脉冲清灰袋式设计方案

文档可自由编辑打印23/23文档可自由编辑打印文档可自由编辑打印本文由kingagun贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。脉冲清灰袋式除尘器的实用设计方案ThePracticalDesignofPulseJetDustCollectors附件：除尘器的开机试车，运行维护管理守则各种品牌的阀门比较，常见问题解答A1.安装除尘设备的目的在国内的工业除尘设备制造行业、以及广大的除尘设备用户中，普遍存在一种误解，即除尘设备并非主要的生产设备。安装除尘设备的主要目的，仅仅是为了达到环保执法单位的要求，从而减少企业的排污费用负担、保证企业的正常生产。但事实上，在更多的行业中，除尘设备的确是主要的产品生产加工设备。在这些生产工序中，除尘设备的效率将直接影响到企业的生产产量。这些除尘设备的主要功能是在各道工序中对粉末产品进行回收，回收后的粉末经过进一步的加工处理将作为成品推出市场。这些工业包括水泥、碳黑、石棉、塑料、石灰、陶瓷、制药、粮食、奶粉、烟草、有色金属冶炼、稀有土矿加工等等。除尘设备在以上各行业的应用中，普遍称为收尘器。在另一种需要高效率除尘设备的工业领域中，除尘设备的主要用途是保障产品质量、保护下一道工序生产设备的正常运作，以及保护厂区内生活环境和员工的身体健康。例如：电子制造业的真空房、医院、科学实验室等无尘环境的进气通风口除尘；燃气轮机（GTS）的入口气体过滤；空分净化；回收高炉煤气进入发电机（TRT）系统前的气体净化，以及车间内烧焊、喷沙、喷涂气体和焚化炉有毒气体的净化除尘等等。以上各种除尘和净化设备的应用，远远跨越一个企业对国家的环保责任，同时也涉及到企业对其职工应承担的劳保责任，对其生产设备的应用维护以及建立保证产品质量的现代化管理制度。如果除尘设备在以上工序中失效，将导致企业蒙受巨大的时间，金钱和名誉损失。在中国进入WTO以后，国内对大气排放要求将会逐渐与欧美各国的排放水3平接轨。目前，欧共体的平均排放要求是低于20mg/M。如果需要达到此水平，应用目前的科技也只有采用高效的滤袋除尘器。因此，国内各有关环保组织正在大力呼吁和推广滤袋除尘器代替静电除尘器，应用在电厂燃煤锅炉的除尘系统上。最后，根据2000年9月1日实施的《中华人民共和国大气污染防治法》中第十四、十五条规定，国家将按照各企业的大气污染物排放总量征收排污费。只有使用高效率、高质量的除尘设备才能够长期为企业节省排污费用。由上可见，除尘设备并不仅仅是一种辅助设备。它在各种工业环境中，将对企业产品的质量和产量，生产运作费用，厂房内外环境，以及职员的安全和设备的维护保养起到关键性作用。面对中国进入WTO，以及北京成功申办奥运的历史机遇，国内越来越多除尘设备制造企业已经开始必须面对国际商业化的挑战。他们纷纷申请ISO9001以及ISO14000的质量和环境体系认证。因此，只有设计和生产高科技、高效率除尘设备的企业才能把握住无穷商机，并且能够进一步向国际市场发展。2A2.袋式除尘设备的“选型”由于国内大部分的袋式/滤筒式除尘设备只被认为是辅助设备，有些企业用户甚至包括除尘设备制造厂家和生产工艺设计院，均认为除尘器的设计可以简单“选型”。即按照废气的处理风量，企业单位可直接选购某些厂家的对应处理风量的XYZ型号，或者以除尘器的重量吨位为单位进行招标竞价。