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布袋除尘器基础知识培训 四川华宇环保有限公司专业技术卓越品质周宇 培训主要内容 布袋除尘器的发展现状及发展趋势布袋除尘器的工作原理布袋除尘器的清灰技术布袋除尘器的阻力控制布袋除尘器的滤料选择华宇面临的机遇与挑战 布袋除尘器的发展现状及发展趋势 布袋除尘器在1957年由雷纳哈尔 T V Renauer 所发明 它与1950年海赛 H J Hersey 所发明的气环反吹布袋除尘器一起被认为是布袋除尘技术上的一次革命 在袋滤效能方面是著名的首次突破 实现了连续操作 它具有操作简单 清灰连续 阻力稳定 过滤速度高 内部无运动机件 设计简单等特点 是一种高效能的布袋除尘器 国内 自l966年北京农药一厂引进英国的马克派尔型脉冲布袋除尘器后 1988年即在富春江冶炼厂的炼铜烟气处理系统上 首次试制成功我国第一台脉冲布袋除尘器 过后在各厂矿和有关单位的协作努力下 通过对脉冲控制仪和滤袋材质的不断改进 1971年以后 研制出了气控 无触点电控和机控三种定型产品 使脉冲布袋除尘器在常温气体过滤领域中得到了迅速推广 现已普及到冶金 矿山 建材 铸造 化工 炭素 粮食等部门 布袋除尘器是能够有效控制烟尘污染的主要设备之一 它具有很高的除尘效率 经过布袋除尘器过滤后的烟气含尘质量浓度一般都低于50MG M3 同时还能有效地除去烟气中的微细粉尘 布袋除尘器的类型按清灰方式分 有机械振动清灰布袋除尘器 脉冲喷吹布袋除尘器 回转反吹扁袋除尘器 气环反吹布袋除尘器4类 布袋除尘器的特点及发展目前 就我国烟气排放标准而言 电除尘仍是治理燃煤电站锅炉烟尘的首选方法 但是 由于电除尘器的收尘效率受粉尘性质的影响较大 而我国的燃煤成分又千变万化 粉尘性质各不相同 因此 许多电厂难以实现在燃煤电站锅炉上长期 高效 稳定地使用电除尘器 随着国家对粉尘排放指标的提高 布袋除尘器适应性强 除尘效率高 运行可靠等优点逐渐显现出来 布袋除尘器的发展现状及发展趋势 袋除尘器的基本类型 按过滤方式分类 内滤式 外滤式 按清灰方式分 反吹风 脉冲 机械振打等 按气布比来划分 1 高气布比的布袋除尘器 通常气布比 大于1 2 0m3 m2 min 2 低气布比的布袋除尘器 通常气布比 小于0 8m3 m2 min 气布比又称表面过滤速度 是单位时间处理含尘气体的体积与滤布面积之比 布袋除尘器的发展现状及发展趋势 袋式除尘器的技术现状及发展趋势 滤料与配件的品种与质量得到迅速发展提高 产品的标准化进一步提高 主机的无焊接装配 除尘效率更加提高 可达到低于10mg m3 脉冲袋式除尘器逐渐成为首选设备 且大型化趋势明显 处理风量 150万m3 h 性能达到国际先进水平 袋式除尘器在适应高含尘浓度方面实现突破 能够直接处理含尘浓度达1400g m3的气体 对清灰机理的认识进一步深化 自动控制普遍采用PLC且功能更为齐全 执行 检测 报警 调节等 布袋除尘器的工作原理 过滤 含尘烟气经烟道进入进气管再进入气室 部分粗颗粒由惯性而落入灰斗 其余部分烟气粉尘进入滤室 经滤袋表面过滤后 进入净气室 然后经由通风槽 排气阀 出气管道由风机排入大气 清灰及自动控制 除尘器运行一段时间后 滤袋表面捕集的粉尘层增厚 