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除塵器設計中延長除塵袋壽命的技術措施

編輯:本站 發布時間:2018-03-29
2001年豐泰發電廠應用德國魯奇旋轉噴吹 脈沖袋式除塵技術獲得成功后,袋式除塵器開始在燃煤電廠得到了大力推廣和應用。由于袋式除塵器除塵效率高,而且除塵效率不受煤種變化的影響排放普遍穩定在 20mg/m3以下,因此袋式除塵器在電力行業的應用越來越多,而且隨著《火電廠大氣污染物排放標準》要求煙塵排放降低至20-30mg/m3以下的新標 準頒布以后再用的電除塵器都需逐步進行改造。燃煤電廠應用袋式除塵器與其他行業相比,有一些重要的不同點,如煙氣量大、使用溫度高、煙氣腐蝕性強、濾袋的 價格昂貴等,因為是與發電設備配套,即應用于能源行業,這就要求除塵器必須保證達標排放、安全可靠、運行穩定、節省運行費用,即除塵袋的使用壽命要長。進 一步提高袋式除塵器的技術性能,特別是如何延長除塵袋壽命,是急需解決的一項重要技術課題。為此,本文從袋式除塵器的設計及安全運行維護角度出發,在除塵 器設計制造角度探析延長除塵袋壽命的技術措施。
【袋式除塵器主要性能分析】
袋 式除塵器由于其先進的過濾捕集除塵機理、不同的工況條件適應性強、除塵效率高、結構簡單。而被廣泛應用于各個行業的通風除塵。半個世紀以來的應用和創新, 袋式除塵器其設備、除塵袋、主要配件和控制技術都有了飛速發展和長足進步。袋式除塵器設備設計制造技術、針刺氈濾料工藝技術等等,通過引進和創新,已于上 個世紀末就達到了世界先進水平。袋式除塵器設計的主要指標有:
1.       出口排放濃度:袋式除塵器在設備制造和安裝調試中制藥確保焊接縫不漏氣、除塵袋完好,就能達到國家排放標準的要求,粉塵排放一般均在20mg/m3以下,甚至可以達到10mg/m3以下。對重金屬汞以及PM2.5 微細粉塵也有一定的效果。
2.       設備阻力:設備阻力通常是指除塵器進出口間的壓力損失,它由兩部分組成,即設備機械阻力和過濾阻力。機械部分阻力與進風方式、氣流入口均布、導流結構有 關,采用平進平出和進口孔板分布技術的除塵器,其機械阻力較低,約200PA左右。除塵器的過濾層阻力由除塵袋阻力、嵌入除塵袋深層的粉塵和粉塵初層以及 除塵袋清灰后表面積聚的粉塵的阻力組成,其中濾袋清灰后表面積聚的粉塵阻力是周期性變化的,該阻力上升的快慢與粉塵濃度和過濾風速有關,濃度高、風速快則 阻力上升快。
設 備阻力值由定阻清灰控制參數確定,該指標應科學確定,如設備阻力定為1200pa,則除塵袋表面粉塵阻力上升了600PA-700PA時開始清灰,如果設 定為1000PA,則除塵袋表面粉塵阻力上升了400-500PA時就開始清灰,這將增加濾袋的清灰頻率,對濾袋壽命不利,為延長濾袋壽命,建議將設備阻 力定為1200PA較為合適,也是科學、經濟的。
3.       除塵袋壽命:影響除塵袋壽命的因素較多,主要與濾料性能,設備技術水平以及設備的運行維護都密切相關。隨著濾料制造技術及工藝水平的提高,濾料的耐酸堿、 耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、耐磨、耐折等技術性能都有了很大的提高,但濾料材質與織造工藝的選擇必須滿足煙氣條件的要求。除塵器設備方面的技術因素主要有: 過濾風速的合理確定;氣流分布于濾袋負荷的均勻性;清灰效果的好壞與清灰力度的適中性等。在設備運行管理中,嚴格按運行規程進行操作維護也很重要。
上述三項性能被統稱為袋式除塵器的三大主要性能。在這三大主要性能中,濾袋的壽命直接影響到設備的安全運行及運行維護費用。
【除塵設備制造影響除塵袋壽命的因素】
燃煤電廠袋式除塵器的常用濾料價格昂貴,過濾面積大,除塵袋費用占設備費用比例高,一般均在三分之一左右,且使用壽命僅三到四年,所以電廠和設備廠家都非常關注濾袋壽命這一重要性能指標。除塵設備影響濾袋壽命的因素有:
(1)       過濾風速
過 濾風速是除塵器性能指標的主導參數,在數值上市煙氣量與過濾面積的比值,但在選擇其大小時,除了考慮與過濾材料的性能有關以外,還與氣體和粉塵的性質、除 塵器的整機性能有關系。過濾風速主要是根據經驗確定的,選擇其大小要遵循的原則有兩個,一是設備的運行阻力,二是濾料的使用壽命。這就是說,過濾風速選大 了,雖然設備規格笑了,價格也便宜,但運行阻力大,濾料壽命短,使運行和維護費用增大;過濾風速選小了,運行和維護費用可以減小,但設備規格大,一次性投 資大,只有遵循上面的原則,合理選取過濾風速,才使性價比最合適。燃煤電廠常用的過濾風速一般取0.85-0.9mg/min為宜。
(2)       清灰方式與清灰力度
目 前,電廠常用的袋式除塵器主要是旋轉噴吹脈沖和行噴吹脈沖兩種,旋轉噴吹脈沖清灰氣體壓力為0.085-0.1Mpa,屬于低壓噴吹,對濾袋的損傷較小, 且屬于概率清灰,既能達到滿意的清灰效果,又不損傷除塵袋。行噴吹脈沖清灰氣體壓力為0.2-0.3MPA,屬于一對一對中噴吹,清灰效果好,為了減輕對 除塵袋的損傷,一是適當降低噴吹壓力,二是適當調高清灰下限值阻力(清灰程序啟動值)。
設 備壓力的合理設定也是不可忽視的,袋式除塵器的阻力不是越低越好,一般為1200-1500PA是科學的經濟的。有的項目投標要求設備廠家保證 100PA,甚至更低,這就必然帶來兩種后果,一是頻繁清灰,降低濾袋壽命;二是高強度清灰,使下限阻力很低,即影響濾袋壽命,又增加微細粉塵的排放量。 所以,建議將設備阻力值上限定為1200PA、下限阻力不要低于800PA為宜。
(3)       濾袋負荷的均勻性
在 既定的煙氣條件下,濾袋使用壽命除了與過濾風速和清灰力度有關外,濾袋負荷的均勻性也是影響其壽命的重要因素。濾袋負荷的均勻性是由進風方式、氣流分布導 流裝置與氣流通道的優化設計來保證的。濾袋免受氣流沖刷、袋區內各部濾袋負荷均勻是提高濾袋壽命的重要條件,因此,燃煤電廠袋式除塵器的設備設計必須對保 證濾袋負荷的均勻性采取先進可靠的技術措施。

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