一个袋式除尘系统必须由以下多个高技术的独立系统配置而成，包括：烟气输送管道系统；化学中和系统（比如：干式脱硫）；烟气预除尘/降温系统；滤料的选择与滤袋加工；笼架/花板的设计、加工和质量；除尘清灰系统；离线清灰系统（气室闸板）；电子控制系统；卸灰系统；风机系统；分流挡板和钢结构制造（包括采取露点保温、加热和密封措施）；除尘器失效（破袋）报警系统等等。所以，如果把除尘器作为家电用品般简单“选型”，必然在除尘设备的应用过程中经常产生各种“失败”事故。袋式除尘设备的失效，是指滤料的工作寿命远远低于供货商的质量保证期（一般是12个月以下）；或除尘器的阻力大大超过原来的设计值；或清灰脉冲阀的膜片工作寿命太短（一般是24个月以下）；或者压缩气耗气量过多（系统漏气、含油、水、杂质太多），甚至燃烧滤袋等等现象。本文章将针对除尘系统中的各种主要系统配置进行讨论，以克服袋式除尘设备当前存在的缺点。A3.初步设计方案A3.1无论是设备改造项目或者全新的除尘器项目，首先必须确认场地的限制，包括设备的安装位置（室内/室外），进出风口位置，风机位置（正/负压除尘器），以及压缩气源管道位置等因素。A3.2根据污染源排气量，计算设备实况处理风量。注意：必须考虑除尘设备进风口的浓度、温度和压力，综合计算除尘系统的过滤负荷，并结合工艺要求确定是否需要增加预除尘、降温或化学中和系统。A3.3结合工艺要求，确定采用除尘设备形式。比如：在室内安装并有场地限制时，如果用于空分系统或常温的粉末回收，可考虑设计滤筒或者扁袋除尘器。由于滤筒是一种折叠式滤料，在一个?325x长660mm的体积内可含有高达22平方米的过滤面积，大大节省设备空间。但滤筒除尘器需要特殊清灰方法，在以下内容中将作独立介绍。扁形滤袋一般采用旁插安装，利用高压脉冲清灰。滤筒扁袋A3.4如果处理风量大（每小时50万以上），可设计长袋除尘器（5至8米袋长）。当大型除尘器（可区分10个或更多的过滤室）所处理的粉尘颗粒比较微3细，入口浓度高，排放气体温度变化大，或烟气湿度比较高时，清灰系统的要求也相对比较高，这时可以考虑采用离线脉冲清灰方法。总之，必须综合考虑现场工况，结合设计师的经验，来确定项目的初步设计方案。A4.选择清灰系统A4.1滤袋除尘设备主要是以其清灰方法区分种类。在国内常见的有：机械振动；大气反吹；负压反吹；气箱喷吹；环隙喷吹；长袋低压脉冲和高效脉冲等等。A4.2机械振动是属于最原始的清灰方法，利用机械动力把悬挂在除尘器滤袋上的粘结尘块抖落进灰斗。但是，对于黏性较强、颗粒较细的粉尘便达不到应有的清灰效果。优点：不需连接压缩气。可作为小型机械安装在生产流程中的中、低负荷过滤设备。缺点：只能离线清灰，清灰时必须关闭进气口，暂停过滤系统。设备带有很多机械动力结构件，需要经常维护和替换。对于粘性比较强的粉尘，不能有效清灰。除尘器阻力高，滤袋使用寿命短。A4.3大气、回转和负压反吹均采用分室离线反吹风原理。需要把除尘器分成若干个独立气室，在清灰时把单个气室隔离（离线），然后用高压风机鼓入过滤后的气流，进入气室内进行清灰。优点：能够清大口径长袋（长达12米）。由于过滤风速低（一般在0.8M/min以下），滤袋寿命相对较长。缺点：只能离线清灰，由于清灰气室的关闭，入口烟气需要导向其他过滤气室，因此增加除尘过滤面积和设备体积。除尘器内需要区分成多个密封气室，安装闸板和提升阀，增加设备造价。需要另外独立安装高压风机。过滤风速相对比脉冲清灰除尘器低。机械振动除尘器反吹风除尘器4A4.4旋转脉冲除尘器，每台除尘器只应用一个大尺寸低压脉冲阀（6～12英寸），连接一对旋转臂作为喷吹管，对花板下滤袋进行逐行喷吹清灰。优点：模块式结构，可设计在线或离线清灰。有应用于电厂锅炉的除尘实例。缺点：圆筒型结构制造复杂，单个模块处理风量小。