885年开始使用。1890年后普遍采用机械振打清灰。1906年,F.GCottrell第一次将电除尘器用于工业生产。1950年开始出现气环反吹式袋式除尘器,实现连续操作,处理气量成倍提高。1957年出现的脉冲袋式除尘器。中国研发并应用电袋复合除尘器始于2002年,其结构型式均属于串联布置形式,电除尘区和袋除尘器之间有明显的分界。
除尘器根据原理分为:利用质量力(重力、惯性力离心力等)的作用而使尘粒物质与气流分离的机械式除尘器;使含尘气流通过过滤材料或多孔的填料层来达到分离气体中固体粉尘的袋式除尘器;使含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,将尘粒从含尘气体中分离出来的电除尘器;利用液滴、液膜、气泡等形式,使含尘气流中的尘粒与有害气体分离的湿式除尘器。其中吸风分离器应用于轻工、粮油、饲料加工等行业。电除尘器广泛应用于电厂、锅炉、水泥厂、钢铁厂和一些特殊粉尘的除尘净化方面。
发展历程
1881年贝特(Betm)工厂的机械振打清灰袋式除尘器取得德国专利权。20世纪40年代,HJ小赫西(HerseyJr)用一个大直径的毛毡立管制成了空气反吹法(或气环反吹法)清灰的袋式除尘器,取得了织物过滤技术中一个极其重大的突破。1950年,为硅石粉尘而研制气环逆吹清灰实现了袋式除尘器的连续操作,使除尘器处理气量变大并能维持压力降不变。美国粉碎机公司的TV莱因豪尔(Rei-nhauer)对收集该公司造研磨机所产生的微尘的途径做了探讨,于1957年发明了脉冲式袋式除尘器。
过滤式除尘技术出现于20世纪70年代,最初主要用于通风及空气调节方面,后来经过发展和改进,广泛应用于工业除尘。
第一个演示静电除尘的装置是由德国人霍非尔德(M.Hohlfeld)在1824年完成的。1850年美国人吉塔尔德(C.F.Guitard)观察到无声电晕放电也有同样的作用。1880年以来,英国物理学家洛奇爵士(Sir Oliver Lodge)一直致力于将电除尘技术应用于工业烟气净化的试验研究。1885年洛奇与沃克(A.0.Walker)、哈钦斯(W.M.Hutchings)合作,在北威尔士炼铅厂建造了第一台电除尘试验装置。洛奇在1903年就获得了静电除尘技术的专利权,但直到1907年,才由美国加利福尼亚州大学化学教授科特雷尔(F.G.Cotterl)将电除尘技术用于捕集硫酸雾并首次获得成功。
从20世纪初叶开始,西欧各工业发达国家相继开展电除尘技术的研究工作。到了20世纪50年代,电除尘器已被冶金和建材工业广泛采用,并迅速扩展到电力、化工、石油等领域。到了60年代,电除尘器已遍及各个工业部门。20世纪40年代出现了板状收尘极,使电场空间利用率大为提高。1945年开始采用螺旋形细圆线代替直细圆线作电晕极。1960年有人发现芒刺电晕线比螺旋线和星形线的起晕电压更低,适合于捕集高比电阻粉尘和净化高浓度的烟气。从40年代~60年代,为了防止已被捕集的粉尘二次飞扬,带有各种防风槽的板状收尘极被设计出来,在实际使用中取得了良好的效果。到了70年代以后,对电除尘器本体结构的研究更加深入,研制出多种板、线结构,在提高气流品质、改善清灰效果、防止二次扬尘、优化本体结构等方面取得了许多成果,进一步促进了电除尘技术的发展。