除尘器的运行阻力上升 当增加一定值后 这就需要对滤袋表面进行清灰 即通过外力将滤袋内表面上附着的粉尘除掉 使除尘器的运行阻力下降 阻力下降到一定值后 该室滤袋又投入正常运行 袋式除尘器的清灰技术的进展 第一阶段 我国在20世纪60年代试制成功了第一台脉冲除尘器20世纪90年代之前 袋收尘器一直是以中小型脉冲清灰和机械回转反吹清灰除尘器为主导 可以认为这是我国袋式除尘器发展的第一阶段 袋式除尘器的清灰技术的进展 第二阶段 大型反吹风除尘器时代 反吹风除尘器的优点是 1 处理能力大 滤袋尺寸可以作出 300mm 长度超过10m 单台面积可达2万m2以上 国内单台最大规模 2 结构简单 易损件少 一个滤室只有一套三通切换阀或翻板阀为运动部件 控制简单 占地面积较小 与传统的短袋在线脉冲除尘器相比 3 维护方便 可在工作状态下离线分室检修 大型反吹风除尘器存在的问题 1 反吹风清灰方式为弱清灰或收柔性清灰方式 清灰不彻底 2 在粉尘粘性大 浓度较高时 过滤阻力上升较快 在一定的外部条件下容易糊袋 3 由于除尘器阻力不断增大可达到3000 4000Pa 风机压头提高 能耗增大 袋式除尘器的清灰技术的进展 第三阶段 大型脉冲除尘器时代 1 脉冲阀由原来的小口径作到3 甚至更大 单阀服务过滤面积35 50m2 一个脉冲阀可同时喷吹多达20个直径130mm 长度至少6m的滤袋 而且脉冲阀在0 2MP压力下就能有效进行喷吹清灰 使其压力适应范围更宽 充分满足各种工况的要求 2 滤袋由从前的3m发展成今天通常的使用长度6m 更可扩展到8m长 到目前为止长袋脉冲除尘器单机已可达到2万多平方米 同大型反吹风的规模相差无几 3 由于脉冲清灰力大 滤袋表面的二次粉尘层剥离较彻底 清灰后滤袋阻力低 通常为700 1000Pa 正常运行情况下清灰阻力上限一般为1200 1500Pa 远远低于反吹风除尘器的运行阻力 主风机能耗大大降低 而且系统运行平稳 而同样过滤面积的除尘器 反吹风比脉冲的体积亦要大出30 左右 单位过滤面积的钢耗量负压反吹风为35 50kg m2 正压反吹风为28 32kg m2 而长袋脉冲为18 26kg m2 脉冲清灰技术 清灰形式 脉冲清灰形式分类 气箱式喷吹 短袋 和吹管喷吹 长袋 气箱式喷吹为气流对过滤室内的数条滤袋同时喷吹清灰 压力0 5 0 7Mpa 美国富乐公司技术 喷吹管喷吹为通过管上若干个喷嘴对每个滤袋进行喷吹 高 低压喷吹管在喷吹清灰中 高压压力大 0 5 0 7MPa 喷射孔小 12 13mm 低压压力小 0 2 0 3MPa 喷射孔大 18 20mm 脉冲清灰技术 原理 脉冲清灰原理 是喷吹气流的充气作用将滤袋由过滤状态的中心收缩状向外鼓起变形 振动 导致滤袋外表面的粉尘层破裂 同时脉冲气流使袋内空气振动 带动滤袋的微振 加上喷吹气流和引射气流的逆向吹风作用 实现粉尘脱离滤袋表面的过程 达到清灰的目的 真正起作用的主要是脉冲气流引起的空气振动 带动滤袋壁的来回运动 而且这种运动的初始速度极大 脉冲清灰技术 清灰压缩空气耗气量计算公式 L 1 5 n q 1000t m3 min式中 n 脉冲阀数量 个 q 单个脉冲阀喷吹一次的耗气量 升t 清灰周期 min 脉冲清灰技术 清灰效果的评价指标 滤袋内的压力峰值压力增长速度袋壁加速度 