布袋除塵器的工作原理布袋除塵器的工作機(jī)理是含塵煙氣通過(guò)過(guò)濾材料，塵粒被過(guò)濾下來(lái)，過(guò)濾材料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細(xì)粒粉塵主要靠擴(kuò)散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過(guò)濾作用。布袋除塵器除塵效果的優(yōu)劣與多種因素有關(guān)，但主要取決于濾料。布袋除塵器的濾料就是合成纖維、天然纖維或玻璃纖維織成的布或氈。根據(jù)需要再把布或氈縫成圓筒或扁平形濾袋。根據(jù)煙氣性質(zhì)，選擇出適合于應(yīng)用條件的濾料。通常，在煙氣溫度低于120℃，要求濾料具有耐酸性和耐久性的情況下，常選用滌綸絨布和滌綸針刺氈；在處理高溫?zé)煔?<250布袋除塵器運(yùn)行中控制煙氣通過(guò)濾料的速度(稱(chēng)為過(guò)濾速度)頗為重要。一般取過(guò)濾速度為0．5—2m／min，對(duì)于大于0．1μm的微粒效率可達(dá)99％以上，設(shè)備阻力損失約為980—低壓脈沖袋除塵器技術(shù)德國(guó)Lurgi公司低壓回轉(zhuǎn)脈沖袋除塵器技術(shù)首次在我國(guó)應(yīng)用，對(duì)我國(guó)除塵技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有借鑒作用。由于電除塵器的收塵效率受粉塵性質(zhì)的影響較大，而我國(guó)的燃煤成份又千變?nèi)f化，粉塵性質(zhì)也各不相同，因此，電廠燃煤鍋爐使用電除塵器要達(dá)到長(zhǎng)期、高效、穩(wěn)定的除塵要求對(duì)有些工廠難以實(shí)現(xiàn)。為解決這一難題，國(guó)內(nèi)曾做過(guò)使用袋除塵器的嘗試，但均因各種原因而未能成功，因而限制了袋除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用和發(fā)展。隨著國(guó)家對(duì)粉塵排放指標(biāo)的提高和袋除塵技術(shù)的發(fā)展，袋除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、除塵效率高、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，這給電廠燃煤鍋爐應(yīng)用袋除塵器建立了技術(shù)基礎(chǔ)。一、燃煤電廠用袋除塵器系統(tǒng)簡(jiǎn)介設(shè)備用于200MW發(fā)電機(jī)組燃煤鍋爐的排煙除塵，工藝參數(shù)如下：處理風(fēng)量1738000m3/h正常煙氣工作溫度140～170℃入口濃度25～30g/m3要求排放濃度≤50mg/Nm3漏風(fēng)率≤1.5％運(yùn)行阻力≤2100Pa殼體設(shè)計(jì)壓力＋5000，－6000Pa從鍋爐空氣預(yù)熱器排出的煙氣通過(guò)風(fēng)管先進(jìn)入擴(kuò)散器，擴(kuò)散器內(nèi)安裝有氣流均布裝置，使煙氣流速降低并均勻進(jìn)入袋室。煙氣從外到內(nèi)通過(guò)濾袋過(guò)濾后從袋口進(jìn)入袋室上箱(凈氣室)，再經(jīng)排風(fēng)機(jī)排出。隨著過(guò)濾的進(jìn)行，濾袋內(nèi)外的壓差逐漸增加，當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，清灰系統(tǒng)工作，直至壓差低于設(shè)定值。清下的粉塵通過(guò)灰斗排出，達(dá)到除塵目的(見(jiàn)圖1)。二、技術(shù)特點(diǎn)德國(guó)Lurgi公司的低壓回轉(zhuǎn)脈沖袋除塵器與同類(lèi)袋除塵器相比，其技術(shù)上有不少特點(diǎn)：1采用扁圓型濾袋并按同心圓方式布置成濾袋束(見(jiàn)圖2)。每個(gè)濾袋束最多可布置1156個(gè)濾袋，濾袋長(zhǎng)度為8m，每個(gè)濾袋束的最大過(guò)濾面積為3700m2，采用彈性卷和密封墊與花板固定。