80年代初期开始利用运算放大器代替晶体管实现多功能控制,使电除尘,但模拟控制电路也更趋复杂管实现多功能控制,使电除尘器自动控制水平进一步提高,到了80年代中期,兴起了利用微机对电除尘器进行控制的热潮,使电除尘器供电控制技术又进人了一个新的发展时期。进人90年代以后,随着计算机技术、网络通信技术、测量控制技术、信号处理技术和人机接口技术的迅猛发展,以工控机上位机,以电除尘器高低压供电控制设备为下位机,以各种检测设备为耳目的集散型智能控制和管理系统便应运而生了,这标志着电除尘器的供电控制技术进人了数字化、信息化的时代,它必将对电除尘技术的进一步发展起到巨大的推动作用。
电袋复合除尘器在20世纪90年代初期由美国提出,并得到开发应用。主要是解决低排放、袋式除尘器运行阻力高和滤袋使用寿命短的难题。中国研发并应用电袋复合除尘器始于2002年,其结构型式均属于串联布置形式,电除尘区和袋除尘器之间有明显的分界。
构造与原理
原理
机械式除尘器
机械式除尘器通常指利用质量力(重力、惯性力离心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
重力沉降室
重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中自然沉降分离的除尘设备。含尘气流进入重力沉降室后,由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低,较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降,而气体则沿水平方向继续前进,从而达到除尘的目的。
惯性除尘器
惯性除尘器是利用惯性力的作用,使含尘气流与挡板撞击或者急剧改变气流方向借助尘粒本身的惯性作用,使其与气流发生分离的装置。
如下图所示,当含尘气流以u1的速度进入装置后,在T1点较大的粒子(粒径d1)由于惯性力的作用离开曲率半径为R1的气流撞在挡板B1上,碰撞后的粒子由于重力的作用沉降下来而被捕集,粒径比d1小的粒子(粒径d2)则与气流以曲率半径R1绕过挡板B1,然后以曲率半径R2随气流作回旋运动。当粒径为d2的粒子运动到T2点时,将脱离以u2速度流动的气流撞击到挡板B2上,同样也因重力沉降而被捕集下来。因此,惯性除尘器的除尘是惯性力、离心力和重力共同作用的结果。
旋风除尘器
旋风除尘器是由进气管筒体、锥体和排气管等组成。排气管插入外圆筒形成内圆筒,进气管与筒体相切,筒体下部是锥体,锥体下部是集尘室。含尘气体由除尘器入口沿切线方向进入后,沿外壁自上而下作旋转运动,形成外旋流。旋转下降的外旋流因受锥体收缩的影响渐渐向中心汇集,到达锥体底部后,转而向上沿轴心旋转形成内旋流(内旋流与外旋流的方向是相同的),最后通过出口管排出。气流做旋转运动时,悬浮在旋流中的尘粒,在离心力的作用下,一面向除尘器壁靠近,然后在重力作用下落人灰斗中,一面随气流旋转向下至气体底,落人灰斗。在外旋流转变为内旋流的锥体底部附近区域称为回流区。在此区将有少量细粉尘被内旋转带走,最后有部分被排出。此外进口气流的少部分沿筒体内壁旋转而上,到达上顶盖后折回沿出口外壁向下旋转到达出口管下端附近被上升的内旋流带走,这部分气流通常称为上旋流。上旋流中的微量细小粉尘被内旋流带走。解决上旋流和回流区中细粉尘的二次返混问题,是设计旋风除尘器时应注意的两个问题。
电除尘器
