除尘器

布袋除尘器脉冲清灰工艺的优化

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-17 11:08:55

摘要:要想实现布袋除尘器脉冲清灰实际效果的不断优化与增强,有必要进一步研究其重要部件与参数。基于此,文中将脉冲喷吹式布袋除尘器清灰能力评价指标作为主要研究内容,阐述关键工艺的设计优化方式,希望为工程项目的设计提供具有价值的参考依据。

关键词:布袋除尘器;脉冲清灰工艺;优化;

0引言

新时期背景下,世界经济的发展速度明显加快,在工业生产的过程中,大气环境中的粉尘排放量不断增加,导致空气污染程度严重。布袋除尘器是具有实用性与高效性的除尘设备,能够有效地捕集微小粒状物。通过对现代工艺的灵活应用制造布袋除尘器,使粒状污染物的排放浓度明显降低,且每立方米不超过10毫克,在国家排放标准要求范围内。由此可见,布袋除尘器的应用对于大气污染的控制以及节能减排理念的践行十分有利,深入研究布袋除尘器脉冲清灰工艺的优化具有一定的现实意义。

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1布袋除尘器清灰系统的类型划分

在含尘气体被吸入到布袋除尘器当中以后,粉尘就会在滤料的作用下被集中捕集,而干净的空气即可经由滤料缝隙而排出,实现过滤的目标。在滤袋外表面粉尘量厚度达到一定程度的情况下,需要针对滤袋进行清灰处理,以免增加布袋除尘器的阻力,而影响系统运行的效果。一般情况下,布袋除尘器清灰装置主要包括了回转反吹式、机械振动式与脉冲喷吹式三种。

回转反吹式的布袋除尘器,主要是对反吹风机导通进行利用以达到烟气净化的效果,在滤袋上口位置反向地吹入到滤袋的内表面。与此同时,受到净化烟气作用的影响,会将附着于滤袋外表面粉尘层有效地吹落,以保证离线清灰目标的实现。这种类型的布袋除尘器,能够实现自动化清灰的目标而且实际效果明显,运行维护也相对便捷,但是,滤袋间的阻力和负荷并不均匀,会出现严重的二次扬尘问题,要有效地改进。

机械振动式的布袋除尘器,主要是对周期性的机械振打装置加以利用,以保证吸附于滤袋表面粉尘得以脱落。这种类型布袋除尘器的优势就在于清灰的效果理想,实际的工作性能稳定,但因为滤袋会受到机械力作用和影响,加速其损坏的速度,所以目前的使用频率并不高。

脉冲喷吹式的布袋除尘器(如图1),主要是将压缩气体当作主要的动力,借助瞬间释放这一形式,在滤袋内部喷入压缩气体,以保证滤袋在冲击振动的作用下,实现滤袋粉尘的清落目标。这种类型布袋除尘器的优势在于不存在二次扬尘的情况,且运行安全且可靠,但在净化浓度较高且含尘量较大的烟气方面很难保证实际的效果。

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通过对以上三种不同类型布袋除尘器的对比和分析,发现脉冲喷吹式的布袋除尘器,其脉冲的喷吹强度与频率能够得到有效的调节,检修与维护都十分便捷,实际的占地面积也不大,因而在燃煤电厂除尘工作中,将被广泛应用。

2布袋除尘器的清灰能力评价指标阐释

一般情况下,脉冲喷吹式布袋除尘器的清灰能力评价指标包括两种:最大反向加速度与最大压力上升速率。

2.1最大反向加速度

布袋除尘器的最大反向加速度,使用公式可以表现为:

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在公式中,Fs代表的是粉尘的分离力,单位是N;而md代表的是粉尘的质量,单位是kg;aP代表的是最大反向加速度,单位是m/s2。在脉冲布袋除尘器中,其最大的反向加速度主要是压气脉冲在滤袋中产生作用而形成冲击的一种直观性反映,所以一般会选择使用其对脉冲喷吹清灰的能力加以表述。

2.2最大压力上升速率

对于脉冲喷吹式布袋除尘器来讲,在实际脉冲喷吹的过程中,可以将滤袋看做是质块,将其挂于弹簧上,并且向外作径向运动。与此同时,假设滤料是线性弹性拉伸运动,那么就可以对过滤袋膨胀至极限位置状态下的最大压力上升速率进行有效地推导,具体的公式为:

