除尘器

影响布袋除尘器工作的因素及改进措施

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-29 16:47:32

我厂1983年投产的两台35t/h抛煤炉采用的布袋除尘器各有8个除尘室。每个除尘室有Φ300mm,高10m的玻璃纤维布袋32只。除尘器设计效率为99%。采用棍凝土结构,外形尺寸长×宽×高=11×7.6×25m。两台除尘器投资83.4万元。

我厂布袋除尘器采用负压下进风,布袋上口有密封盖,含尘烟气从除尘器下部进入布袋,经布袋过滤后烟尘被留在袋内,微细的烟灰从玻璃纤维布袋缝隙中钻出,从各除尘室顶部引出,经蝶阀进烟道由吸风机从烟囱排出。因此除尘效率高达97~99%。如布袋损坏或出现小洞,烟尘就会从布袋破口急剧漏出来,除尘效率就下降,烟囱就冒黑烟。

运行中布袋内烟尘不断增多,阻力随之增加,当阻力增加到2000Pa以上时,就启动专用的反吹风机,按顺序对各个除尘室进行反吹。反吹风挤压布袋,使布袋内烟尘落到灰斗。

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影响布袋除尘器工作的主要因素是烟尘的特性,烟尘浓度,过滤风速以及反吹风的风压、风量。若烟尘浓度高烟尘粘性和吸潮性强,过滤风速过高,会使积压在布袋内的烟尘压实难剥落,造成阻力不断增加,严重时会使炉膛产生正压。即使频繁反吹清灰也难解决根本问题,锅炉只好减少送风量造成燃烧不正常。为了维持锅炉汽压流量就得适当加煤,使灰渣含炭量和飞灰可燃物都增加,不但影响锅炉效率也使除尘器阻力更大,形成恶性循环。严重时使锅炉无法维持运行。因此布袋除尘器的阻力具有重要的经济和技术意义。

我厂布袋除尘器由于没得到可借鉴的成熟经验,所以从设计施工到维护管理都存在许多不足,我们针对这些不足也进行了一些改进。主要不足和改进措施有:

1布袋除尘器过滤面积偏小

经测试1#、2#炉烟气量为95200m3/h左右,大大超过设计烟气量76000m3/h,因此烟气流速与过滤速度显著增加。管道阻力与流速的平方成正比,所以布袋除尘器阻力明显增加,原设计除尘器阻力为800Pa,实际运行为2000Pa。阻力增加除尘效率就降低,1#、2#炉布袋除尘器设计布袋为256个(每室32个),总过滤面积2340m2。由于过滤面积小烟气量大,过滤速度高达1m/s。实际运行表明,当过滤速度超过0.5~0.6m/s后,布袋破损率明显增加,造成了烟囱冒黑烟。

1#、2#炉除尘器结构已固定,除尘布袋没法增加。在设计3#、4#、5#布袋除尘器时除尘布袋增加到320个(每室40个),使总过滤面积增加,过滤速度降低,布袋破损率有所下降。

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2各除尘室风量分配不均匀

经测试风量大的布袋除尘器可达18000m3/h,而风量小的仅9000m3/h左右,两者相差几乎一倍。风量大的,过滤速度大于1m/s,造成很高的阻力和布袋破损率。我厂对3#炉布袋除尘器烟道进行了改进,在烟道内装导向板使进入8个除尘室的烟气量的不均匀情况有了好转。

3布袋除尘器入口支管及蝶阀结构存在问题

布袋除尘器入口支管上缘距钢花板仅550mm,烟气在灰斗内上升高度小不能很好扩散,不能均匀进入各布袋。经测试,布袋除尘器入口支管阻力比设计大1倍。在建3#炉布袋除尘器时,对入口支管作了改进减少了阻力。1#、2#布袋除尘器采用由压缩空气作动力的翻板闸阀作为进烟道和反吹风出口蝶阀,因这种蝶阀开不满阻力大,我厂把3#布袋除尘器蝶阀改为电动双向闸板阀关得严,开得满,阻力比较小。

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4布袋除尘器本体及人孔门漏风量大

布袋除尘器本身是钢筋混凝土结构,内壁保温层质量差,投产时间不长就开始产生裂纹脱落,造成个除尘室漏风严重。布袋除尘器本体及人孔门结构不合理,用嵌石棉绳进行密封效果差漏风严重。

1987年开始我厂利用锅炉大修机会,把布袋除尘器8个室内壁保温层全部铲除,改用厚的硅酸铝板贴两层,表面用高铝酸泥抹光滑,经3至4年使用无起鼓脱落现象,布袋除尘器本体严密性大有改善,减少了本体漏风。布袋除尘器人孔门也改用密封垫圈和压紧装置的铸铁门,使漏风有所减少。