电除尘器除烟气的过程是一个物理过程,其工作原理如下:在电极系统中的阳极电板上加负电压,使阴阳极电板之间形成不均匀电场,逐渐升高电压使电极周围的电场强度达到一定强度时,电场中的气体被电离,电场中的氛围以离子和电子的形式存在。将高温烟气从电除尘器进风喇叭口经过气流均布装置扩散通入烟箱,此时电极系统及承重结构直接浸没于高温烟气中。在电场氛围内,电子和离子使进入的烟气颗粒带负电,在电场力作用下,带负电的烟气颗粒向收尘极定向运动,带正电的烟气颗粒向放电极移动。当带电烟气颗粒到达电极时,其电性被中和,但由于剩余的静电力和分子引力,烟气颗粒被吸附到电极板上。当电极板上吸附的烟气颗粒积聚至振打要求厚度时,通过电极板振打器的振打作用,烟气颗粒因其惯性力从电极表面剥落至灰斗中,即收尘工作完成,这一过程是连续而高速进行的,为此保证电除尘器连续高效的工作是至关重要的。
滤式除尘器
袋式除尘器是利用过滤材料对尘粒的拦截与尘粒对过滤材料的惯性碰撞等原理实现分离的。织物滤料本身的网孔一般为10~50μm,表面起绒滤料的网孔也有5~10μm,因而新滤料开始使用时,它本身滤尘的效率很低。由于粒径大于滤料网孔的少量尘粒被筛留,并在网孔之间产生“架桥”现象;同时由于碰撞、拦截、扩散、静电吸引和重降等作用,一批粉尘很快被纤维捕集。随着捕尘量不断增加,一部分粉尘嵌入滤料内一部分覆盖在滤料表面上,形成了粉尘初层(见图3-15)。由于粉尘初层及其后在继续沉积的粉尘层的捕尘作用,过滤效率剧增,阻力也相应增大。
湿式除尘器
在湿式除尘器中,气体中的粉尘粒子是在气液两相接触过程中被捕集的。湿式除尘器的除尘机理与纤维过滤的除尘机理相同,主要有重力、拦截、惯性碰撞、扩散和静电效应。目前常用的各种洗涤器主要利用尘粒与液滴、液膜的惯性碰撞进行除尘。湿式除尘器中气、液、固三相接触面的形式及大小,对除尘效率有着重要的影响。水与尘粒的接触大致可以有三种形式:
(1)水滴。由于机械喷雾或其他方式使水形成大小不同的水滴,分散于气流中成为捕尘体,例如酸雾净化喷淋塔、文式管洗涤器等,此时水滴为捕尘体。
(2)水膜。这是在粉尘表面形成永膜,气流中的粉尘由于惯性、离心力等作用而撞击到水膜中,例如旋风水膜除尘器。其分离的原理与干式旋风除尘器相同,然而由于水膜的存在,增加了捕尘的几率,有效地防止了二次扬尘,因而可以大大提高除尘效率。
(3)气泡。水与气体以气泡的形式接触,它主要产生于泡沫除尘器中,由于气体穿过水层,根据气流的速度、水的表面张力等因素的不同,产生不同大小的气泡。粉尘在气泡中的沉降,主要是由于惯性、重力和扩散等机理的作用。
粒径为1~5um的粉尘主要利用惯性碰撞,粒径在1um以下的粉尘主要利用扩散凝并作用。如果使液滴和粉尘带电,静电效应将有明显的增效作用。虽然湿式除尘器的净化机理是明确的,但从理论上建立湿式除尘器的除尘效率表达式是困难的。
构造
机械式除尘器
重力沉降室
沉降室主要由含尘气体进出口、沉降空间、畚斗和出灰口、检查(清扫)口等部分组成。沉降室一般是空心的,或在室内装有横向隔板。在气速相同的情况下,装有横向隔板的沉降室净化效果更好,因为隔板间基本上保持了相同的气体流动速度,而颗粒到达隔板通道底部的沉降距离更短。
惯性除尘器