布袋除尘器的阻力控制 除尘器的阻力80 来自于滤料 通常为700 1000Pa除尘器阻力另一部分来自于除尘器的结构 数值在300 500Mpa左右设计上不宜将通过阀门的风速定得过大 一般不宜超过10m s 阀门的局部阻力hf v2 2g r 阀门局阻hf的大小与v的平方成正比 布袋除尘器的阻力控制 阻力控制方法 确定了合适的气布比 有完善的清灰系统 滤料阻力都能控制在合理的范围内 设计上不宜将通过阀门的风速定得过大 一般不宜超过10m s 阀门的局部阻力hf v2 2g r 阀门局阻hf的大小与v的平方成正比 另一方面应尽量避免除尘器进出风口与相接管道断面有过大的变化 排风口断面风速尽量低些 烟气总管向各分室灰斗分支管道及进风挡板结构要合理有效 减小不必要的局阻增加 控制袋除尘器运行阻力的最有效方法之一为差压自动控制 布袋除尘器的阻力控制 差压自动控制 清灰程序是按每个过滤单元前后的压差和压差变化的时间长短这两个参数来设计 需要清灰的滤袋压差设定点要根据滤袋的使用情况合理设定 压差设定点不能定得太高 否则 运行时间不长细灰颗粒就会嵌入滤袋太深 影响滤袋使用寿命 在滤袋使用寿命的后期 因细灰颗粒嵌入滤袋已较多 清灰的频率要增加 布袋除尘器的滤料选择 滤料的原材料主要分三类 天然纤维 以天然棉 毛纤维为主 玻璃纤维 玻璃丝 化学纤维 种类很多 主要有 聚氯乙烯类 PC 聚丙烯类 AC 聚酰氨类 PI 聚苯硫醚类 RYTON 聚四氟乙烯类 布袋除尘器的滤料选择 滤袋的特性主要有以下指标 或内容 透气性 该特性也确定了滤料的滤阻 密度 抗折性能 脆性 断裂强度和断裂伸长 横向 纵向 耐温性 该特性决定了滤料的使用温度范围 热收缩率 横向 纵向 水解稳定性 分四个等级 抗酸性 分四个等级 氧化稳定性 分四个等级 布袋除尘器的滤料选择 滤料的纺编织工艺主要分为二类 编织布 平织 斜纹织 缎织等 针刺毡 基本和针刺料可以同材料或异种材料 布袋除尘器的滤料选择 滤料后处理主要有 表面烧毛或压光 热定型 防水防油处理 防火处理 涂膜处理 抗静电处理 布袋除尘器的滤料选择 在选择布袋的滤料时 烟气的温度提供了选择的初步依据 当温度超过250 时 只有玻璃纤维的材料才能使用 含氟气体不能用玻纤材质 当温度低于130 时 显然要采用聚乙烯滤料是最合适的 如 涤纶针刺毡等 当温度在130 250 的范围内时 就要根据烟气的温度和烟气中的成分 长期的运行情况来综合考虑选择哪一种滤料 如玻纤针刺毡 FMS高温滤料等 如果烟气含水分较大且浓度也大时 宜选用防水防油滤料或覆膜滤料 袋式除尘技术的关键 其一 是有适应不同工况条件的优质滤料 其二 要求强劲可靠的清灰机构 控制设备阻力 其三 有完善合理的自动控制程序 PLC 保持除尘设备连续稳定地运转 当前大型除尘设备多采用计算机可编程序控制器 对除尘器的压差 温度 流量等状态参数进行实时监控 对运动部件可进行故障检测等 华宇人面临的机遇与挑战 以1998年为例 全国烟尘排放达1452万吨 粉尘排放达1302万吨 二氧化硫排放达2090万吨 八五 期间 国家对环保投入每年达100亿 1998年达900亿 占当年GDP1 02 2000年占1 3 目前环保形势越发严峻 有资料显示 在新 十一五 期间 国家计划要