3#炉布袋除尘器本体采用钢结构,增强了严密性减少了漏风。但钢结钩强度不如钢筋混凝土。设计院在钢结构布袋除尘器内部布了上、中、下三道及上下剪力叉拉筋,运行后发现在反吹时布袋与拉筋碰磨把布袋磨破。因此、4#、5#布袋除尘器本体又改为钢筋混凝土结构,内壁保温层采用高质量材料来增强本体严密性。

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5反吹清灰效果差

我厂布袋除尘器反吹效率差,每次反吹后阻力只下降30~50Pa,除了烟尘本身特性外设备和系统上也存在问题:(1)反吹风机压头低仅2580Pa,不足以克服反吹回路3400Pa以上的阻力。(2)反吹风机靠吸大气进行清灰,大气温度远低于烟气温度,遇到阴天下雨,空气湿度大,进入除尘室后使烟气温度下降,湿度增加,飞灰吸湿粘附于布袋上难被清除。(3)部分布袋吊挂松弛反吹时变形不明显影响反吹效果。蝶阀关闭不严使一部分反吹风短路排至烟囱,影响反吹效果。为了提高清灰效果,在3#炉布袋除尘器上选用了较大容量的反吹风机,把反吹风量由原来的1/2过滤风量提高到1.5倍的过滤风量,并改用能关闭严密的电动双向闸板蝶阀。设计院把吸风机入口烟道烟气作为反吹风源,试运行发现,反吹风机入口烟道负压大于反吹风机压头,在反吹风管内形成负压,根本不能反吹。

我们又把反吹风源改为抽大气,为提高反吹风的温度和干度,1991年就把三台布袋除尘器反吹风源改接锅炉顶热干风。由于蝶阀不严,在不反吹时反吹风机反转而吸入大气,造成漏气。我们就在反吹风机入口装电动蝶阀,在不反吹时关闭电动蝶阀隔绝反吹风源。

6布袋除尘器灰斗容积小

原设计布袋除尘器为间断清灰。由于我厂布袋除尘器是下进风,烟气流动方向与烟尘下落方向相反,造成下落的微细烟尘还未落到灰斗又重新被带回布袋。若放灰不及时或落灰口受堵,则灰斗中存灰易被烟气吹起,造成二次飞扬重新被烟气带入布袋内,过滤增加阻力,降低了清灰效果。1987年我厂较大技改项目将1#、2#布袋除尘器绞龙出灰改为水力冲灰,把冲灰管改到零米利用取消绞龙后腾出的空间加了一个金属灰斗。增加了灰斗容积,提高了除尘效率。3#、4#、5#炉布袋除尘器灰斗容积也相应加大。另外混凝土灰斗内的抹面层水泥块受热后部分脱落卡住出灰锁气器影响出灰。1990年在混凝土灰斗内壁加贴厚的钢板。不但解决了内壁水泥块脱落问题,同时也减少了下灰阻力,提高了除尘效率。

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7布袋除尘器结构上影响布袋寿命的因素

(1)1#、2#布袋除尘器过滤面积偏小使过滤速度高达1m/s,使布袋容易破损。

(2)原设计布袋除尘器钢花板上连接短管高度仅158mm,与短管高度应大于直径1.5倍(450mm)相差甚远。由于短管高度不够,烟气从灰斗进入短管时粉尘直接磨损袋口,使布袋口经常被磨破。发现这个问题后在1#、2#布袋除尘器入口风量最大,尘粒最粗的两个除尘室加装了高500mm的管箱,在管箱上再接短管,布袋破损就减轻了。但这样做使布袋缩短500mm影响了除尘效率,在设计3#炉布袋除尘器时就把短管向下伸长500mm。

8 3#炉布袋除尘器钢花板弹簧放灰门设计不良

在1989年下半年3#炉投产初期烟囱冒黑烟,经过深入检查,发现了设计的钢花板放灰弹簧门不严,部分烟气不进布袋过滤而从弹簧门不严处直接到烟道,造成烟囱冒黑烟。后来,把弹簧门取消用钢花板补焊严密,消除了这个产生黑烟的缺陷。

另外,为了改善布袋除尘器阻力大的问题。我厂还改用大容量引风机,堵漏风改善锅炉燃烧,对下级空气预热器进行了改造。除了布袋除尘器本身结构间题外,影响布袋除尘器工作的主要因素还有:

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(1)煤种

煤种是影响布袋除尘器工作的主要因素,凡是烧好煤时布袋除尘器工作就正常,烟气含尘量就低。在烧灰分高的劣质煤时布袋除尘器的阻力大,布袋损坏严重,烟囱冒黑烟。

我厂很重视燃料管理,对进厂的煤进行严格化验,对灰分大于30%,低位发热量小于2100KJ/KG,挥发分低于20%的煤不让进厂。但对煤中含焦油量等影响布袋除尘的成分我厂无法化验。因此,出现了1990年7月和12月二次烧含焦油多的煤。含焦油的烟尘粘在布袋上形成“粉饼”,反吹时很难清除掉,造成布袋除尘器阻力大,除尘效率低,布袋损坏严重,维护人员来不及处理造成烟囱冒黑烟,而且含焦油的灰很轻,放灰也很困难。在烧劣质煤时,专职布袋除尘器维护人员忙不过来,干部、技术人员、运行、检修工人都去突击换布袋,用棒敲打布袋尽最大努力,减少烟囱冒黑烟。

(2)布袋质量

布袋除尘器用的烟尘过滤布袋是由无碱玻璃纤维布缝制成的。对布袋质量的要求是透气性、耐磨性、耐热性好,有一定的强度,粉尘剥离性好。全国生产布袋除尘器用的玻璃纤维布袋的厂主要有上海和四川德阳两家,使用寿命都比较短。按正常情况,上海产的布袋只能用1~2个月,四川德阳生产的经过四氟乙烯、硅油石墨处理过的玻璃纤维袋质量好一些,但价格很高。我厂用的Φ300mm,长10m的布袋需200元一只,而使用寿命也超不过半年。如烧劣质煤寿命就更短。另外,四川德阳布袋缝制用的线质量不好,容易开裂,造成烟囱冒黑烟。所以在一般情况下,每台布袋除尘器平均每天要换三只布袋。在特殊情况下换的就更多。特别在锅炉省煤器,水冷壁,管子泄漏时大量水汽进入布袋,就要把整台布袋除尘器256只布袋全换掉。1990年7月及12月两次烧焦油含量高的煤,也是把整台布袋除尘器布袋全换掉。我厂每年购买除尘器布袋的费用高达12~17万元。

为了节省费用,我们把换下来的破布袋剪接后再用,使用结果表明接起来的旧布袋,在运行中强度衰减很快,寿命很短,大大增加维护换布袋工作量。

(3)布袋除尘器维护管理工作

我厂有专职布袋除尘器维护工每天清灰换布袋,并有布袋除尘器专职放灰工。1988年、1989年烧劣质煤布袋损坏严重,有时烟囱冒黑烟,我厂针对布袋除尘器维护上存在的问题,逐步建全了布袋除尘器设备维护保养制度,布袋除尘器运行规程等管理制度。规定布袋除尘器维护工每天至少换布袋清灰二次,并把换布袋情况每天登记在记录本上,并设立布袋除尘器维护工作考核制度和考核奖。规定烟囱不冒黑烟,布袋除尘器维护工每人奖1000元,冒黑烟当天取消考核奖,如环保局向我厂提出冒黑烟警告,布袋除尘器维护工当月考核奖金全部取消,并根据情况进行处理。考核奖实行以来,我厂烟囱基本上没有冒黑烟。并规定布袋除尘器放灰工每班至少放三次灰,放灰时一定要用榔头敲打落灰管,并由锅炉班长监督检查。放灰工交接班时,灰放不清不能下班。

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经过技术改进和加强管理之后,我厂布袋除尘器效率一般都在98%以上。1990年测试的烟尘排放浓度都低于国家标准200mg/m3(1#58mg/m3、2#86mg/m3),烟气林格曼黑度在一级以下。但还存在一些难题,需采取进一步改进措施:

(1)把1#、2#布袋除尘器气动翻板蝶阀改为电动双向闸板闸。并将布袋除尘器电动闸板阀传动系统进行改进,加大电动机容量,把电动机位置改到地面上来,减少传动机构阻力。

(2)为了提高反吹效果,在4#、5#布袋除尘器中加装布袋拉紧装置,提高布袋张力,并加装凸轮式震动打布袋的装置,使布袋内的烟尘易干脱落便于清灰。并准备将反吹风源改为吸风机出口烟气,提高反吹风源温度和反吹效果。

(3)从根本上改善锅炉燃烧,降低飞灰可燃物,为了延长烟气在炉膛停留时间,我厂准备对锅炉燃烧的拱进行改造。

(4)堵漏风,努力减少锅炉、烟道和布袋除尘器的漏风。准备把锅炉下级卧式空气预热器改为立式,可减少近300Pa的阻力。

(5)进一步加强布袋除尘器维护,放灰工作的管理,除了加强考核外,还在第二期工程中新建布袋除尘器操作控制室,把五台布袋除尘器表计集中在一起,值班工根据表计反应及时进行反吹,放灰、清灰、换布袋等维护工作,提高布袋除尘器效率。

有关更多影响布袋除尘器工作的因素及改进措施,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。