濾袋內(nèi)部有扁圓型袋籠，為便于安裝，袋籠分成三節(jié)，良好的設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量使對(duì)接和拆卸非常方便。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況每臺(tái)設(shè)備可設(shè)計(jì)成單室、雙室和多室，每室可有一個(gè)和多個(gè)濾袋束組成，屬典型的模塊化設(shè)計(jì)。采用扁圓型的好處是在同樣過(guò)濾面積下使濾袋布置更緊湊，占用空間更小。在本設(shè)備中采用扁圓型濾袋主要是為回轉(zhuǎn)清灰考慮，并使噴吹口能有更大的幾率對(duì)準(zhǔn)袋口上方。其缺點(diǎn)是在一個(gè)方的殼體中，四個(gè)角的空間不能得到充分利用。2采用擴(kuò)散器加側(cè)向進(jìn)氣方式目前袋除塵器主要為上進(jìn)氣式或下進(jìn)氣式，側(cè)向進(jìn)氣方式比較少。本設(shè)備采用了擴(kuò)散器加側(cè)向進(jìn)氣方式，其特點(diǎn)是：(1)使進(jìn)入袋室的氣流更均勻，本體機(jī)械運(yùn)行阻力低；(2)避免了下進(jìn)氣方式清灰時(shí)粉塵下落與氣流方向相反的不足，增加了清灰效果；(3)側(cè)向進(jìn)氣方式同樣可以一次通過(guò)多個(gè)濾袋束，對(duì)處理大煙氣量的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)緊湊，能有效減少占地面積和降低一次性投資；(4)側(cè)向進(jìn)氣方式使進(jìn)入袋室的流速較低(本設(shè)備低于1.4m/s)，既加快了粗顆粒的預(yù)分離，又保證了在煙氣進(jìn)入濾袋束之前的整體流量均勻分配在濾袋束中心和周?chē)姑總€(gè)濾袋的過(guò)濾負(fù)荷均勻；(5)較低的流速減少了粉塵對(duì)濾袋的沖刷磨損，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。3采用在線式回轉(zhuǎn)低壓脈沖清灰(見(jiàn)圖3)脈沖式袋除塵器的清灰分為在線式和離線式兩種，實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。在線式清灰結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，機(jī)械阻力小，系統(tǒng)阻力變化小，但由于清灰過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行，影響清灰效果，也不利于不停機(jī)檢修。而離線式清灰的優(yōu)缺點(diǎn)正好與此相反。本設(shè)備之所以采用在線式清灰，主要考慮到鍋爐煙塵濃度低和易清灰的特點(diǎn)，達(dá)到了揚(yáng)長(zhǎng)避短的目的。同時(shí)本設(shè)備在設(shè)計(jì)中采用了四個(gè)室并聯(lián)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，每室的進(jìn)出氣口均設(shè)置一個(gè)百葉窗式擋板門(mén)，仍然可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修。脈沖式袋除塵器的清灰可分為噴吹清灰和箱式清灰兩種。噴吹清灰需要在每排濾袋上布置一根噴吹管和一個(gè)脈沖閥，其清灰強(qiáng)度大且效果好，但所需脈沖閥數(shù)量多且更換濾袋不方便，而箱式清灰正好與此相反。本設(shè)備采用的回轉(zhuǎn)式脈沖清灰從原理上屬?lài)姶登寤遥瑓s結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)濾袋束僅需要一個(gè)脈沖閥，利用回轉(zhuǎn)噴吹管進(jìn)行噴吹清灰，因而脈沖閥數(shù)量少而清灰強(qiáng)度大。在停機(jī)維修期間，回轉(zhuǎn)噴吹管可用手自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，更換濾袋很方便。