0引言
目前除塵設(shè)備多采用電除塵和袋式除塵。袋式除塵的最大優(yōu)點(diǎn)就是除塵效率高,在實(shí)際應(yīng)用中高達(dá)99.99%,粉塵排放濃度可達(dá)到5 0mg/m
3以下,甚至達(dá)到10 mg/m
3。袋式除塵器的除塵效率高,并且不受粉塵比電阻變化的影響,這是電除塵技術(shù)無(wú)法可比的,雖然電除塵阻力低(200~300 Pa),袋式除塵器阻力高(多在1000Pa以上),但在相同除塵效率的前提下,袋式除塵器的投資和運(yùn)行能耗都低于電除塵器。
長(zhǎng)袋低壓脈沖袋式除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)是過(guò)濾風(fēng)速高,設(shè)備占地面積小,清灰效果好,布袋壽命長(zhǎng),維護(hù)工作量少,除塵效率高,自動(dòng)化控制水平高。
1長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器的技術(shù)特點(diǎn)
(1)長(zhǎng)袋指脈沖袋式除塵器的袋長(zhǎng)為6m以上的濾袋,稱“長(zhǎng)袋”。
(2)低壓是指脈沖袋式除塵器清灰的工作壓力,在清灰能力相同的情況下僅為高壓脈沖噴吹壓力的1/3~1/4,因其噴吹壓力較低,所以在氣源壓力不足的場(chǎng)合,通常也能達(dá)到預(yù)期的清灰效果,使用較方便。
(3)脈沖噴吹指除塵器的清灰方式為脈沖噴吹方式。脈沖噴吹清灰分氣箱式噴吹和噴吹管噴吹。氣箱式噴吹為噴吹氣流對(duì)過(guò)濾室內(nèi)的數(shù)條濾袋同時(shí)噴吹清灰;噴吹管噴吹是在每排濾袋上布置一個(gè)脈沖閥和一根噴吹管,通過(guò)噴吹管上的噴觜對(duì)每條濾袋進(jìn)行噴吹,清灰強(qiáng)度大,效果更好。
(4)袋式除塵器的關(guān)鍵部件是濾袋,濾料(濾袋用的材質(zhì))是袋式除塵器能否長(zhǎng)期、可靠、高效使用的關(guān)鍵。
目前出現(xiàn)新的濾料表面覆膜技術(shù),即表面過(guò)濾技術(shù),是在濾料表面再構(gòu)造一層微孔膜態(tài)物。它依賴于成型膜的致密度以及附著在膜表面的粉塵層,濾除亞微米數(shù)量級(jí)及其以上粒徑的顆粒物。該膜態(tài)物自身具備的耐水、耐油、耐腐蝕、微孔過(guò)濾等物理特性,擴(kuò)大了袋式除塵器的使用范圍,大幅度延長(zhǎng)了濾袋壽命,延長(zhǎng)了濾袋換袋周期,同時(shí)減少了維護(hù)工作量,節(jié)省了維修費(fèi)用,保證除塵器長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
(5)長(zhǎng)袋低壓脈沖噴吹袋式除塵器的工作原理:脈沖袋式除塵器的氣體凈化方式為外濾式,含塵氣體由進(jìn)氣煙道經(jīng)各分流管從箱體下部、灰斗上部進(jìn)入單元過(guò)濾室;含塵氣體中的顆粒粉塵在煙氣導(dǎo)流裝置的引導(dǎo)下通過(guò)自然沉降分離后直接落入灰斗,其余粉塵在煙氣導(dǎo)流裝置的引導(dǎo)下,隨氣流進(jìn)入中箱體過(guò)濾區(qū),吸附在濾袋外表面。過(guò)濾后的潔凈氣體透過(guò)濾袋經(jīng)箱體上部?jī)魵馐、出氣煙道排出除塵器。
隨著濾袋表面的粉塵不斷增加,當(dāng)濾袋表面積塵達(dá)到一定量時(shí),使設(shè)備阻為達(dá)到設(shè)定值,由清灰控制裝置(差壓或定時(shí)、手動(dòng)控制)按設(shè)定程序打開(kāi)電磁脈沖閥噴吹,壓縮氣體以極短促的時(shí)間順序通過(guò)各個(gè)脈沖閥經(jīng)噴吹管上的噴嘴誘導(dǎo)數(shù)倍于噴射氣量的空氣進(jìn)入濾袋,形成空氣波,使濾袋由袋口至底部產(chǎn)生急劇的膨脹和沖擊振動(dòng),造成很強(qiáng)的清灰作用,抖落濾袋上的粉塵。
