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脉冲袋除尘器清灰系统原理以及锅炉系统应用前景

2021-09-16 12:20:31

  {一}、布袋式脉冲除尘器清灰系统原理
  袋式除尘器是一种干式除尘器,它是利用无机纤维编织制作的滤袋将含尘气体中固体颗粒物滤出的除尘设备。对于2μm以上的粉尘,其效率可达,且造价较低、管理简单、维修方便。该设备通常由箱体结构、过滤单元、清灰系统、输灰机构、控制系统等组成。
  1、工作原理
  含尘气体进入袋式除尘器,在扩散、重力、碰撞等作用下,粒径范围内的粉尘会粘附在滤袋的受尘面,形成尘饼,干净空气穿过滤袋排出机体,实现气尘分离,达到净化空气的目的。随着时间推移,尘饼堆积越厚,除尘器的阻力就越高,导致除尘器效率下降。为系统正常运行,进行清灰。清灰的目的是去除粘附在滤袋外表的粉尘,使粉尘层保持在的范围内,系统运行阻力在范围内波动。
  2、脉冲清灰系统
  袋式除尘器的清灰方式主要有:①机械清灰;②脉冲清灰;③反吹清灰;④组合清灰等几种。3、清灰系统原理脉冲清灰是利用压缩空气在短的时间内(通常不超过0.3s)高速喷入滤袋,同时诱导数倍于己的空气,形成冲击波,使滤袋产生急剧的膨胀和振动,之后滤袋回瘪,这种一涨一瘪的过程使滤袋表面粉尘脱落。喷吹系统由脉冲控制仪、电磁阀、喷吹管等组成。脉冲控制仪控制电磁阀瞬间通断形成脉冲气流。
  从清灰的过程看,粉尘脱落量与滤袋“涨”、“瘪”程度有关,这过程由喷入滤袋的压缩空气量、气压、间隔、时间决定,这几者之间综合作用构成通常所说的清灰强度这一概念。间隔就是脉冲周期,即同一电磁阀相临两次打开的时间间隔(一般为3~180s),它决定清灰的频率。时间就是脉冲宽度,即电磁阀膜片打开的时间(一般为0.03~0.3s),它决定清灰气量的大小。这两个参数都连续可调并由脉冲控制仪决定。
  粉尘层的形成与过滤速度有关,过滤速度高时粉尘层形成较快;过滤速度低时,粉尘层形成较慢。粉尘在滤料上的附着力是非常强的,可以达到粒子自重的1000~4200倍。清灰之后,粉尘层会继续存在。但清灰强度过大会破坏粉尘层,导致粉尘层的“漏气”,降低捕集粉尘的效果,直接表现为袋式除尘器间歇冒灰。
  脉冲清灰的气压分为高压、低压两种,高压一般为0.5~0.7MPa,低压一般为0.1MPa左右。高压清灰诱导的空气量大,能耗高;低压清灰节省压缩气用量,压损小、喷吹管口径大,能耗低,适合抗折性比较低的滤料。从清灰效果讲两者没有太大的差别,这种分法是不的。随着人们对清灰机理的进一步认识,清灰的气源压力和气量选择将合理,灵活掌握清灰系统的配置,延长滤料的使用寿命。
  脉冲喷吹清灰装置以压缩空气作为清灰气源,由脉冲阀、气包、喷吹管组成。每排滤袋上方设有喷吹管,每根喷吹管上设有若十个喷吹孔,每个喷吹孔对准下部滤袋,喷吹管的一端与气包相连,气包进入压缩空气,气包上安装一个淹没式脉冲阀(带电磁阀)。电磁阀动作带动脉冲阀的膜片作短暂动作,气包内的压缩空气经脉冲阀瞬间通过喷吹管从小孔喷入滤袋内,使滤袋向外膨胀,当袋壁膨胀到位置时,很大的张力使其受到强烈的冲击振动,并获得较大反向加速度从而开始向内收;但附着在滤袋表面的粉尘层不受张力作用,由于惯性力的作用而从滤袋上脱落,实现滤袋的清灰。脉冲喷吹清灰装置的电气执行机构为电磁脉冲阀,通过控制电磁脉冲阀,来达到控制脉冲清灰井然有序进行的目的。脉冲清灰系统以电磁脉冲阀为控制对象,采用可编程逻辑控制(PLC)作为核心控制,配有压力/压差变送器、铂热电阻等检测仪表进行信号采集,在现场设有就地操作箱用于现场调试、操作,并设有上位机监控系统供用户进行运行监控,整套系统功能。
  {二}、锅炉布袋除尘器的前景
  美国圣勃雷电厂于1973年先将4台锅炉(总容量为176MW)的4台电除尘器改为布袋除尘器,随后布袋除尘器在电站锅炉和工业锅炉上的应用日益广泛。由于许多自20世纪70年代以后,不仅大幅度提高烟尘的排放标准,而且对硫氧化物的排放也越来越严格,迫使用户燃用低硫煤,导致煤灰的电阻率提高,静电除尘效率降低,不得不用布袋除尘器替代,从而使布袋除尘器加地发展。
  在欧美、日本、澳大利亚,锅炉用布袋除尘器已有大量应用,技术已臻成熟,因为普遍燃用低硫煤,电站锅炉几乎全部采用布袋除尘。容量也越来越大,目前使用布袋除尘器的较大机组达850MW。使用范围也在不断扩展,如垃圾焚烧炉使用气箱脉冲除尘器几乎已成选择。
  在我国,20世纪电力系统曾进行过应用试验,在山东南定热电厂等5个电厂使用了布袋除尘器,由于当时的材料和技术水平,没有成功。失败的主要原因是滤袋的寿命太短。目前制造技术已提高,今后需在以下3方面发展布袋除尘器技术:(1)进一步改进滤料质量,增加适用于不同类型锅炉的滤料品种,延长滤料的使用寿命。
  (2)实现国产化、大型化。目前已投运的国产布袋除尘器多数用于35~75t/h锅炉,少量为130~220t/h锅炉,采用技术和设备有用于670t/h锅炉的。如何尽快提高国产化率,应用到容量锅炉(如300MW,600MW发电机组)上,具有重大的现实意义。
  (3)进一步提高自动化水平,采用滤袋的措施,提高附属设备的质量。