惯性除尘器的结构可分为碰撞式(冲击式)和回转式两种。碰撞式惯性除尘器一般是在气流流动的通道内增设挡板构成的,当含尘气流流经挡板时,尘粒借助惯性力撞击在挡板上,失去动能后的尘粒在重力的作用下沿挡板下落,进人灰斗中。挡板可以是单级,也可以是多级。多级挡板交错布置,一般可设3~6排。在实际工作中多采用多级型,目的是增加撞击的机会,以提高除尘效率。
回转式惯性除尘器又分为弯管型、百叶窗型和多层隔板型三种。它是使含尘气体多次改变运动方向,在转向过程中把尘粒分离出来。
旋风除尘器
一般旋风除尘器的结构是出进气口、筒体、锥体、排气管、集尘斗等部分组成。有时排气管出口还装有蜗壳形出口。
电除尘器
电除尘器设备主要有两部分组成,电除尘器本体和电源控制装置。电除尘器本体结构是由灰斗、承重结构和墙板围护组成的。灰斗主要由灰斗壁板与板间支撑构成。承重结构主要有两种形式,一种为钢框架,另一种为门式刚架。本文研究的是门式刚架作为承重结构的电除尘器的耐久性问题,将承重结构划分为多门式刚架及底梁,每榀钢架是由组合钢柱、箱型大梁与柱间支撑组成。墙板围护由钢板组成。
滤式除尘器
典型的过滤除尘系统包括以下几个重要部分:
(1)收尘罩、输送含尘气体风道、以及与除尘器连接的入口风道;
(2)除尘器入口气流均布设施;
(3)隔离含尘气室与净气室、密封连接过滤元件的花板;
(4)除尘器壳体,用于安装封罩过滤元件及配辅件等;
(5)滤件清灰系统,如:压缩空气脉冲清灰装置等;
(6)适应烟气工况性质的过滤件;
(7)存储过滤分离及清灰时收集到的粉尘的灰斗;
(8)输灰下料阀或输灰系统;
(9)除尘器出风管口;
(10)除尘系统风机。置于除尘器后的为负压引风机,置于除尘器前的为正压送风机
(11)气体排放烟囱。如果过滤后的气体循环使用,净化后的气体则引入循环使用系统中;
(12)工艺系统非正常运行时的除尘系统旁路管道。
湿式除尘器
除尘器主体结构主要包括脱水装置、限流装置、节流装置、导流装置、稳流装置、进水阀和出水阀等部件组成。其中,进水阀和出水阀分别是除尘器运行前后,放入清水洗涤液和排出带有污泥的清水洗涤液的通道;稳流装置在尽量不影响液相流动的情况下,与导流装置一起形成气流过渡通道;节流装置与液面之间会形成更为狭窄的气流通道(该区域称为节流区域,即节流口),并与限流装置、除尘器器壁组成除尘腔来强化气相与液相的接触进程;脱水装置是对上一级气流中所夹带的水分进行截留,减少空气的含水量。
基本分类
除尘设备按其在系统中的作用可分为含尘气体捕集设备(主要是集气吸气罩)、含尘气体输送设备、含尘气体净化设备(主要是各种适用于不同粒径和特征的除尘器)含尘气体抽吸设备(主要是风机)、粉尘输送设备(包括机械输送设备和气力输送设备两类)。
除尘器是从气流中将粉尘予以分离的设备,通常可对除尘器进行以下分类。
根据除尘机理分类
(1)机械式除尘器。包括惯性除尘器和旋风除尘器。这类除尘器的特点是结构简单、造价低、维护方便,但除尘效率不高,往往用作多级除尘系统中的前级预除尘。
(2)电除尘器。以电力为捕尘机理,分为干式电除尘器和湿式电除尘器。这类除尘器的特点是除尘效率高(特别是湿式电除尘器),消耗动力少,缺点是钢材消耗多,投高。
(3)滤式除尘器。包括袋式除尘器颗粒层除尘器等。其特点是以过滤机理作为除尘的主要机理。根据选用的滤料和设计参数不同,袋式除尘器的效率很高(99.9%以上)。