(6)離線清灰采用定時(shí)、定壓兩種方式。清灰程序如下:首先關(guān)閉濾塵倉(cāng)室外的提升閥,使該倉(cāng)室退出過(guò)濾狀態(tài),噴吹系統(tǒng)開(kāi)始工作,附著在濾袋外表面的粉塵被清除。當(dāng)濾塵倉(cāng)室的脈沖閥噴吹結(jié)束后,打開(kāi)該倉(cāng)的提升閥,該倉(cāng)室恢復(fù)過(guò)濾狀態(tài)。
2脈沖袋式除塵器在生物質(zhì)秸稈發(fā)電廠鍋爐尾氣處理中的應(yīng)用
我國(guó)秸稈資源豐富,但利用并不充分,大部分秸稈被就地焚燒,利用的部分少之又少。不但造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi),也嚴(yán)重的污染了環(huán)境。
安徽某家生物質(zhì)能發(fā)電有限公司是中國(guó)華電集團(tuán)公司的首家生物質(zhì)能發(fā)電廠,一期規(guī)劃建設(shè)2臺(tái)75 t/h生物質(zhì)燃料鍋爐和2臺(tái)12.5MW汽輪發(fā)電機(jī)組,2臺(tái)75t/h生物質(zhì)燃料鍋爐配備低壓脈沖布袋除塵器,F(xiàn)將兩臺(tái)脈沖除塵器介紹如下。
2.3除塵器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
該除塵器采用進(jìn)口的聚苯硫醚(又稱PPS)作為濾料,脈沖噴吹清灰方式,PLC微機(jī)控制系統(tǒng),收集粉塵為干灰,除塵器由凈氣室、中箱體、灰斗及支架、雨棚和噴吹裝置等幾部分組成。
除塵器箱體采用并聯(lián)對(duì)稱布置,進(jìn)、出氣煙道及旁通煙道均采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)。整臺(tái)設(shè)備分兩列,每列4個(gè)倉(cāng)室,共有8個(gè)倉(cāng)室,中間為進(jìn)風(fēng)口、旁路煙道和出風(fēng)總風(fēng)道,倉(cāng)室之間由隔板嚴(yán)密分隔。每2倉(cāng)室設(shè)計(jì)一個(gè)灰斗,共計(jì)4個(gè)灰斗,8個(gè)進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,可調(diào)整每個(gè)倉(cāng)室的風(fēng)量,使各倉(cāng)室的處理煙氣量相對(duì)均勻,與凈氣室提升閥配合,實(shí)現(xiàn)在除塵器不停機(jī)狀態(tài)下檢修。各倉(cāng)室進(jìn)風(fēng)口和濾袋之間設(shè)置擋風(fēng)板,避免氣流直接沖刷。
采用低壓脈沖離線清灰方式,每倉(cāng)設(shè)9套噴吹裝置,每套噴吹裝置設(shè)一個(gè)脈沖閥和一根噴吹管,每個(gè)脈沖閥噴吹14條濾袋,每倉(cāng)室共72條濾袋,8個(gè)倉(cāng)室共計(jì)1008條布袋。脈沖閥為美國(guó)ASCO公司3”淹沒(méi)式脈沖閥,該閥噴吹性能完全滿足除塵器清灰的要求,且具有啟閉快速、清灰能力強(qiáng)、阻力小、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。
濾袋能滿足秸稈鍋爐煙氣處理的需求,濾袋靠袋口的彈性漲圈嵌在花板上,不需綁扎,裝卸方便,配合緊密。濾袋的檢查和更換都在除塵器上部的凈氣室進(jìn)行,屬敞開(kāi)操作,換袋方便,操作條件較好,可實(shí)現(xiàn)離線檢修,不影響除塵器的正常運(yùn)行。
除塵器上箱體頂部設(shè)計(jì)為斜坡形式,以防頂蓋積水。
除塵器結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.4 PLC控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)采用PLC程序控制,兼有定時(shí)、定壓、手動(dòng)三種控制功能和在線、離線兩種噴吹控制方式,清灰時(shí)自動(dòng)顯示清灰倉(cāng)室閥號(hào)。
