低壓脈沖袋式除塵器技術(shù)
低壓脈沖袋式除塵器技術(shù):隨著 對粉塵排放指標(biāo)的提高和袋除塵技術(shù)的發(fā)展,袋除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、除塵、運(yùn)行可靠的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來,這給電廠燃煤鍋爐應(yīng)用袋除塵器建立了技術(shù)基礎(chǔ)。電除塵器的收塵效率粉塵性質(zhì)的影響較大,而我國的燃煤成份又千變?nèi)f化,粉塵性質(zhì)也各不相同,因此,電廠燃煤鍋爐使用電除塵器要達(dá)到長期、 、穩(wěn)定的除塵要求對有些工廠難以實(shí)現(xiàn)。為解決這一難題,國內(nèi)曾做過使用袋除塵器的嘗試,但均因各種原因而未能成功,因而限制了袋除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用和發(fā)展。
一、燃煤電廠用袋式除塵器系統(tǒng)簡介:該設(shè)備用于200MW發(fā)電機(jī)組燃煤鍋爐的排煙除塵,工藝參數(shù)如下:
漏風(fēng)率 ≤1.5%
運(yùn)行阻力 ≤2100 Pa
殼體設(shè)計(jì)壓力 +5000,-6000Pa
處理風(fēng)量 1738000 m3/h
正常煙氣工作溫度140~170℃
入口濃度 25~30 g/m3
要求排放濃度 ≤50 mg/Nm3
隨著過濾的進(jìn)行,濾袋內(nèi)外的壓差逐漸增加,當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時,清灰系統(tǒng)工作,直至壓差低于設(shè)定值。清下的粉塵通過灰斗排出,達(dá)到除塵目的。從鍋爐空氣預(yù)熱器排出的煙氣通過風(fēng)管入擴(kuò)散器,擴(kuò)散器內(nèi)安裝有氣流均布裝置,使煙氣流速降低并均勻進(jìn)入袋室。煙氣從外到內(nèi)通過濾袋過濾后從袋口進(jìn)入袋室上箱(凈氣室)再經(jīng)排風(fēng)機(jī)排出。
二、技術(shù)特點(diǎn)
1 采用擴(kuò)散器加側(cè)向進(jìn)氣方式
目前袋除塵器主要為上進(jìn)氣式或下進(jìn)氣式,側(cè)向進(jìn)氣方式比較少。本設(shè)備采用了擴(kuò)散器加側(cè)向進(jìn)氣方式,其特點(diǎn)是:(1)使進(jìn)入袋室的氣流 均勻,本體機(jī)械運(yùn)行阻力低;(2)避免了下進(jìn)氣方式清灰時粉塵下落與氣流方向相反的不足,增加了清灰效果;(3)側(cè)向進(jìn)氣方式同樣可以一次通過多個濾袋束,對處理大煙氣量的設(shè)備,其結(jié)構(gòu)緊湊,能減少占地面積和降低一次性投資;(4)側(cè)向進(jìn)氣方式使進(jìn)入袋室的流速較低(本設(shè)備低于1.4m/s),既加快了粗顆粒的預(yù)分離,又了在煙氣進(jìn)入濾袋束之前的整體流量均勻分配在濾袋束中心的周圍,使每個濾袋的過濾負(fù)荷均勻;(5)較低的流速減少了粉塵對濾袋的沖刷磨損,延長了濾袋的確使用壽命。
2 采用扁圓型濾袋并按同心圓方式布置成濾袋束
每個濾袋束 多可布置1156個濾袋,濾袋長度為8m,每個濾袋束的 大過濾面積為3700m2,采用彈性卷和密封墊與花板固定。濾袋內(nèi)部有扁圓型袋籠,為便于安裝,袋亂分成三節(jié),良好的設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量使對接和拆卸非常方便。根據(jù)現(xiàn)場情況每臺設(shè)備可設(shè)計(jì)成單室、雙室和多室,每天之驕子可有一個和多個濾袋束組成,屬典型的模塊化設(shè)計(jì)。采用扁圓型的好處是在同樣過濾面積下使濾袋布置 緊湊,占用空間 小。在本設(shè)備在采用扁圓型濾袋主要是為回轉(zhuǎn)清灰考慮,并使噴吹口能有 大的幾率對準(zhǔn)袋口上方。其缺點(diǎn)是在一個方的殼體中,四個角的空間不能得到充分利用。
3 采用在線式回轉(zhuǎn)低壓脈沖清灰
脈沖式袋除塵器的清灰可分為噴吹清灰和箱式清灰兩種。噴吹清灰需要在每排濾袋上布置一根噴吹管和一個脈沖閥,其清灰強(qiáng)度大且效果好,擔(dān)所需脈沖閥數(shù)量多且 換濾袋不方便,而箱式清灰下好與此相反。本設(shè)備采用的回轉(zhuǎn)式脈沖清灰從原理上屬噴吹清灰,卻結(jié)合了兩者的優(yōu)點(diǎn)。一個濾袋束僅需要一個脈沖閥,利用回轉(zhuǎn)噴吹管進(jìn)行噴吹清灰因而脈沖閥數(shù)量少而清灰強(qiáng)度大。在停機(jī)維修期間,蜀犬吠日轉(zhuǎn)噴吹管可用手自由地轉(zhuǎn)動, 換濾袋很方便。同時,本設(shè)備的袋口不設(shè)文氏管,既不使袋口風(fēng)速過高又清灰效果,這是采用長濾袋所 解決的問題。