(4)湿式除尘器。包括低能湿式除尘器(喷淋塔洗涤器、自激式除尘器、水膜除尘器)和高能文氏管除尘器。这类除尘器的特点主要是用水作为除尘的介质。一般来说,湿式除尘器的除尘效率高。当采用文丘里管除尘器时,对微细粉尘的去除效率可达95%以上,但所消耗的能量较高。湿式除尘器的主要缺点是会产生污水,需要进行处理,以消除二次污染。
不同净化程度分类
根据气体净化程度的不同,可以分为以下几类。
①粗净化,主要用于除掉粗大的尘粒,一般用作多级除尘的第一级。
②中净化,主要用于通风除尘系统,要求净化后的空气含尘浓度不超过100~200mg/m。
③细净化,主要用于通风空调系统的进风系统和再循环系统,要求净化后的空气含尘浓
度不超过1~2mg/m。
④超净化,主要用于除掉非常微细的细小尘粒,适用于清洁度要求较高的洁净房间,视
工艺要求而定。
此外,依据除尘器是采用水或其他液体与含尘气体相互接触与否,可以分为干式和湿式
除尘器。
性能指标
除尘装置的性能通常是以其处理量、效率、阻力降这三个主要技术指标来表示的。
除尘装置的处理量
除尘装置的处理量是指除尘装置在单位时间内所能处理的含尘气体量。它取决于装置的形式和结构尺寸。在选择装置时必须注意这个指标,否则将会影响除尘效率。
除尘装置的效率
除尘装置的效率是指除尘装置除下的烟尘量与未经除尘前含尘气体(烟气)中所含烟尘量的百分比。
除尘装置的阻力降
除尘装置的阻力降有时被称为压力降,通常用p表示。它是烟尘经过除尘装置时,能量消耗的一个重要指标。压力损失大的除尘装置,在工作时能量消耗就大,运转费用就高。此外,除尘装置阻力降的大小还关系到所需烟窗高度,以及在烟气净化过程中是否需要安装引送风机等。
除尘装置的阻力降大小,不仅取决于设备的结构形式,而且与流体的流速有关。
关键技术
(1)除尘器清灰系统采用脉冲清灰
除尘器中每一排滤袋对应安装一个脉冲阀,清灰时,开启脉冲阀对相应一排滤袋进行喷吹清灰,滤袋上粉尘被震抖落下,沉降于灰斗,清灰效果好,节能。定时、手动方式中脉冲阀喷吹脉冲宽度0.02~0.3s(可调),脉冲阀喷吹间隔时间1~60s(可调)。
(2)设置除尘器进风导流装置
除尘器进风口设有合理的进风均流装置和灰斗导流装置,解决了各室气流分布不均现象,各室气流分布不均匀率在3%以下。
(3)除尘器内部设置旁路
当锅炉启动点火期间或出现工况不稳定而产生高温烟气时,启动该旁路处理系统,使高温烟气不经过滤袋,直接通向除尘器出口;待启动点火结束或工况稳定后,烟气再通过滤袋进行除尘。
(4)滤料采用聚苯硫醚复合PTFE针刺过滤毡,滤布采用超细材质,并进行加厚处理,后处理工艺采用拒水防油处理生物质燃料的特性为含硫低,而烟气中含有强氧化物,这样需对除尘器滤料进行针对性的选择,结合现有滤料材质及经济性分析,要求锅炉的燃烧工况相对稳定,排烟中的含氧量控制在10%以下,以降低烟气的氧化性,延长滤袋使用寿命。
(5)除尘器滤袋的袋笼采用圆形骨架
材料选用#20钢,采用电阻焊工艺,表面光滑无毛刺,表面后处理采用有机硅化物高温涂料喷涂,能保持适当的机械物理性能。滤袋框架的表面处理减少了与滤袋的摩擦,提高滤袋寿命,使滤袋容易抽出,即使滤袋变形癌入骨架内也可轻易抽出换袋。
选型依据
选择工业除尘设备的运行条件:选择除尘器时必须考虑除尘系统中所处理烟气、烟尘的性质,使除尘器能正常运行,达到预期效果。烟气性质:如温度、压力、黏度、密度、湿度、成分等对除尘器的选择有直接关系。烟尘性质:如烟尘的粒度、密度、吸湿性和水硬性、磨损性对除尘器的选择及其正常运行都具有直接影响。