定壓控制:按設(shè)定壓差進(jìn)行控制,除塵器進(jìn)出口壓差超過(guò)設(shè)定值( 1300Pa)時(shí),各室自動(dòng)依次清灰一遍,噴吹循環(huán)結(jié)束后自行檢測(cè)是否要再循環(huán)一次。進(jìn)出口壓差設(shè)定值可根據(jù)除塵器的原始阻力和運(yùn)行情況通過(guò)數(shù)顯調(diào)節(jié)儀進(jìn)行調(diào)整。
定時(shí)控制:按設(shè)定時(shí)間,每隔一個(gè)清灰周期,各室依次清灰一遍。
手動(dòng)控制:在現(xiàn)場(chǎng)控制柜上呵手動(dòng)控制對(duì)各室進(jìn)行清灰。
在線清灰:噴吹清灰時(shí),清灰的倉(cāng)室提升閥打開(kāi),其余各室提升閥關(guān)閉。
離線清灰:噴吹清灰時(shí),清灰的倉(cāng)室提升閥關(guān)閉,其余各室提升閥亦關(guān)閉。離線清灰過(guò)程為:清灰命令→1#室提升閥關(guān)閉→2 s后1#}脈沖閥噴吹→10 s后2#脈沖閥噴吹→…9#}脈沖閥噴吹→10 s后該室提升閥打開(kāi)-*30 s后2#室提升閥關(guān)閉。
該除塵器全面實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化連鎖控制,設(shè)備工作情況、故障情況一目了然,自動(dòng)化程度高。
2.5袋式除塵器旁路系統(tǒng)
進(jìn)氣煙道和出氣煙道之間通過(guò)隔板分割,通過(guò)煙道內(nèi)旁通閥的啟閉,實(shí)現(xiàn)過(guò)濾狀態(tài)和旁路狀態(tài)間的自由切換。在出現(xiàn)以下兩種情況時(shí),打開(kāi)旁路系統(tǒng):
①鍋爐點(diǎn)爐時(shí)需加油助燃,為防止油脂類物質(zhì)附著于濾袋表面影響清灰效果,開(kāi)啟旁路系統(tǒng),使煙氣直接由旁路系統(tǒng)流出除塵器。
②在秸稈鍋爐煙氣溫度較高超過(guò)濾袋所能承受的溫度范圍以及濾袋壓差大于設(shè)定值而又降不下來(lái)時(shí),為保證濾料的安全,開(kāi)啟旁路系統(tǒng),使煙氣直接由旁路系統(tǒng)流出除塵器。
3運(yùn)行效果
兩臺(tái)布袋除塵器分別于2008年7月和2008年11月正式投入運(yùn)行。經(jīng)過(guò)調(diào)試,設(shè)定噴吹壓力0.30MPa,噴吹以壓差控制為主,袋式除塵器前后設(shè)定壓差為1300 Pa.每只脈沖閥噴吹時(shí)間設(shè)定為0.1s/次,考慮到過(guò)濾風(fēng)速及氣壓回升,兩個(gè)噴吹管噴吹間隔時(shí)間設(shè)定為10 s,兩室噴吹間隔時(shí)間設(shè)定為30 s。實(shí)際運(yùn)行近1年的情況顯示,噴吹清灰效果較好,每個(gè)噴吹周期為18 min,耗氣量約1.6ffl3/mlll。運(yùn)行至今,濾袋基本無(wú)損傷,漏風(fēng)率低<2%,設(shè)計(jì),制造和安裝質(zhì)量較好,除塵效率均達(dá)到達(dá)99.9%以上。
4結(jié)束語(yǔ)
長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器在生物質(zhì)秸稈發(fā)電廠的成功運(yùn)行,使宿州生物質(zhì)能發(fā)電有限公司秸稈鍋爐煙塵的排放濃度能夠控制在50mg/Nm3以內(nèi),保證了電廠鍋爐的順利投運(yùn),為生物質(zhì) 秸稈鍋爐煙塵的治理積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
三門峽富通新能源科技有限公司銷售顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料飼料成型機(jī)械設(shè)備,同時(shí)也出售生物質(zhì)鍋爐、家用炊事生物質(zhì)爐灶等。