2 滤袋机械破损的原因分析
滤袋破损的原因很多,如:机械破损、化学腐蚀、高温烧灼、结露堵塞等,但主要是机械破损。袋式除尘器按清灰方式分为机械振打清灰袋式除尘器、反吹(吸)清灰袋式除尘器和脉冲清灰袋式除尘器。滤袋按形状分为圆形、偏圆形、楔形和信封形,应用多的是圆形。本文针对应用多的反吸风袋式除尘器和脉冲袋式除尘器的圆形滤袋机械破损进行分析。
2.1 反吸风袋式除尘器滤袋机械破损
反吸风袋式除尘器为下进风、正压内滤式。滤袋采用不同材质的薄形滤料缝制而成,滤料厚度0.4~0.6mm、滤袋直径250~300mm、长度10~12m,滤袋外设有间距不等的多道防瘪环,滤袋下端用卡箍或钢丝将滤袋固定在花板孔口的短管上,上端安装有吊帽、弹簧和拉链将滤袋吊挂在除尘器箱体上部的挂架上,用拉链将滤袋向上拉紧。滤袋破损主要发生在滤袋下部和中部。
(1)底部破损的主要原因是:花板孔口用于安装滤袋的短菅太短,一般只有40~50mm,含尘气流从花板孔进入对滤袋底部容易造成横向冲刷使滤袋迎风面破损;用钢丝捆扎滤袋容易造成滤袋纤维断裂。
(2)在高温环境下,滤袋的自身重量及积灰重量会使滤袋拉长,当上部拉簧不足以克服滤袋拉长时,滤袋底部就会出现坐袋现象,在过滤清灰时滤袋发生摆动与滤袋环上端口发生摩擦磨破滤袋,此现象发生为严重。
(3)滤袋中部破损的主要原因是滤袋的间距太小,一般只有70~80mm,当滤袋伸长10mm则发生弯曲,中部和下部就会发生相互碰撞而损坏。
(4)钢制防瘪环易锈蚀,锈蚀后的防瘪环较易将滤袋磨破。
(1)回转离线机构:采用**的设计技术,形成一套动态清灰机构代替了常规环保设备涉及的数十套静态装置,较大的减少了维护量。
(2)设备中心构造:由常规的庞大的环保设备的长方体修正为离线回转环保设备的圆柱体,圆柱体的中心线演变为风道线。
(3)动态回转供气供电装置:气源压缩创新技术,彻底消缺了泄降压等很难解决的技术问题;并采取滑式动态供电模式。
(4)圆心脉冲储气罐:脉冲储气罐有常规的方圆静态型修改为动态型,彻底满足了回转离线功能的需求。
(5)智能脉冲**装置:确保喷吹口与布袋中心找正时迅速喷吹。
(6)动态标准移位清灰机构:完成了离线罩在低压密封状态下的脉冲喷吹工作。
(7)设备360度可调进出风口:含尘气流可在360度任何方位设异样的进口进入设备本体,净化气流在360度任何角度导入风机。
(8)离散式非径向均布凹式花板:用于提升滤袋清灰效果。骨架采用了埋入凹式花板,用于提升花板的使用硬度,确保喷吹效果。
2 布袋除尘技术在高炉煤气除尘中的应用机理
2.1 布袋除尘器滤料的捕集
在应用布袋除尘技术对高炉煤气中的粉尘进行净化、清除时,布袋除尘器中的滤料会通过惯性碰撞效应、静电效应、筛滤效应、扩散效应、重力沉降效应等对尘粒进行捕集。例如,当高炉炉内颗粒较大的粉尘在气流作用下,接近布袋除尘器捕集纤维时进行迅速流转,较大粉尘颗粒受惯性力的作用将偏离气流轨道,并沿着原有的运动轨迹前移,并与捕集纤维发生撞击,在捕集纤维捕集筛滤效应下实现尘粒过滤。与此同时,当气流穿过布袋除尘器滤料时,在摩擦力的作用下形成静电效应,使尘粒负有电荷,并在电位差以及库仑力作用下对尘粒进行吸附、捕集。
2.2 布袋除尘器粉尘层的捕集
通常情况下布袋除尘器的滤袋都是由纤维编制而成,在进行净化、过滤时,受扩散、吸附等作用的影响,粉尘颗粒将在滤料网的空隙中形成“架桥现象”从而使减小滤料网的孔径,逐渐形成粉尘层。由于粉尘层中的尘粒直径在一定程度上小于滤料纤维的直径,从而出现粉尘层的筛滤、截留等,进而提升布袋除尘器除尘效果。
