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布袋式脉冲除尘器清灰程序的研究设计和滤料技术发展状况

2021-05-28 11:41:09

  <一>、布袋式脉冲除尘器清灰程序的研究设计
  清灰程序的设计非常重要,它是根据反吹清灰原理、滤袋鼓胀与缩袋变形的时间以及滤袋的尺寸大小、粉尘比重等因素综合考虑设计的。
  如果程序的执行时间、清灰状态安排设计不合理,将会影响除尘器的清灰效果和使用效果。
  目前,通常采用的清灰程序以“二状态”(过滤~清灰~过滤)居多,也有采用“三状态”(过滤~清灰,静止沉降~过滤)。这两种清灰状态均存在问题,如“三状态”清灰力度不够,影响清灰效果;“二状态”清灰过程中抖落的粉尘没有自由沉降时间,会出现“二次扬尘”和“粉尘再附”现象;“粉尘再附”严重时会产生“失控”现象,造成除尘设备失效。
  为了解决“二状态”和“三状态”清灰中存在的问题,重新研究、设计了一种“组合状态”清灰方式,即过滤~反吹清灰~过滤(抖动)清灰~静止沉降一过滤。
  该“组合状态”清灰是将“二状态”和“三状态”清灰的优点组合在一起,既有“二状态”的清灰力度,又有“三状态”的静止沉降过程,并在“组合状态”中增加了其特有的滤袋抖动过程。“组合状态”清灰工作过程如下:(l)开启反吹风机,待风机平衡后,打开反吹风机前面的截止阀,提升切换阀将出风口关闭的同时,打开反吹风口。反吹风机鼓人与过滤气流方向相反的逆向清灰气流,逆向清灰气流置换小袋室中滤袋内的过滤气体,改变了滤袋内外的压差,滤袋由“膨胀”变成“缩瘪”状态,剥离滤袋表面附着的粉尘层。
  (2)经过清灰时间,关闭反吹风机前的截止阀,提升切换阀在将反吹风口关闭的同时打开出风口。含尘气体再次进人该小袋室内,滤袋急剧地膨胀而产生抖动,再次对滤袋清灰。
  (3)提升切换阀将出气口关闭,反吹风口打开,此时小袋室密封关闭,处于无风状态。使悬浮于滤袋内的粉尘有足够的自由沉降时间。
  (4)提升切换阀在将出风口打开的同时关闭反吹风口,此时滤袋重新“膨胀”,恢复到过滤状态。各种状态的过渡均是依靠提升切换阀和截止阀完成。“停止清灰、粉尘自由沉降时间”与滤袋的长度、粉尘体积质量、反吹清灰气流的运动方向有关。一般粉尘沉降需40s~90s。由于我们设计的清灰机构产生的反吹清灰气流与粉尘自由沉降的方向相同,因此可缩短粉尘沉降时间。反吹清灰时间与滤袋的长度、反吹风速有关。
  一般滤袋缩瘪时间为10s~20s,鼓胀时间为5s。反吹清灰程序设计时,各步骤所需时间计算、设定准确,否则就会影响除尘器的清灰效果和使用效果。
  脉冲喷吹除尘器主要是以压力气包内压缩气作为清灰能源,使电磁脉冲阀启动时形成一股脉冲气流逆向从滤袋顶部到袋底进行脉冲抖动。其目的是通过脉冲抖动,把滤袋外侧结合的物料抖进除尘器灰斗。如果压力或流量不足,清灰力度不能到达滤袋底部,则物料不能剥落,形成局部积灰,导致设备阻力滤料负荷不均匀等现象,缩短滤袋寿命。反之,如果清灰力度太强,已经渗透进滤料表层的微细颗粒将被打出表面,产生二次扬尘现象。同时,滤袋也可能由于振荡力太强导致与笼架的摩擦过高而裂袋。因此,无论采用高、中、低压的压缩气源,设备的清灰力度和流量都根据工艺、烟尘和滤料性质而合理配置。
  <二>、除尘器布袋滤料技术的发展状况
  除尘袋是袋式除尘器的主要部件,除尘器布袋过滤精度主要与袋式除尘器的电厂除尘布袋也就是与选用滤料有关。国内滤料的发展与袋式除尘器的发展是同步的。
  在20世纪50年代初,国内没有专门的滤料生产厂家,常温下只能用素色棉帆布,在含酸气体的过滤主要用毛呢类产品。到了70年代末,出208涤纶绒布,为脉冲袋式除尘器、机械回转反吹风袋式除尘器和其他类型的袋式除尘器的推广应用提供了滤料,并一度成为滤料的一统天下。接着又仿照日本出729聚酯机织滤料,应用在大中型分室反吹风袋式除尘器。70年代末,80年代初,随着非织造布的发展,我国又研制成功了合成纤维针刺毡,使袋式除尘器的滤尘效果提高了一个数量级。80年代我国又研制成功了芳矾纶纤维和芳矾纶针刺毡,可耐2100C,并应用于冶金、有色冶金、碳黑工业等的高温烟气处理方面,可与美国的诺梅克斯纤维媲美。
  电厂除尘布袋其后等合成纤维针刺毡产品的和生产基本满足了各行各业、各种工况条件的需求。90年代初期,我国又了聚四氟乙烯微孔覆膜滤料,它实现了低阻、节能,提供了过滤材料,连过滤的机理都发生了变化,由深层过滤改变为表面过滤。