脈沖式袋式除塵器清灰分為在線式和離線式兩種,實(shí)際應(yīng)用中各有利弊。在線式清灰結(jié)構(gòu)簡單,控制方便,機(jī)械阻力小,系統(tǒng)阻變化小,但由于清灰過濾同時進(jìn)行,影響清灰效果顯著,也不利于不停機(jī)檢修。而離式清灰的優(yōu)缺點(diǎn)正好與此相反。本設(shè)備之所以采用在線式清灰,主要考慮到鍋爐煙塵濃度低和易清灰的特點(diǎn),達(dá)到了揚(yáng)長避短的目的。同時本設(shè)備在設(shè)計(jì)中采用了四個室并聯(lián)運(yùn)行的結(jié)構(gòu),每室的進(jìn)出氣口均設(shè)置了一個百葉窗式擋板門,仍然可以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修。
脈沖式袋除塵器清灰所需的壓縮空氣分高壓清灰和低壓清灰兩種,高壓清灰所需的壓縮空氣壓力應(yīng)在0.5MPa以上,而低壓清灰一般在0.2-0.4MPa(國內(nèi)也有將0.3MPa作為高、低壓清灰的界線),但本設(shè)備僅需0.08MPa.可謂超低壓清灰。由于很多用戶很難0.5MPa以上的壓縮氣源,因而低壓脈沖 受歡迎。本設(shè)備利用了羅茨朵同低壓大流量的特點(diǎn),因而能得到與高壓脈沖同樣的清灰效果。
4 采用寬大的袋室上箱
袋室上箱指濾袋口上部的結(jié)構(gòu)總稱,一般只有采用上進(jìn)氣方式時這一結(jié)構(gòu)才設(shè)計(jì)得較大。本設(shè)備的袋室上箱與整個袋室一樣大,且高度在3m左右。這一結(jié)構(gòu)雖然增加了重量但有以下好處:(1)由于袋室上箱體積較大使得凈氣側(cè)的風(fēng)速同樣較低,有利于濾袋束的氣流分布和降低機(jī)械運(yùn)行阻力。(2)檢查和 換濾袋時均可以在袋室上箱內(nèi)部完成,整個袋室上箱僅需一個檢修門便可,這對減少除塵器總漏風(fēng)率有很大的好處此外,在袋室上箱上還設(shè)計(jì)有一個配有照明的密封的觀察窗,設(shè)備在運(yùn)行時,不必進(jìn)入除塵器內(nèi)部便可觀察到整個袋室上箱內(nèi)部的情況,包括濾袋是否破損、清灰裝置是否正常工作等,使日常維護(hù)保養(yǎng)方便及時。
5 采用 的清灰控制模式
采用PLC控制不,因?yàn)檫@僅僅指硬件設(shè)備,重要的是程序設(shè)計(jì)是否符合現(xiàn)場條件,是否滿足清灰要求,是否 節(jié)省能源。本設(shè)備的清灰控制有以下特點(diǎn):
(1) 采用慢、中、快三種清灰模式,由PLC自動調(diào)節(jié)。當(dāng)粉塵負(fù)荷大時自動啟動快模式,粉塵負(fù)荷低時自動啟動慢模式;當(dāng)濾袋運(yùn)行初期阻力較低時自動啟動慢模式,當(dāng)濾袋運(yùn)行后期阻力升高則啟動快模式。
(2) 采用壓差清灰,即根據(jù)濾袋內(nèi)外的壓差情況決定是否清灰和停止清灰,這種清灰方式尤其適用于含塵濃度低、粉塵粘性低的場合。
上述清灰控制模式能使濾袋的壽命延長,在濾袋整壽命周期中維持 低的除塵器阻力、 低的能量消耗和系統(tǒng)阻力的波動 小。并有根據(jù)實(shí)際情況調(diào)試好的預(yù)編程序自動運(yùn)行。
6完善的防護(hù)系統(tǒng)
除塵器前后設(shè)有50%煙氣量的旁路煙道,當(dāng)煙氣溫度上升較快高或有大量水蒸氣滲入時,可開啟旁路煙道對煙氣進(jìn)行分流來保護(hù)濾袋。旁路煙道在除塵器發(fā)生故障時還作為煙氣的臨時通路。
首先在進(jìn)氣風(fēng)管中設(shè)計(jì)有噴水裝置及溫度測試裝置,當(dāng)發(fā)生煙氣溫度超過規(guī)定值時行報警,如溫度繼續(xù)升高則自動啟動不同數(shù)量的噴水裝置進(jìn)行降溫,噴水裝置可使煙氣溫度降低40℃左右,以保護(hù)濾袋不受損傷。當(dāng)噴水裝置不使用時,噴嘴依靠吸進(jìn)新鮮空氣進(jìn)行自凈化以保持噴嘴清潔。
在發(fā)電機(jī)組啟動和低負(fù)荷穩(wěn)燃時需要燃油,而油煙易使濾袋造成堵塞,為此本設(shè)備在進(jìn)氣口設(shè)置有預(yù)噴涂粉塵的吸口,在袋除塵器使用前對新濾袋或長期停用的濾袋進(jìn)行預(yù)噴涂,以的防止濾袋堵塞。
由于本設(shè)備使用的是萊登濾料,這種濾料 能力較差,所以在整個系統(tǒng)中設(shè)置有氧分析儀,以進(jìn)入除塵器的煙氣中氧的含量在10%以內(nèi)。