袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后,由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的主要过滤层,依靠初层的作用,网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料表面的积聚,除尘器的效率和阻力都相应的增加,当滤料两侧的压力差很大时,会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。另外,除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此,除尘器的阻力达到一定数值后,要及时清灰。清灰时不能破坏初层,以免效率下降。
工作原理
袋式除尘器高的除尘效率是与它的除尘机理分不开的。含尘气体由除尘器下部进气管道,经导流板进入灰斗时,由于导流板的碰撞和气体速度的降低等作用,粗粒粉尘将落入灰斗中,其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室,由于滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用,粉尘被阻留在滤袋内,净化后的气体逸出袋外,经排气管排出。滤袋上的积灰用气体逆洗法去除,清除下来的粉尘下到灰斗,经双层卸灰阀排到输灰装置。滤袋上的积灰也可以采用喷吹脉冲气流的方法去除,从而达到清灰的目的,清除下来的粉尘由排灰装置排走。袋式除尘器的除尘效率高也是与滤料分不开的,滤料性能和质量的好坏,直接关系到袋式除尘器性能的好坏和使用寿命的长短。而过滤材料是制作滤袋的主要材料,它的性能和质量是促进袋式除尘技术进步,影响其应用范围和使用寿命。
除尘器的技术性能指标主要包括除尘效率、压力损失、处体量与负荷适应性等几个方面。 [3] 1、除尘效率
在除尘工程设计中一般采用**率作为考核指标,有时也用分级效率进行表达。
(1)**率 **率为除尘器除下的粉尘量与进入除尘器的粉尘量之百分比。如下式表示:
η=G2÷G1×
式中 η---------除尘器的效率,%;
G1---------进入除尘器的粉尘量,g/s;
G2---------除尘器除下的粉尘量,g/s;
由于在现场无法直接测出进入除尘器粉尘量.应先测出除尘器进出口气流中的含尘浓度和相应的风量,再用下式计算:
式中 Q1---------除尘器风量,m3/s;
C1---------除尘器浓度,mg/m3;
Q2---------除尘器出口风量,m3/s;
C2---------除尘器出口浓度,mg/m3。
(2)总效率
在除尘系统中若有除尘效率分别为 η1、η2.......ηn的几个除尘器串联运行时.除尘系统的总效率用η表示,按下式计算
η=(1- η1)(1- η2)...(1- ηn)
(3)穿透率 穿透率ρ为除电器出口粉尘的排出量与粉尘的进人量的百分比,按下式计算:
(4)分级效率 分级效率n为除尘器对某一粒径d或粒径范围△d内粉尘的除尘效率,如下式所示
2、压力损失
除尘器压力损失为除尘器进、出口处气流的全压值之差,表示气体流经除尘器所耗的机械能,当知道该除尘器的局部阻力系数ξ值时可用下式计算。在现场可用压力表直接测出。
式中 △p---------除尘器的压力损失,Pa;
ρu---------处体的密度,kg/m3;
υ ---------除尘器处的气流速度,m/s。
3、处体量
表示除尘器处体能力的大小,一般用体积流量(m3/h或m3/s)表示,也有用质量流量(kg/h或kg/s)表示的。
4、负荷适应性
负荷适应性良好的除尘器,当处体量或污染物浓度在较大范围内波动时,仍能何持稳定的除尘效率、适中的压力损失和足够高的作业效率。
