除尘器

布袋除尘器清灰系统的优化分析

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-02-15 14:24:38

摘要:本文就布袋除尘器清灰系统对除尘器使用寿命和性能的影响因素进行分析,对清灰系统结构优化和清灰方式选择阐述了自己的观点,通过对清灰系统进行优化,改善布袋除尘器使用寿命和提高除尘性能指标。

关键词:布袋除尘器;清灰;寿命;性能

1清灰系统对布袋除尘器寿命的影响规律分析

随着国家环保标准的提高和布袋除尘器应用技术的发展,布袋除尘器被广泛应用于各种烟气净化工艺中。影响布袋除尘器性能和质量的因素非常多,国内各布袋除尘器厂家的试验条件、技术力量、装备条件不同,对布袋除尘器质量、性能关注程度也不同。所以在设计制造过程中,往往从成本、工艺角度出发降低关键部件的设计性能,这些变化可能不为用户所关注,但却是影响布袋除尘器性能的重要因素。

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滤袋是布袋除尘器核心,滤料再生是其稳定运行的关键,清灰技术直接影响布袋除尘器的使用寿命及性能,较小的清灰强度不能较好地实现清灰,过大清灰强度又容易加速滤袋磨损,影响滤袋的使用寿命。目前布袋除尘器在应用方面还不够理想,仍然存在较多问题,如滤料技术不过关,除尘器的气流组织不均,滤袋清灰设计不合理等,但关键还是清灰不善导致滤袋的再生能力差,烟尘覆盖或渗透进入滤袋纤维层中难于清除,造成滤袋的过滤性能急剧下降,如滤袋短期内就发生糊袋、系统运行阻力过大等。

提高布袋除尘器的寿命关键要从提高滤袋的寿命入手,关注设备选型、参数设计、制造、运行监测等因素。其中清灰系统的设计甚至比滤料技术的发展显得更为重要。对脉冲布袋除尘器,滤袋寿命的长短成为影响布袋除尘器运行成本的最重要环节,其中滤袋的寿命除了与滤袋材质有重要关系,非滤料因素还有重要影响。尤其是清灰压力、清灰方式的选择等。

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2清灰系统结构对布袋除尘器寿命的影响规律分析

2.1喷吹管的影响

高效脉冲清灰是现代化高新技术的发展趋势,一个高效脉冲清灰系统包括压缩气过滤系统、气包、喷吹管、文丘里等部分。其中喷吹管的结构至关重要。

喷吹管上喷吹孔的直径将是确定脉冲喷吹系统的清灰压力和气流量的最主要参数。各孔开孔尺寸:开孔要变径,开孔尺寸可根据喷吹系统设计试验数据确定;一般为保证脉冲气流量进入第一个滤袋和最后一个滤袋的差别在±10%以内,同一条喷吹管上的孔径可能会不同。一般是远离气包的喷吹孔比靠近气包的喷吹孔径小0.5~1.0mm。

根据气包压力、脉冲阀阻力、喷吹管尺寸、喷吹孔数量等因素,超音速脉冲气流的膨胀角度一般是20°左右。必须结合滤袋口径,确定喷吹管离花板的距离,保证喷吹气流可以覆盖整条滤袋长度。

2.2文丘里的影响

文丘里的主要功能是保住喷吹压力,把自然扩散气流集中起来,在文丘里底部圆周形成最大压力气流,有效地把清灰压力传送到滤袋底部。

对粉尘粘性强、滤料阻力比较高或滤袋比较长的布袋除尘器,安装文丘里将提高清灰效率30%以上。因此安装文丘里可以增加清灰过滤面积,或者缩小脉冲阀口径,以节省设备造价。比较常见的文丘里管有安装于花板下笼架内的埋入式文丘里和安装于花板上的锥形文丘里。

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2.3花板设计的影响

通常,布袋除尘器厂家为了减少布袋除尘器的占地面积和降低制造成本,将滤袋间距设置过于紧凑。如常用的滤袋直径160mm,长度6000mm设置喷吹管喷吹孔的间距是200mm,则袋与袋之间的距离只有40mm,当花板设置不够平整时,运行三个月后大部分滤袋底部完全破损。如果滤袋之间的距离太近,不但滤袋之间容易磨损,还会令箱体内气流上升速度太快,导致烟尘排放量增加,滤料的局部过滤负荷太高和清灰能力不足。

根据现场安装实例和经验,建议滤袋边沿之间的距离至少是滤袋本身的半径。针对实际情况,可以把喷吹管上的滤袋数量适当减少,滤袋长度增加到6900mm,使布袋除尘器的过滤面积和壳体尺寸不变。