需要独立配置高压风机供应压缩气进入脉冲阀。由于脉冲阀安装在除尘器内部，需要采用耐高温隔膜材料（例如：Viton），或者需要防爆安装，造价昂贵。机械旋转臂会产生磨损现象，必须定时维护。在国内是属于比较陌生的技术。旋转脉冲除尘器A4.5气箱脉冲清灰是中国在八十年代引进的美国技术，在国内主要应用于水泥行业。其特色是每一个气室只用一或二个脉冲阀对气室内的滤袋进行清灰。在清灰时需要把气室隔离（离线），然后经过脉冲阀把高压压缩气喷进花板上部气箱，在箱体内膨胀后对安装在花板下的滤袋进行清灰。优点：每气室只需要1～2个脉冲阀。不需安装喷吹管和文丘里管，结构简单。缺点：只能离线清灰，由于清灰气室的关闭，入口烟气需要导向其他过滤气室，因此增加除尘过滤面积和设备体积气箱脉冲除尘器除尘器内需要区分成多个密封气室，另外安装闸板和提升阀，增加设备造价。不能利用喷吹管开孔调节每行滤袋的喷吹气力和气量，因此可能造成气室内清灰不均匀现象而导致局部滤袋破损。5大部分的压缩气清灰能源都直接喷吹在上气箱内壁而浪费掉。国内的气箱脉冲除尘器一般都只有固定的每室滤袋数量、滤袋口径和长度。长度一般是固定的2.45米否则清灰效果不佳，因此气箱脉冲除尘器将受到现场场地局限而不能灵活设计。A4.6脉冲清灰除尘器（又称行喷吹脉冲）是目前国际上最普遍、最高效的滤袋除尘器。其特式是在每一个脉冲阀的出口安装喷吹管，负责对准安装在喷吹孔底下的滤袋进行高效脉冲清灰。优点：可根据现场工艺的实际情况，灵活设计在线或离线的高效率均匀清灰系统，克服以上各种清灰方法的不足。可以根据工艺需要和系统压力，选择高压或低压；在线或离线脉冲清灰。结构简单，选择不同尺寸的滤袋和脉冲阀，可灵活设计滤袋的分布，制造各种处理风量的机组。脉冲阀工作寿命一般为5年以上，滤袋是2年以上。运作费用低，采用压缩气能源喷射引流，保证滤袋底部清灰压力。在国内具有大量的成功应用实例。A5.清灰系统设计高效脉冲除尘器由于高效脉冲是现代化高新技术的发展趋势，本文将着重介绍其清灰系统原理，包括部分滤筒，扁袋和气箱清灰的设计建议。一个高效脉冲清灰系统的主要组成部分包括：6A5.1压缩气过滤系统：在气包的进气口必须安装标准油污过滤三联件，二级过滤网孔径是5微米以下。三联件上最好带有压力表，否则必须在气包上独立安装压力表。A5.2气包：1.设计圆形或方形截面积气包时必须考虑安全和质量要求，用户可参照JB/T10191《袋式除尘器安全要求脉冲喷吹类袋式除尘器分气箱》。2.气包必须有足够容量，满足喷吹气量。要求：建议在脉冲喷吹后气包内压降不超过原来储存压力的30％。直角阀安装方法如图5。3.气包的进气管口径尽量选大，满足补气速度。对大容量气包可设计多个进气输入管路。4.气包之间连接方法举例油污过滤三联件4.对于大容量气包，可用3”管道把多个气包连接成为一个贮气回路。5.阀门安装在气包的上部或侧面，避免气包内的油污、水分经过脉冲阀喷吹进滤袋。6.每个气包底部必须带有自动（即两位两通电磁阀）或手动油水排污阀，周期性地把容器内的渣滓杂质向外排出（见A7.1图片）。7.如果气包按压力容器标准设计，并有足够大容积，其本体就是一个压缩气稳压气罐，不需另外安装。当气包前另外带有稳压罐时，需要尽量把稳压罐位置靠近气包安装，防止压缩气在输送过程中经过细长管道而损耗压力。8.气包在加工生产后，必须用压缩气连续喷吹清洗内部焊渣，然后才安装阀门。在车间测试脉冲阀，特别是3”没阀时，必须保证气包压缩气的压力淹和补气流量。否则脉冲阀将不能打开，或者漏气。9.如果在现场安装后，发现阀门的上出气口漏气。