袋式除尘器的应用已有百余年的历史,其的优点是除尘效率高(达**以上),排放浓度可达到10mg/m³以下,且分级效率也很高,对2.5μm以下的微细颗粒物也有很好的捕集效率,因此得到广泛的应用。但袋式除尘器经过多年的运行也暴露出一些问题,如滤袋易损坏、结露、运行阻力高、清灰失灵、灰斗卸灰不畅等。造成袋式除尘器运行出现问题的因素有很多,除了除尘器自身因素外,操作、管理不当也是造成其在运行中出现问题的重要原因。本文对目前袋式除尘器在运行过程中经常出现的问题进行了分析讨论。
1滤袋问题
袋式除尘器的进步主要表现在滤料的创新和清灰方式的变革上,而滤袋又是袋式除尘器的心脏,滤袋的维修费用在除尘器维修费用中所占比例是的,可达维修费用的70%以上。滤袋是决定除尘器性能的关键因素。造成滤袋损坏的主要因素有:高温烧毁、腐蚀、机械损坏、安装质量、产品质量、操作、管理等多方面原因。
1.1高温烟气对滤袋的损坏
(1)高温烧毁
高温对滤袋的损害是致命的。如黑龙江某煤粉干燥窑,由于干燥后煤粉颗粒非常细小又特别粘,清灰不理想,使滤袋表面存留大量的干燥后的煤粉,而这种干燥后的煤粉,燃点又非常低,当高温烟气进入除尘器后,会迅速点燃滤袋表面的煤粉,导致整台除尘器的滤袋及骨架全部被烧毁。从图1可以看出,滤袋表面残留大量的干燥后的煤粉,从其左上角也可见箱体被烧毁。
(2)火星烧穿
除了高温烧毁外,烟气中的火星对滤袋的损害也是非常严重的。如焦炉、干燥窑、链条炉、冲天炉、电炉、高炉、混铁炉等在生产过程中会有大量的火星混入烟气中,如对火星处理不及时,尤其是滤袋表面粉尘层较薄时,火星就会将滤袋烧穿,形成不规则的圆洞(如图2)。但当滤袋表面粉尘层较厚时,火星不会将滤袋直接烧穿,而会造成滤袋表面形成深颜色的烘烤痕迹。
(3)高温收缩
高温烟气对滤袋的另外一种损害是高温收缩,虽然每种滤料的使用温度不同,但当烟气温度过其使用温度后,如其经向收缩率过大,会使滤袋在长度方向上尺寸变短,滤袋袋底紧托着骨架并受力而损坏(如图3)。如果滤袋纬向热收缩过大,将使滤袋在径向尺寸变小,滤袋会紧紧箍在骨架上,甚至无法抽出骨架。从而使滤袋一直处于受力状态,造成滤袋的收缩变形、变硬、变脆,加快强度耗损、减短滤袋寿命。由于滤袋变形后会紧紧箍在骨架上,在清灰时滤袋难以变形而不利于喷吹清灰,导致滤袋阻力居高不下。
(4)灰斗粉尘蓄热烧毁滤袋
高温粉尘被收入灰斗后,如果不能及时排出,粉尘会长期蓄积在灰斗里造成灰斗内温度不断升高,滤袋长期在高温烘烤下就会变脆、变硬,严重时则会烧毁,尤其是粉尘中含有的易燃物质,会在灰斗内燃烧,从而烧毁滤袋。
除尘器的工作原理如下:含尘气体由下部敞开式法兰进入过滤室,较粗颗粒直接落入灰仓,含尘气体经滤袋过滤,粉尘阻留于袋表,净气经袋口到净气室,由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加,程控仪开始工作,逐个开启脉冲阀,使压缩空气通过喷口对滤袋进行喷吹清灰,使滤袋突然膨胀,在反向气流的作用下,赋予袋表的粉尘迅速脱离滤袋落入灰仓,粉尘由卸灰阀排出。
除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘气体从除尘器的进风均流管进入各分室灰斗,并在灰斗导流装置的导流下,大颗粒的粉尘被分离,直接落入灰斗,而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上,干净气体透过滤袋进入上箱体,并经各离线阀和排风管排入大气。随着过滤工况的进行,滤袋上的粉尘越积越多,当设备阻力达到限定的阻力值(一般设定为1500Pa )时,由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后,按设定程序打开电控脉冲阀,进行停风喷吹,利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压力聚增,将滤袋上的粉尘进行抖落(即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰)至灰斗中,由排灰机构排出。
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