3清灰方式对除尘器性能的影响规律分析

3.1接管引流方式

a.第一个孔与最后一个孔压缩空气流量不均,第一孔喷吹气流量最少;

b.滤袋上端产生负压,具有引流,使得滤袋上部清灰不均;

c.箱体内各滤袋清灰程度不均。

结论:清灰效率低,气布比高,压差阻力大,清灰不均导致滤袋平均寿命减短。

3.2喷嘴引流方式

a.具有二次引流,扩大清灰气量,但在滤袋内产生清灰力度中间大,旁边小;

b.滤袋浪费400mm,从而导致整体过滤面积减少,气布比提高;

c.滤袋上部清灰不均,平均寿命减短。

结论:清灰效率有所提高,由于气布比提高,但仍存在压差阻力大的缺点,且滤袋寿命减短。

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3.3喷嘴引流加文丘里内嵌方式

a.具有二次引流,扩大清灰气量,但在滤袋内产生清灰力度中间小,旁边大;

b.虽然滤袋上部不产生负压,但该文丘里嵌入上部使得滤袋上部浪费300ram;

结论:清灰效率增强,由于气布比提高,压差阻力减小不大。

3.4喷嘴加文丘里引流方式

a.具有二次引流,扩大清灰气量;

b.最大限度地利用了气流形成中各段明流,且保持气布比不提高;

c.滤袋内压力分配最佳,故清灰效果最好;

d.用20%的压缩空气导入了花板上80%的干净气体,增加了清灰强度;

e.在同等的清灰效果下,阀门减少,气包减小,每台可增加袋数30%。

结论:清灰效果最佳,压差阻力最小,性能价格比最优,由于清灰均匀,滤袋寿命相对提高。

通过以上分析,喷嘴加文丘里引流方式性能价格比最优。

4清灰系统方法对布袋除尘器寿命的影响规律分析

喷吹脉冲布袋除尘器可采用在线或离线清灰方法,在线清灰是指在进行脉冲喷吹时,滤袋仍然进行烟气过滤。喷吹系统需要用比较高的喷吹气流阻挡过滤烟气,同时用瞬间的脉冲震荡使尘饼落入灰斗。在线清灰除尘器内部是一个大的空间静态气室,气流分布比较均匀,使滤料所承受的过滤负荷变化不太大,这样可延长滤袋使用寿命。

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离线清灰系统需要把除尘器内部区分成若干个密封气室,每个气室的花板上出气口独立安装挡板,气缸和电磁阀等压缩气控制系统。在对某个气室进行脉冲清灰喷吹前,需要首先控制挡板使这个气室不再进行烟气过滤。因此,离线清灰构造比较复杂,而且带有移动式机械挡板。所以离线清灰除尘器的造价与维护量相对来说比在线清灰除尘器高。

通常,除尘系统设计应根据烟气性质和工艺要求选择在线或离线的清灰方式。采用离线清灰方法可减低二次扬尘,使清灰阶段更加彻底,达到降低设备阻力的效果。另一方面,离线清灰除尘器完成一个气室的清灰后,此气室的滤袋阻力将比其他正在过滤的气室滤袋阻力低,这时打开挡板,气室内滤料将承受很高的过滤负荷,导致滤料的负荷变化循环太高,这样会缩短滤料使用寿命。而在线清灰每次只降低一行滤袋的阻力,布袋除尘器内部其他众多数量的滤袋仍会连续进行过滤工作,这样对刚喷吹后的滤袋所承受的过滤负荷变化就相对来说比较温和。

因此,对一台布袋除尘器,当处理风量较小,内部结构区分少于8-10个气室数量,宜采用在线清灰。而且由于大型除尘器内部的烟气移动速度即过滤风速一般都在1.5m/min以下,相对比较布袋除尘器的入口浓度而言,“二次扬尘”并不是一种非常严重的现象。衡量以上两种清灰方法,对于小型布袋除尘器(处理风量20万m3/h以下)采用在线清灰和压差脉冲控制来保证除尘器阻力是比较可行的方法。

5结语

一台好的布袋除尘器需要合理的清灰系统设计,要综合考虑工艺(温度范围、温度变化、露点、湿度、烟尘粒径及成份等),和现场环境(压缩空气供应、安装场地大小等),以及滤料性能(材质、是否滤膜、表面处理、耐磨性、抗折性、张力范围等),来判断采用合理的清灰结构和方式,保证布袋除尘器的使用寿命延长和性能指标改善。

有关更多布袋除尘器清灰系统的优化分析,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。