同時(shí)，本設(shè)備的袋口不設(shè)文氏管，既不使袋口風(fēng)速過(guò)高又保證清灰效果，這是采用長(zhǎng)濾袋所必須解決的問(wèn)題。脈沖式袋除塵器清灰所需的壓縮空氣分高壓清灰和低壓清灰兩種，高壓清灰所需的壓縮空氣壓力應(yīng)在0.5MPa以上，而低壓清灰一般在0.2～0.4MPa(國(guó)內(nèi)也有將0.3MPa作為高、低壓清灰的分界線)，但本設(shè)備僅需0.08MPa，可謂超低壓清灰。由于很多用戶(hù)很難保證0.5MPa以上的壓縮氣源，因而低壓脈沖更受歡迎。本設(shè)備利用了羅茨風(fēng)機(jī)低壓大流量的特點(diǎn)，因而能得到與高壓脈沖同樣的清灰效果。4采用寬大的袋室上箱袋室上箱指濾袋口上部的結(jié)構(gòu)總稱(chēng)，一般只有采用上進(jìn)氣方式時(shí)這一結(jié)構(gòu)才設(shè)計(jì)得較大。本設(shè)備的袋室上箱與整個(gè)袋室一樣大，且高度在3m左右(見(jiàn)圖3)。這一結(jié)構(gòu)雖然增加了重量但有以下好處：(1)檢查和更換濾袋時(shí)均可以在袋室上箱內(nèi)部完成，整個(gè)袋室上箱僅需一個(gè)檢修門(mén)便可，這對(duì)減少除塵器總漏風(fēng)率有很大的好處；(2)由于袋室上箱體積較大使得凈氣側(cè)的風(fēng)速同樣較低，有利于濾袋束的氣流分布和降低機(jī)械運(yùn)行阻力。此外，在袋室上箱上還設(shè)計(jì)有一個(gè)配有照明的密封的觀察窗，設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，不必進(jìn)入除塵器內(nèi)部便可觀察到整個(gè)袋室上箱內(nèi)部的情況，包括濾袋是否破損、清灰裝置是否正常工作等，使日常維護(hù)保養(yǎng)方便及時(shí)。5采用獨(dú)特的清灰控制模式采用PLC控制不一定先進(jìn)，因?yàn)檫@僅僅指硬件設(shè)備，重要的是程序設(shè)計(jì)是否符合現(xiàn)場(chǎng)條件，是否滿(mǎn)足清灰要求，是否最節(jié)省能源。本設(shè)備的清灰控制有以下特點(diǎn)：事實(shí)說(shuō)明，本項(xiàng)目正是客觀地分析了工藝情況和兩種除塵器的特點(diǎn)，才選擇了一次性投資低、運(yùn)行費(fèi)用低而除塵效率高的方案。2與同類(lèi)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)比較(見(jiàn)表3)從表中可以看出，Lurgi產(chǎn)品與富樂(lè)和國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品相比，有以下特點(diǎn)：(1)每個(gè)脈沖閥最大負(fù)擔(dān)的過(guò)濾面積，比富樂(lè)公司的氣箱脈沖還大24倍；(2)灌速度最大，說(shuō)明濾袋的長(zhǎng)徑比很大，達(dá)63。嵌速度在正常的范圍內(nèi)，說(shuō)明濾袋的布置是合理的；(3)濾袋壽命保證時(shí)間長(zhǎng)，達(dá)30000小時(shí)(3.4年)，而國(guó)際上一般保證壽命為2年，節(jié)省了用戶(hù)的維修費(fèi)用；(4)漏風(fēng)率低，僅1.5％，屬?lài)?guó)際先進(jìn)指標(biāo)，而漏風(fēng)率的降低可有效減少主風(fēng)機(jī)能源損耗，但由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和安裝等原因，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品很難達(dá)到。(5)鋼耗低，雖然鋼耗比與除塵器的規(guī)格有關(guān)，但根據(jù)Lurgi公司在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中一貫求實(shí)穩(wěn)重的風(fēng)格來(lái)說(shuō)，這樣的鋼耗無(wú)疑是很先進(jìn)的。