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早期在布袋除尘器失败后,燃煤锅炉烟气除尘基本应用电除尘器。但随着环保要求的日益提高、电除尘器的广泛运用,其弱点也逐渐暴露出来。首先,电除尘器的除尘效率不稳定。电除尘器运行初期,除尘效果基本能达到要求,但由于其结构及工电除尘器的运行综合费用高。电除尘器在运行一个周期后,内部结构变形、损坏比较严重,为保证其正常运行,电厂不得不经常对电除尘器进行维修。维修投入的人力、物力及检修停产带来的损失都很大 目前,随着布袋除尘器核心部件――滤袋等配套件生产技术的日益提高,原来布袋除尘器在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的因素,都得到了比较妥善的解决,布袋除尘器推广应用的时机日渐成熟。 袋式除尘器结构原理袋式除尘器也称为过滤式除尘器,是一种干式除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1微米或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。 滤布材料是布袋除尘器的关键,性能良好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰袋式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调示为脉冲反吹布袋除尘器原理图
布袋除尘器按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰袋式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好,是目前世界上应用为广泛的除尘装置。布袋除尘器的应用分析布袋除尘器在我国的发展现状早在80年代,我国就在部分电厂锅炉烟气处理上安装了布袋除尘器,由于当时滤料的质量问题、检漏手段的落后、反吹方式的不恰当以及缺乏运行管理经验,造成这些除尘器运行全部失败。到了90年代,国内电厂锅炉除尘几乎都采用电除尘器,只是在电厂输煤系统和除灰系统采用小型的布袋除尘器。 近年来,由于我国环保标准的日益严格,推动了布袋除尘器技术的发展,布袋除尘器的滤袋性能已完全能适应电厂锅炉烟气的特性,检漏手段更加先进,吹扫系统更趋合理布袋除尘器发展的关键技术袋式除尘器发展的两个关键技术,其一就是有适应不同工况条件的优质滤料;其二,要求强劲可靠的清灰机构,控制设备阻力。要保持袋式除尘器的发展,就必须先解决这两个关键技术。过滤材料的进步可以推动袋式除尘器的发展,袋式除尘器的的缺点就是由于虑袋材料的限制,导致在对高温、高湿度、腐蚀性气体进行除尘时袋式除尘的应用有一定的限制;滤袋易破损也是袋式除尘器的缺点。因此虑袋材料的发展将大大推广袋式除尘器的应用[3]。 目前,我国火电厂布袋除尘器滤袋材质多采用聚苯硫醚,此种滤料(又称PPS)为表面型滤料,清灰彻底,减少粉尘在滤袋表面形成粉层后板结的可能。该种滤料强度高,耐温可达190℃(燃烧电厂正常运行工况排烟温度为150℃左右),耐腐蚀、耐磨性能都很强。聚苯硫醚的缺点是当烟气含氧量大于是15%时耐氧性较差,在正常的运行工况条件下使用寿命可以达到30000h。国内布袋除尘器厂采用的滤料PPS主要依赖进口,成品布袋在国内加工完成,这就使布袋的价格大大降低,降低了设备的运行成本。
在常见粉尘中,铝粉、硅粉、焦粉、碳粉、烧结矿粉等属于高磨损性粉尘。对于磨损性粉尘宜选用耐磨性好的滤袋。除尘滤袋的磨损部位与形式多种多样,根据经验,滤袋磨损都在下部,这是因为滤袋上部滤速低,气体含尘浓度小的缘故。为防止滤袋下部磨损,设计中应限制袋室下部气流上升的速度。对于磨损性强的粉尘,选用滤袋应注意三点: 化学纤维优于玻璃纤维,膨化玻璃纤维优于一般玻璃,细、短、卷曲型纤维优于粗、长、光滑性纤维。毡料中宜用方式加强纤维之间的交络性,织物中以缎纹织物优,织物表面的拉绒也是提高耐磨性的措施,但是毡料、缎纹织物和起绒滤袋会增加阻力值。对于普通滤料表面涂覆、压光等后处理也可提高耐磨性。对于玻璃纤维滤袋、硅油、石墨、聚四氟乙烯树脂处理可以改善耐磨耐折性。但是覆膜滤料用于磨损性强的工况时,膜会过早磨坏,失去覆膜作用。除尘滤料是袋式除尘器的主要组成部分之袋式除尘器的性能在很大程度上取决于滤料的性能。滤料的性能,主要指过滤效率、透气性和强度等,这些都与滤料材质和结构有关。根据袋式除尘器的除尘原理和粉尘特性. 容尘量大,清灰后能保留一定的性容尘,以保持较高的过滤效率; 在均匀容尘状态下透气性好,压力损失小; 抗皱折、耐磨、耐温和耐腐蚀性好,机械强度高; 吸湿性小,易清灰; 使用寿命长,成本低。 这些要求,有些取决于纤维的理化性质,有些取决于滤料的结构。一般滤料很难同时满足所有要求,要根据具体使用条件来选择合适的滤料。袋式除尘器采用的滤料种类较多,按滤料的材质分,有天然纤维、无机纤维和合成纤维等。近年来随着合成纤维工业的发展,不断出现一些价廉、耐用的新型滤料。就纤维而言,有长纤维和短纤维两种。长纤维织物的表面绒毛少,粉尘层压力损失高,但容易清灰;一般短纤维织物表面有绒毛,滤尘性能好,压力损失低,但清灰时稍为困难。按滤料的结构分,有滤布(素布和绒布)和毛毡两类。
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