按处理气体量选型
处理气体的多少是决定除尘器大小类型的决定性因素,对大气量,一定要选能处理大气量的除尘器,如果用多个处理小气量的除尘器并联使用往往是不经济的;对较小气量要比较用哪一种类型的除尘器最经济、最容易满足尘源点的控制和粉尘排放的环保要求。
由于除尘器进入实际运行后,受操作和环境条件影响有时是不易预计的,因此,在决定设备的容量时,需保证有一定的余量或预留一些可能增加设备的空间。
按粉尘的分散度和密度选型
粉尘分散度对除尘器的性能影响很大,而粉尘的分散度相同,由于操作条件不同也有差异。因此,在选择除尘器时,首要的是确切掌握粉尘的分散度,如粒径多在10um以上时可选旋风除尘器;在粒径多为数微米以下,则应选用静电除尘器袋式除尘器。而具体选择,可以根据分散度和其他要求,参考常用除尘器类型与性能表进行初步选择;然后再依照其他条件和介绍的除尘器种类和性能确定。如图4.1.1所示为不同除尘设备所能捕集到的最大粒径范围。
粉尘密度对除尘器的除尘性能影响也很大。这种影响表现最为明显的是重力、惯性力离心力除尘器。所有除尘器的一个共同点是堆积密度越小,尘粒分离捕集就越困难,粉尘的二次飞扬越严重,所以在操作上与设备结构上应采取特别措施。
按气体含尘浓度选型
对惯性和旋风除尘器,一般说来,进口含尘浓度越大,除尘效率越高,但会增加出口含尘浓度,所以不能仅从除尘效率高就笼统地认为粉尘处理效果好,对文氏洗管除尘器、喷射洗涤器等湿式除尘器,以初始含尘浓度在10gm以下为宜;对袋式除尘器,含尘浓度愈低,除尘性能愈好。
粉尘黏附性对选型的影响
粉尘和壁面的黏附机理与粉尘的比表面积和含湿量关系很大。粉尘粒径d越小,比表面积越大含水量越多,其黏附性也越大。在旋风除尘器中,粉尘因离心力黏附于壁面上,有发生堵塞的危险;而对袋式除尘器黏附的粉尘容易使过滤袋的孔道堵塞,对电除尘器则易使放电极集尘极积尘。
粉尘比电阻对选型的影响
粉尘的比电阻随含尘气体的温度、湿度不同有很大变化,对同种粉尘,在100~200℃之间比电阻值最大。因此,在选用电除尘器时,需事先掌握粉尘的比电阻,充分考虑含尘气体温度的选择和含尘气体性质的调整。
选择工业除尘器的其他因素
选择除尘器时应考虑的其他因素主要有除尘设备的经济性、占地面积、维护条件以及安全因素等,因此,在除尘器的选择时,必须满足所处理烟尘达到排放标准的基础上,确保除尘器运行中的技术,经济合理性。表4.1.2比较了不同除尘设备的除尘效率。
使用注意事项
袋式除尘器为例:
袋式除尘器的运转可分为试运转与日常运转。试运转必须在对系统各部件进行检查并得到正常确认后才可作适应性运转,且要作相关性能试验;日常运转中则仍应进行必要的检查与维护,特别是要定期检查袋式除尘器的性能,以及主机设备负荷的变化对除尘器性能产生的影响情况,以下重点强调八个方面的操作要点和注意事项。
脉冲阀工作压力的控制
如果袋除尘器采用的是玻纤覆膜滤袋,则其适合的清灰压力为0.2~0.35 MPa。其中对新投运袋除尘器的清灰压力一般可调整到0.25MPa。若压缩空气的压力高于0.35 MPa,则易造成滤袋和袋笼的磨损,继而会加剧滤袋的损坏并缩短滤袋使用寿命。若采用其它毡类滤料(如P84、聚酯纤维、NOMEX等),其滤袋的清灰压力可以达到0.5MPa以上。
清灰周期的确定