2.3 布袋除尘器对高炉煤气粉尘的净化、清除通常情况下,高炉煤气中存在的烟尘、粉尘的粒径分布情况是由小到大进行分布的。因此,在布袋除尘器工作过程中,含有尘粒的气流会通过布袋除尘器中的滤料,在此过程中颗粒较大的尘粒受重力作用留在滤料中或滤料网的表面上,而颗粒较小的尘粒(小于滤布空隙)受力的冲击、筛滤等作用或留在滤料表面或受布朗运动作用留在滤布的空隙中。随着滤料捕集到的尘粒的不断积累,将在滤袋表面形成粉尘层,并在一定程度上成为滤袋的“滤膜”,增强布袋除尘器的净化、除尘效果。
垃圾焚烧行业:袋式除尘是选择
目前,我国面临较大的城市垃圾处理的压力。根据国家环保部统计和预测,2010年我国城市垃圾年产量将为1.52亿吨,2015年和2020年将分别达到1.79亿吨和2.1亿吨,2010年到2020年间我国垃圾产量年均增长率达到3.29%。
国家在《中国应对气候变化国家方案》中明确指出,鼓励“在经济发达、土地资源**地区建设垃圾焚烧发电厂”;“大力研究开发和推广利用**的垃圾焚烧技术,提高国产化水平,有效降低成本,促进垃圾焚烧技术产业化发展”。根据《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001)*7.3条规定:生活垃圾焚烧炉除尘必须采用袋式除尘器。这也就是袋式除尘器在垃圾发电行业应用份额为**的原因。不过,垃圾在焚烧的过程中产生的烟气具有危害大、含湿量高、高低温互现、烟尘颗粒细小、腐蚀性强的特点,对除尘设备的各项性能均提出了很高的要求。近几年,袋式除尘器技术已经较好地适应了垃圾焚烧烟尘条件,成功克服了上述难点。一些系统的颗粒物排放浓度为2.3—4.0mg/Nm3,二恶英排放浓度为0.018—0.040ngTEQ/Nm3,设备阻力稳定在1300—1800Pa范围内,滤袋寿命能达到3年以上,经济性显着提高。
随着民众关注度越来越高,未来垃圾焚烧和垃圾焚烧发电行业尾气净化领域将会发展为一个成熟的行业,从方案设计、设备制造到施工和运营将逐渐走向专业化运作,因此为垃圾焚烧尾气净化配套的袋式除尘器主机、滤料均会有较大的发展前景,或将成为袋式除尘器需求的新增长点。
2.2 脉冲袋式除尘器滤袋破损原因分析
脉冲袋式除尘器为负压外滤式,下进风、上排风。利用压缩空气对滤袋进行脉冲清灰。滤袋上端口设有涨环,利用涨环将滤袋固定在花板孔内,滤袋内装有袋笼和文氏管。滤袋由不同材质的毡缝制而成,其材料厚度为1.5~2.5mm、直径130~160mm、长度2450~8000mm。滤袋损坏主要发生在上端袋口、袋身和底部。
2.2.1 上端袋口破损原因
袋口破损多发生在滤袋涨环与花板孔接触部位和离袋口以下30cm以内,主要原因是滤袋涨环与花板孔配合不好,当出现过盈量2~3mm时,滤袋就无法安装到位,用力敲击或用力踩会造成花板孔出现锐角或毛刺将滤袋刺破;当出现负偏差时滤袋会出现上下窜动磨损,甚至发生掉袋;喷吹管上的喷嘴和文氏管安装与滤袋不同心歪斜,产生脉冲喷吹时高速气流对滤袋冲刷磨损。
2.2.2 袋身破损原因
袋身破损主要是袋笼横竖钢筋与滤袋来回摩擦造成的,当袋笼钢筋锈蚀后磨损为严重。
2.2.3 袋底破损的原因
袋底破损现象为常见,其主要原因是:袋笼底部尺寸太小,滤袋过长造成滤袋内侧磨损;花板变形、袋笼弯曲,袋笼安装不垂直,在滤袋底部不固定的情况下相互碰撞造成滤袋外部损坏。
2.2.4 袋笼损坏的原因
袋笼长径一般都在40cm以上,由3~4mm钢丝焊接而成,在搬运、保管、安装、更换滤袋时较易造成弯曲变形、脱焊,碳钢袋笼在高温、含湿、含腐蚀性气体的情况下易锈蚀,容易和滤袋黏附在一起,更换滤袋时很难从滤袋中抽出,导致滤袋损坏无法继续使用。
3 改进方案
2.现场使用效果
2018年2月10日,XX垃圾焚烧厂在3台焚烧线的除尘器灰斗内壁使用该涂料,并且停运电加热系统,设备投入运行。由于该涂料高耐温163℃,对灰斗进行了温度测量。在除尘器入口烟气温度为165℃的工况下,灰斗外壁温度为144℃。