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在公式中,aP代表的是最大的反向加速度,单位是m/s2;ρ代表的是单位面积粉尘与滤料的质量,单位是kg/m3;M代表的是滤料弹性参数,单位是Pa;而G表示的则是滤料屈曲参数,单位是N/m3;vP是最大压力上升速率的表达方式,单位是m/s。

3布袋除尘器脉冲清灰工艺的优化路径

在布袋除尘器实际运行的过程中,具体的流程就是过滤→清灰→过滤,属于循环过程。由此可见,要想确保布袋除尘器运行的安全性与稳定性,就一定要高度重视清灰的重要作用。为了保证脉冲喷吹式布袋除尘器运行效果得到优化,最关键的就是要优化设计相关参数与部件,具体表现在以下几个方面:

3.1气源气压值的优化

一般情况下,脉冲喷吹式除尘器需要借助脉冲阀,有效地形成高压脉冲气流,进而向滤袋内部逆向吹入洁净的空气,并实现脉冲抖动,确保滤袋外侧表面尘饼被破坏,最终达到全面清除的目的。

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若气源的压力不高,那么布袋除尘器的实际清灰强度将难以满足标准要求,很容易导致滤袋的表面局部累积大量灰尘,直接增加了阻力,而且滤袋的负荷也无法保证均匀状态,最终只会减少滤袋的使用寿命。相反,如果气源的压力相对较高,会导致滤袋表层微细颗粒被打出表面,在这种情况下,很容易引发严重的粉尘现象。在此基础上,滤袋也会在震荡力度较大的影响下发生破裂。所以,一定要保证气源气压值综合考虑粉尘、滤料性质以及工艺等多种因素来设定。

3.2气包的优化

在选择气包的时候,要尽量保证进气管的口径较大,与补气的速度需求相吻合。如果气包的容量很大,应当增加进气输入管道的设计数量。各气包的底部要设置自动化或者是手动化的油水排污阀,保证能够在特定周期内向外部排出容器内部存有的杂质。

此外,要在气包上部亦或是侧面安装脉冲阀,以免在气包内部存留的油污或者是水分在脉冲阀的作用下向滤袋内部喷吹。

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3.3稳压罐的优化

应保证稳压罐的容积与脉冲阀的喷吹气量要求相适应,并在此基础上,将其恒定压力作用充分发挥出来。当场地与资金条件允许的情况下,应尽可能选择较大容积的稳压罐。与此同时,确保稳压罐与气包距离较近安装,以免在输送压缩器的时候,在细长管道中损耗大量压力。

3.4喷射管的优化

对于喷射管长度而言,应当综合考虑过滤袋数量进行确定,在管壁厚度方面,需要衡量其长度与材质的硬度加以明确。只有这样,才能够保证不会在喷射管自重因素的影响下而弯曲和变形。将超音速引流喷嘴安装在喷水管上,能够避免喷吹气与中心相偏离,进一步增强喷吹的质量与效率。而在脉冲喷吹系统清灰压力以及气流量确定方面,应高度重视喷嘴孔径参数的重要作用。要想确保首个滤袋与最终滤袋脉冲气流量之间的差值不超过10%,就要使相同喷射管喷嘴的孔径形成明显的差异,与气包距离较远的喷嘴,在孔径选择方面,较之于距离较近的喷嘴应稍微小0.5~1毫米之间。

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3.5连接管的优化

在选择气包进气关口径的时候应尽量较大,以保证能够与补气的速度相适应。若气包的容积相对较大,应适当地增加进气管路的设计数量。如果是由若干气包相互连接所形成的储气回路,应选择使用三管完成连接,尽量选用长度较短的管路,且尽可能减少弯头的数量,使得管路的压力损失得以降低。

4结束语

综上所述,脉冲喷吹式布袋除尘器运行效率始终受到脉冲喷吹系统清灰效果的影响,而脉冲喷吹系统也是布袋除尘器不可或缺的部件。对于脉冲喷吹式布袋除尘器而言,其清灰的能力可以借助最大反向加速度与最大压力上升速率两种类型指标加以评价。为全面提高布袋除尘器的清灰效果,要求对脉冲喷吹系统中的清灰工艺加以优化设计,即气源气压值的优化、气包的优化、稳压罐的优化、喷射管的优化以及连接管的优化。只有这样,才能够确保脉冲喷吹式布袋除尘器的正常运行。

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