清灰周期需依据相关的经验并通过现场的不断摸索才能得以合理确定。通常喷吹时间间隔太长时,除尘器整机阻力加大,对生产会造成较大的影响;而喷吹时间间隔太短时,会降低滤袋的使用寿命,因每清灰一次对滤袋就会造成一定的损伤。因在滤袋的正常使用寿命内喷吹次数是一定的,显然加大中间的喷吹时间间隔是延长滤袋使用寿命的最好办法之一。建议:若是定时清灰方式,建议在投运初期将整个清灰周期设置在30~40 min为宜;若是定阻清灰方式,清灰阻力上下限分别设为1300Pa和1 100 Pa;生产时最好采用“定时清灰模式”加“离线清灰模式”,而一般不要用“定阻清灰模式”加“离线清灰模式”。一旦清灰周期确定,就不要随便改动。
脉冲宽度的设置
脉冲宽度一般设置为0.1~0.15 s即可,没有必要设置在0.2s或者更大。事实证明,脉冲宽度增大并不能明显提升清灰效果,反而会加剧滤袋和袋笼的磨损。
压缩空气质量的影响
(1)杂质的影响。压缩空气中的杂质会影响减压阀和脉冲阀的工作性能。因杂质会进入减压阀,造成减压阀失效而不能调整压力;杂质会进入脉冲阀而损伤脉冲阀膜片,会造成漏气而降低清灰作用,或长时间对滤袋喷吹而造成对滤袋的损坏。
(2)水分的影响。压缩空气中的水会造成袋笼的腐蚀,袋笼腐蚀后达不到与滤袋的配合要求,甚至袋笼表面粗糙后加剧对滤袋的磨损。另外,水分喷到滤袋内表面后,容易造成糊袋,引起除尘器阻力上升,为降低阻力,只能缩短清灰周期,降低滤袋使用寿命。过量的水分还会引起滤袋的水解,造成滤袋强度的降低,进而引起滤袋的破损。因此,对分气箱和储气罐要定时放水,避免水分进入清灰系统。一般防水周期不能超过一周,最好每天都要进行防水;在东北地区寒冷的冬季,如果分气箱和储气罐内有水分还会结冰,进而造成整个喷吹系统的失效。
温度范围
各种滤料都有各自的使用温度,在实际工作中,应根据不同的滤料设置不同的报警温度。如玻璃纤维覆膜滤料的使用极限温度为260℃,即在此温度下滤料可短时间工作。因此,使用中应密切关注除尘器的入口温度,严禁超温运行。当温度超过220℃时系统应启动保护程序,防止烧袋的发生。对有高温报警的控制系统,报警温度可调整到220℃。
脉冲阀的维护
平时要定期检查脉冲阀是否工作正常,有无漏气或不工作等现象,若有则应及时处理并查清原因,避免问题再次发生。
安全要点
袋式除尘器运行中,一方面常常有粉尘、火星、有燃烧和爆炸性气体等进入系统之中,其中有些粉尘具有自燃着火的性质或带电性;另一方面是大多数滤料都是易燃烧、磨擦易产生积聚静电。因此袋式除尘器运行中存在燃烧、爆炸事故的危险,必须严防事故的发生。具体措施有:
(1)在除尘器的前面设燃烧室或火星捕集器,以便使未完全燃烧的粉尘与气体完全燃烧或把火星捕集下来;
(2)采取防止静电积聚的措施,各部分用导电材料接地,或在滤料制造时加入导电纤维;
(3)防止粉尘的堆积或积聚,以免粉尘的自燃和爆炸;
(4)人进入袋室或管道检查或检修前,务必通风换气,严防CO中毒。
其它注意事项
(1)北方地区冬天温度较低,需要做好管道的防寒措施,防止管路冻结、堵塞;
(2)气源三联体要定时间排污和加油,储气罐、分气箱及过滤器也要定期排污;
(3)要确保测量元器件的正常工作且压力要在控制范围之内。
应用领域
火力发电
火力发电行业是除尘器发展最大的市场之一。自从20世纪70年代起,因为电除尘安装门槛低、使用简便、能够处理大量烟气等特点,中国火力发电行业开始广泛采用静电除尘器。到21世纪初期,中国燃煤电厂已经基本普及了普通的干式电除尘,据统计,直至2012年年初,中国电力行业90%以上的除尘器都是传统静电除尘器。
