除尘器

锅炉选用布袋除尘器应注意的问题

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-02-22 13:52:40

摘要:因济南西车辆段的2台锅炉的烟尘排放达不到济南市的要求,为此对其锅炉除尘器进行了改造,选用布袋除尘器代替了原有的多管旋风除尘器,并对布袋除尘器的选用应注意的问题进行了分析。

关键词:锅炉烟尘;布袋除尘器;改进

济南铁路局济南西车辆段现有10t锅炉2台,锅炉除尘器采用多管旋风除尘(自2004年以来一直使用)。虽然在2012年以前,锅炉的烟尘排放浓度能控制在国家规定的排放标准以内(100mg/m3),但随着治理力度的不断加强,自2013年下半年开始,济南市要求锅炉烟尘排放浓度低于30mg/m3,这就要求我们必须进一步提高除尘器的除尘效率。

通过对锅炉各种除尘设施的比对、论证,结合我段锅炉的实际情况,在路局计统处节能环保办公室的指导下,我段排除了使用静电、电袋式除尘,最终选用了布袋式除尘。本文对此进行了总结。

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1现有除尘器的弊端

(1)运行不稳定,操作、维修复杂。

(2)管网设计不合理,设备运行阻力大,堵塞严重,随着运行时间增加堵塞现象严重,运行阻力不断升高,出现除尘器所谓的“高阻症”。

(3)自动化程度低,操作复杂,占用人力资源多。

(4)设备老化严重,内部旋风子磨蚀严重,出现跑漏现象。

2改进方案

(1)旋风除尘器改为布袋除尘器,彻底更换除尘机理:旋风除尘器依靠离心力除尘,是一种结构简单、效率低的净化设备。而布袋除尘依靠重力、筛滤、惯性力、热运动等除尘机理,除尘效率较高。

(2)设置压差计,使除尘器阻力在可控范围内,保证除尘器的长期稳定运行。

(3)采用PLC控制,可实现自动化管理,节省劳动力。

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3配件选用应注意的问题

3.1正确合理选型

布袋除尘器的合理选型是影响除尘器滤袋寿命的关键。除尘器选择过小,将会使滤料的过滤风速提高,从而降低滤袋的使用寿命,并会增大除尘器的压力损失,增加能耗使运行成本;选择过大,则又将会增加投资,造成不必要的浪费。

布袋除尘器的压力损失主要包括:除尘器结构的压力损失;清洁滤袋的压力损失;滤袋上粉尘层的压力损失。这些压力损失都随过滤风速的提高而增加。确定过滤风速要充分考虑工艺烟气性质等一系列因素,并合理设计气流的上升速度。

为确保锅炉的连续运行不受除尘设备运行的限制,在负荷调整时有良好的、适宜的调节特性,我们选定除尘器的过滤风速为0.86m/min,经计算并合理考虑除尘器的布置,确定我段除尘器的过滤面积为682m2,完全能满足以上要求。

3.2选择优质的布袋

最新的表面过滤技术是在滤料表面造成具有微细孔隙的薄层,其孔径小到可使大部分尘粒都被阻留在滤料表面,也就是说直接靠滤料的作用来捕集粉尘。它既不像纺织滤料那样依赖粉尘层的过滤作用,也不像针刺毡滤料那样让尘粒进入滤料深层。在获得更高除尘效率的同时,也使清灰变得容易,从而保持较低的压力损失。

对于整台布袋除尘器而言,滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响布袋除尘器的除尘效率,滤袋的寿命又直接影响到布袋除尘器的运行费用。滤袋材料的选择应考虑耐温、耐酸碱、耐氧化、粉尘颗粒大小、气布比、粉尘磨损性、清灰方式、抗水解性、安装方式等因素,应根据布袋除尘器运行环境和介质情况选用优质材料,表面应进行防水、防油处理。

结合我段锅炉实际运行情况、出烟温度、运行成本等各方面因素,我们采用最新的表面过滤技术,选用的是PPS+PTFE滤料。根据工业化标准以及施工环境(除尘器室内安装)滤袋直径为130mm,长度为4400mm。

