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866169222-9-9 1:4:袋式除尘器的工作原理及发展现状
随着电厂容量的增加、煤耗的增加和煤质的恶化,燃煤锅炉产生的烟气严重恶化了许多城市和地区的大气环境质量,已成为电力发展中的突出问题。新增燃煤锅炉每年消耗约5万吨标准煤,将产生大量含尘烟气。而我国的烟尘排放标准越来越严格,这些含尘烟气都需要经过除尘器净化。目前,随着技术的进步,袋式除尘器越来越显示出其在除尘方面的优势,并在电厂中得到进一步应用。
1.工作原理
袋式过滤器,也称为过滤网,是一种干式过滤器。它是利用纤维织物制成的袋式过滤元件来收集含尘气体中的固体颗粒的除尘装置。作用原理是尘粒缠绕在滤布的纤维上时,由于惯性力与纤维碰撞而被拦截。细小的尘埃颗粒(粒径为1μm或更小)受到气体分子的冲击(布朗运动),并不断改变其运动方向。由于纤维之间的间隙小于气体分子布朗运动的自由路径,灰尘颗粒与纤维碰撞并被分离。其工作过程与过滤材料的编织方法、纤维密度、粉尘扩散、惯性、屏蔽、重力和静电作用及其清灰方法有关。滤布材料是袋式除尘器的关键。性能好的滤布除了比密度和透气性外,还应具有良好的性能、耐热性和较高的机械强度。耐热性好的纤维耐热性目前可以达到25~35℃。
袋式除尘器根据清灰方式的不同,可分为振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式和复合型五种。其中,脉冲反吹式根据气压的不同可分为高压脉冲反吹和低压脉冲反吹。脉冲清灰袋式除尘器因其脉冲喷吹强度和频率可调,清灰效果好,目前在上得到广泛应用。
含尘气体从袋式除尘器进入后,通过烟气分配装置均匀地分配到滤袋中。当含尘气体通过滤袋时,粉尘被吸附在滤料上,而净化后的气体从滤袋中排出。当吸附在滤料上的粉尘达到该厚度时,电磁阀开启,注入的空气从滤袋的出口沿与除气方向相反的方向自上而下进入滤袋,吸附在滤袋外表面的粉尘被清除到下方的灰斗中。
2.发展状况
火电厂锅炉除尘器经历了干式旋风除尘、多管旋风除尘、水膜除尘、静电除尘的过程。目前,随着对环境保护的日益重视和对环保要求的提高,以及滤袋的国产化和使用寿命的延长,火电厂锅炉尾部除尘趋于回归袋式除尘。
随着科技水平的进一步提高,目前我国袋式除尘器的种类基本齐全,其产品类型和性能基本能满足锅炉除尘的需要。其技术发展主要体现在以下几个方面。
(1)袋式除尘器结构的改进。袋式除尘器从小型的单室结构发展到多室结构,过滤面积从几平方米发展到几万平方米,规格越来越大。此外,还采用滤袋架整体安装的单元组合形式,开发了多种紧凑、轻量化的袋式除尘技术。
(2)除灰系统的技术进步。清灰系统是袋式除尘器的消化器官,袋式除尘器的运行效果在很大程度上取决于清灰机构及其控制系统。我国目前采用高低压脉冲阀的标准设计,将喷吹压力从.5~.7MPa降低到.15~.25MPa,在原有高压小孔脉冲的基础上,为脉冲喷吹袋式除尘器开发了大型低压长袋脉冲技术。系统的控制程序从时序发展到恒阻,从开环控制发展到闭环控制,控制仪表的层次从继电器逻辑程序控制器发展到单板机、单片机、可编程控制器、多功能计算机控制器。控制系统的功能范围从两地控制、状态显示、故障报警到不同房间的泄漏检测、数据处理和报告打印。
(3)辅助清灰技术的应用,如预涂技术、预加载技术、声波辅助清灰技术等。
(4)滤料和滤袋技术有了很大提高。
(5)袋式除尘器的制造工艺和生产设备逐步走上正轨,建立了完整的工艺路线。
(6)逐步建立了袋式除尘器的软件信息,制定了企业标准,对除尘器的制造、新产品验收和验收起到了积极作用。
在2世纪8年代和9年代初,袋式过滤器被用于中国的几个小型燃煤机组。但是,由于条件的限制,他们没有坚持下来。主要原因是袋式除尘器整体水平还比较落后,有性能的大型脉冲反吹袋式除尘器还没出来,国内还没有适合燃煤电厂的强度好、寿命长的滤料。国产脉冲阀不过关,所以寿命短。其他部分的加工安装不是很好,袋式除尘器的知识和经验不够,所以出现了一些烧袋、糊袋、漏袋、堵塞、清灰不畅等现象。
近十年来,袋式除尘器发展迅速,特别是大型袋式除尘器、新型滤料和新型脉冲阀的出现,使得袋式除尘器不仅受粉尘特性和烟气成分的影响比静电除尘器小,而且受其影响也更小。相信在不久的将来,高性能的大型脉冲袋式除尘器可以在燃煤电厂推广应用。
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