水泥行业
对水泥行业而言,传统的除尘方式是在篦冷机部分使用静电除尘器进行除尘,充分发挥静电除尘器对高温环境的适应程度:而在窑尾使用袋式除尘器,这样可以回收窑尾废气中的部分水泥原料,降低除尘成本,提高经济效益。至2015年,水泥窑中所有电除尘器改装为袋式除尘器。
垃圾焚烧行业
中国《生活垃圾焚烧污染控制标准》中明确规定,生活垃圾焚烧产业必须使用袋式除尘器进行除尘。因此,在垃圾焚烧行业中,袋式除尘器所占的比例为100%。
新型设备
低温变电纤维编织膜除尘技术
静电除尘装置的除尘效率主要受温度、电压和自洁程度的影响。为保证膜静电除尘高效工作,采用低温变电纤维编织膜除尘技术,研制具有脉冲供电与气体再循环冷却的轻质纤维编织膜高效卧式圆筒型静电除尘装置。纤维编织膜具有成本低、质量轻、抗拉强度大和抗腐蚀等特点。脉冲供电可避免出现反电晕现象,并节约电能。除尘器内气体温度通过经冷却器冷却的部分尾气进行调节。通过采用纤维编织膜、脉冲供电和温度调节,实现空气中颗粒杂质的直径\u003c0.3μm,含尘量\u003c0.5 mg/Nm3,除尘过滤等级达到H13。
生物纳膜喷射抑尘技术
防止膜静电除尘装置集粉尘过多导致除尘效率下降,采用生物纳膜喷射抑尘技术,结合电磁激振清灰技术,研制电磁激振式生物纳膜自洁装置。生物纳膜具有强电荷吸附性,将其喷射在编织膜表面,能吸附和团聚小颗粒粉尘,进而聚合成大颗粒尘粒,自重增加而沉降,配合电磁激振,大幅度提高其自洁效率,解决自洁时间长、效率低和粉尘二次飞扬的问题,实现编织膜集尘性能的高效还原。
发展趋势
随着目前社会上对环境保护越来越重视,在各个方面生产及工作过程中,对于除尘工作也就越来越重视,因而除尘器的应用必然会越来越重要,并且除尘器的不断应用中也会有着越来越理想的发展前景。随着目前科学技术的不断发展,在今后袋式除尘器的应用及发展过程中,必然会有越来越多的现代化科学技术得以应用,如信息化技术与自动化技术等,这些现代化技术的应用能够使除尘器的技术水平得以提升,实现除尘器的自动化及智能化工作,使除尘器能够更好符合社会发展趋势。另外,除尘器会向多元化功能模式方向发展,从而使除尘器在实际应用过程中能够发挥出更全面的功能。在除尘工作的开展中能够发挥出更理想的作用。
参考资料
目录
概述
发展历程
构造与原理
原理
机械式除尘器
重力沉降室
惯性除尘器
旋风除尘器
电除尘器
滤式除尘器
湿式除尘器
构造
机械式除尘器
重力沉降室
惯性除尘器
旋风除尘器
电除尘器
滤式除尘器
湿式除尘器
基本分类
根据除尘机理分类
不同净化程度分类
性能指标
除尘装置的处理量
除尘装置的效率
除尘装置的阻力降
关键技术
选型依据
按处理气体量选型
按粉尘的分散度和密度选型
按气体含尘浓度选型
粉尘黏附性对选型的影响
粉尘比电阻对选型的影响
选择工业除尘器的其他因素
使用注意事项
脉冲阀工作压力的控制
清灰周期的确定
脉冲宽度的设置
压缩空气质量的影响
温度范围
脉冲阀的维护
安全要点
其它注意事项
应用领域
火力发电
水泥行业
垃圾焚烧行业
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低温变电纤维编织膜除尘技术
生物纳膜喷射抑尘技术
发展趋势
参考资料