截至2019年3月份,每次巡检检查除尘器灰斗时,下料口落灰情况很好,没有出现由于积灰导致的人工清灰现象,提高了安全及环保系数。
电除尘器当前国内技术研发的热点主要在以下几个方面:泛比电阻电除尘器技术、移动电极电除尘器技术、膜电除尘器技术、层流.电凝聚技术。滤袋除尘根据压力的不同,可分为正压除尘和负压除尘,但目前我国普遍采用负压除尘。袋式除尘器有脉冲喷吹式、长袋低压脉冲式、分室引射脉冲式、滤简脉冲喷吹式、扁袋脉冲喷吹式、回转反吹式、气箱脉冲式等多种结构形式。
我国对布袋除尘器需求巨大,除尘滤料,尤其是耐高温纤维滤料有广阔的市场发展前景。我国“十二五”规划对环境保护提出了较高的需求,水、气、声、渣都将更多的应用过滤材料,过滤材料行业市场前景看好。其中在烟尘治理领域,袋式除尘由于除尘效率高,不会造成二次污染,便于回收干料等性能,在国内外的应用越来越广,占到所用除尘设备的80%。钢铁工业是大气污染的主要来源之一,我国钢产量已**过3亿吨,按宝钢应用袋式除尘的状况计算需要2100万平方米,折算后每年更换滤料600万平方米。
3 布袋除尘技术在高炉煤气除尘中的应用
3.1 应用概述
布袋除尘系统主要由反吹清灰系统、控制系统、半净煤气管道系统、半净煤气安全温系统、输灰与卸灰系统等共同组成,用以实现高炉煤气的净化与除尘。
3.2 布袋除尘系统的应用
3.2.1 反吹清灰系统的应用
在布袋除尘系统中,反吹清灰系统中又可分为加压反吹清灰系统与氮气脉冲反吹清灰系统两类。其中加压反吹清灰系统为内滤式模式,当含尘煤气经由布袋除尘器滤袋内部向外部流动时,在反吹清灰系统作用下气流将改变方向,实现气流由外向内的流动,从而通过滤袋的捕集达到除尘目的。而氮气脉冲反吹清灰系统则是将含有尘粒的煤气由下方流向除尘滤袋中外表面,在加强粉尘层作用的同时,借助脉冲阀实现滤袋外表面堆积尘粒的清理。为保证反吹清灰系统作用的大化发挥,在应用时需根据具体情况进行具体分析。
3.2.2 压差检测系统的应用
在布袋除尘器应用过程中,保证其压差检测系统运行的安全性与稳定性至关重要。通常情况下,压差检测点多分布在煤气进出管、箱体净煤气室中。其系统装置安置的科学性与合理性是保证压差信号检测正确性、准确性的关键,而检测准确性是提升除尘器检修质量的重点手段,也是提升滤袋使用寿命、提升系统质量、降低能耗的重要方式。
3.2.3 半净煤气安全温度调控系统的应用
在钢铁企业进行高炉冶炼过程中,高炉设备产生的煤气会在重力净化、除尘的作用下成为“半净煤气”,与此同时半净煤气通过盲板阀、除尘器蝶阀以及半净煤气管道进入到布袋除尘滤袋中进行再次除尘。通常情况下,在半净煤气进入除尘器的管体中时,煤气温度会产生一定的变化,即升温。而随着温度的提升,气流将对除尘器中的滤袋产生破坏,使滤袋被烧坏。对此,为保证温度的安全性,需配设半净煤气安全温度调控系统进行温度安全调控。
3.2.4 其他应用策略
为保证布袋除尘器作用的充分发挥,降低运行能耗。在应用过程中,需科学选择除尘器箱体的阀门,用以保证系统的安全性与严密性,避免系统除尘过程中煤气的外泄。通常情况下,当系统管网的压力发生改变,对蝶阀产生不利影响时,可选用直板尘气蝶阀或通过配设清灰孔进行强化。
问:简述除尘器的工作原理及操作方法
答:除尘器也分好多种,常见的布袋、静电、旋风等,布袋很容易理解就是含尘气体通过织布过滤掉大颗粒的灰尘,灰尘掉下进入灰斗,静电就是使颗粒带电,通过电磁场被吸附,旋风是利用类似离心力原理将重的颗粒下沉降
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