五、對(duì)電廠燃煤鍋爐選用袋除塵器的建議袋除塵器按結(jié)構(gòu)、清灰方式等分成很多品種，每一品種因各自的特點(diǎn)而適合一定的工藝條件。因此，提出以下選用建議：(1)應(yīng)優(yōu)先選用脈沖式，因過(guò)濾速度較高，非常適合煙氣量大的工藝條件，同時(shí)選用三維濾料，不但可提高除塵效率、降低濾料運(yùn)行阻力，且使用壽命也比二維濾料長(zhǎng)。(2)電廠燃煤鍋爐煙塵的含塵濃度低且粉塵粘性低，選用的脈沖式袋除塵器可以設(shè)計(jì)長(zhǎng)徑比較大的濾袋，濾袋的布置也可相對(duì)較密，以減少設(shè)備重量和占地面積。(3)選型中過(guò)濾速度不宜過(guò)高，一般不應(yīng)大于1.2m/min。過(guò)高的過(guò)濾速度可能會(huì)使一次性投資降低，但使運(yùn)行阻力加大，設(shè)備故障增多，濾料壽命縮短。(4)對(duì)關(guān)鍵部件，如濾袋、脈沖閥等，應(yīng)選擇質(zhì)量上等的，尤其是濾袋，不但要求濾料適合工況需要、質(zhì)量好，同時(shí)也要注意濾袋的加工質(zhì)量，這些是影響除塵器性能和運(yùn)轉(zhuǎn)率的重要要素，必須引起足夠的重視。(5)袋除塵器受煙氣性質(zhì)影響較大，在工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮周到的保護(hù)措施，在工藝布置上應(yīng)使進(jìn)氣煙道盡可能長(zhǎng)，以防萬(wàn)一鍋爐出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)保護(hù)裝置能更好地起作用。(6)必須注意產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制作和安裝質(zhì)量。(7)必須嚴(yán)格按規(guī)程操作設(shè)備，袋除塵器受煙氣性質(zhì)的影響較大，相對(duì)電除塵器來(lái)說(shuō)比較“嬌氣”。應(yīng)加強(qiáng)日常的維護(hù)，尤其是投運(yùn)初期，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。除塵器是什么原理？大家都有戴口罩的經(jīng)歷，口罩就是一種簡(jiǎn)易的過(guò)濾除塵設(shè)備。除塵器的除塵機(jī)理很簡(jiǎn)單，它與口罩的除塵機(jī)理一樣，是通過(guò)濾材料對(duì)煙氣中飛灰顆粒的機(jī)械攔截來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但除此之外，先收到的飛灰顆粒在濾料表面還形成了一層穩(wěn)定的稠密的灰層（一般稱(chēng)為濾餅或?yàn)V床），它又起到了很好的過(guò)濾作用，特別是用編制布做濾袋的除塵器，這層濾床起到了主要的過(guò)濾作用。過(guò)濾元件。過(guò)濾元件可以由棉毛纖維、玻璃纖維或各種化學(xué)纖維經(jīng)過(guò)紡織（或針刺）成濾料，再縫制成垂直懸掛的濾袋，不同場(chǎng)合要選用不同的濾料。在濾袋上收集到的粉塵通過(guò)周期性的機(jī)械抖動(dòng)、過(guò)濾后的煙氣反吹或壓縮空氣的脈沖反吹等途徑使布袋變形而將灰清除。煙氣能夠通過(guò)濾袋和濾料表面所形成的濾餅（濾床）是依靠濾層兩邊的壓差—這個(gè)壓差通常稱(chēng)為管板壓差d.p.（有時(shí)也稱(chēng)為濾床壓差）。飛灰收集中，一個(gè)特殊的參數(shù)是過(guò)濾煙速——每分種每平方米的濾布所過(guò)濾的氣量。濾床的壓差d.p.是與煙速呈線性比例關(guān)系，因此也與煙氣流量呈線性比例關(guān)系。這個(gè)固定的比例關(guān)系系數(shù)通常稱(chēng)為濾阻。按此定義，濾阻與煙氣流量無(wú)關(guān)，有點(diǎn)類(lèi)似于電阻的概念。我們把平均的過(guò)濾速度表示為，氣布比——它是煙氣量與整個(gè)過(guò)濾面積之比（單位用m3/m2/min表示