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3.3确定过滤方式

采用外滤式过滤方式,布袋除尘器的滤袋利用弹簧涨圈与花板白锁联接,干净空气与含尘气体完全分隔。滤袋由袋笼所支撑,通过喷吹管喷出压缩空气,使滤袋径向变形抖落灰尘。

3.4选择高质量脉冲阀

选配的脉冲阀首先要保证膜片抗疲劳性强、耐高温(180℃)、耐冲击、耐老化,还要具备运行阻力小、进气量大、灵敏度高、强度高的特点。为此,通过多家比对,我们选用了DMF-76SA淹没式(直通式)脉冲阀,为保证锅炉长期可靠运行提供了先决条件。

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3.5选择科学合理的喷吹装置

布袋除尘器压力损失主要在于滤袋,而其中的绝大部份在于粉尘层。新滤袋的压力损失通常只有50~200Pa,滤袋表面粉尘层的压力损失则可达500~2500Pa。由此可以看出清灰对于布袋除尘器运行良好与否非常关键。

脉冲喷吹装置有“管式”和“箱式”喷吹两种型式。

“管式”是在每排滤袋上方设喷吹管,通过管上的喷嘴向滤袋内输送清灰气流。喷吹管的孔径有两种不同的规格:每个孔的直径都相同;各个喷孔的直径不相同。在喷吹压力0.2MPa时,两种情况的袋底压力相当;而在喷吹压力0.3~0.4MPa条件下,喷孔直径不同的清灰强度更高。由此我们选用喷吹孔径不相同的喷吹管作为喷吹清灰装置。

“箱式”则不设喷吹管,清灰气流喷入上箱体并使之增压,进而将能量传递至滤袋以实现清灰。对箱式脉冲喷吹的试验表明,其中各条滤袋的清灰强度存在较大差异(表1)。

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经过多方考察及现场使用对比,实际应用的箱式喷吹布袋除尘器存在以下不足:压气耗量较大;滤袋长度受到限制;清灰效果对停风(离线)阀的气密性依赖较大。

综上所述,在清灰效果、耗气量、滤袋长度等长期起作用的因素方面,箱式喷吹存在着明显的缺点;而其换袋操作更简便的优点,只在一年至数年才出现一次的换袋时体现出来。因此,采用管式喷吹更为合理。

3.6配备耐酸碱性骨架

骨架采用有机硅喷涂技术,避免了除尘器工作一段时间后骨架表面锈蚀与滤袋黏结,减少了换袋过程中对布袋的损坏。根据我段锅炉实际情况,我们安装骨架的外径与滤袋内径保持的间距5mm。经验证,此间距为最佳距离,可提高清灰效果。

3.7选择先进的电控系统

布袋除尘器系统的控制采用SIEMENS公司提供的小型PLC进行控制,可具备与系统DCS的通讯接口,可以实现对布袋除尘器进行手/自动控制。系统的所有电气部分均采用国际先进产品,整个控制系统能完成布袋除尘器内所有的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等功能。与传统的PLC控制器相比,可避免编辑或修改PLC程序不方便的困难。

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3.8采用温度调解技术

布袋除尘器进出风口设置温度监测仪和压差计,实时动态监测布袋除尘器工作温度和压力变化,当锅炉温度不稳定出现温度骤增现象超出除尘器使用温度时,冷风阀打开并迅速输入冷风,待温度降到工作温度后冷风阀关闭。

4除尘效果比对

在锅炉除尘器实施改造以后,锅炉烟尘的排放浓度有了大幅的减少,由改造前的100mg/m3下降到28mg/m3,下降了72%。

5结论与建议

济南西车辆段的2台10t锅炉除尘器经改用布袋除尘器,效果良好,锅炉烟尘排放达到济南市的要求(低于30mg/m3)。另外,应加强锅炉的运行作业管理,使除尘设施长期处于稳定运行状态,以确保烟尘排放长期达标。

有关更多锅炉选用布袋除尘器应注意的问题,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。