那就是因为气包内含有杂质，导致小膜片上堆积铁锈不能闭阀。需要拆卸小膜片清洁（见图）。5.电磁脉冲阀正确安装在气包上方法举例7.把稳压气管安装在除尘器顶部连接气包举例7A5.3喷吹管：1.根据滤袋数量确定喷吹管长度。2.喷吹管的壁厚应根据其长度和材质（硬度）确定，保证不会由于自重而弯曲变形。3.高效率清灰系统必须在喷吹管上安装超音速引流喷嘴，防止喷吹气流的偏中心现象发生。4.如果不安装引流喷嘴，只在喷吹孔下焊接一节短管，不能克服喷吹气流的偏中心现象，而且会由于超音速喷吹气流与管道之间的摩擦而产生阻力。喷吹管5.为了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。喷吹孔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。6.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度左右。必须结合滤袋口径，根据设计师的经验和实验数值，确定喷吹管离花板的最佳距离，保证喷吹气流可以覆盖整条滤袋长度。A5.4文丘里：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。1.埋入式文丘里的安装将导致接近滤袋口的滤料在200～400mm的高度内无法清灰。2.一般的误解是安装文丘里管可以增加引流量进入滤袋，但事实上洽洽相反：没有安装文丘里时的引流气量与喷吹压缩气量比值＝6:1安装文丘里后的引流气量与喷吹压缩气量比值＝2:13.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。滤袋清灰文丘里文丘里引流量4.对粉尘粘性强、滤料阻力比较高或滤袋比较长的除尘器，安装文丘里将提高清灰效率达30％以上。因此，安装文丘里可以增加清灰过滤面积（滤袋长度或数量），或者缩小脉冲阀口径，以节省设备造价。5.由于文丘里管的出口直径缩小，经过滤料的气流将在文丘里的缩颈口局部加速穿过花板，这会使除尘系统的总体阻力增加。8A5.5详细清灰系统技术分析如下图：9Ａ５．６“低压清灰”与“高压清灰”国内的除尘设备制造行业中习惯性的把脉冲行喷吹除尘器区分成高、中、和低压清灰系统。同时也把脉冲阀根据气包内压力区分成高压阀（直角阀）和低压阀（淹没阀）。事实上，这种区分方法毫无科学根据。世界上各个著名的脉冲阀制造商从来没有把他们的阀门产品作出压力范围区分。各个主要品牌的脉冲阀压力适用范围由各制造厂家公布如下：品牌澳大利亚ＧＯＹＥＮ意大利ＭＥＣＡＩＲ印度Ａ日本Ｃ日本Ｓ直角阀压力ＭＰａ６．８０－６．０淹没阀压力ＭＰａ６．８０－６０．５．７０－５０．０．６０－０１．０．３０－５０．没有直角阀淹没阀５．７０－５０．５．８０－５３０．０．７０－０１．０．７０－３０．脉冲喷吹除尘器主要是以压力气包内压缩气作为清灰能源，使脉冲阀启动时形成一股脉冲气流逆向从滤袋顶部到袋底进行脉冲抖动。其目的是通过脉冲抖动，把滤袋外侧结合的尘饼抖进除尘器灰斗。如果压力或流量不足，这股气流太弱，那么清灰力度不能到达滤袋底部，则尘饼不能剥落，形成局部积灰，导致设备阻力增高、滤料负荷不均匀等现象，缩短滤袋寿命。反之，如果清灰力度太强，已经渗透进滤料表层的微细颗粒将被打出表面，产生“二次扬尘”现象。同时，滤袋也可能由于振荡力太强导致与笼架的摩擦过高而裂袋。因此，无论采用高、中或低压的压缩气源，设备的清灰力度和流量都必须根据工艺、烟尘和滤料性质而合理配置。以下的图例是一个标准的脉冲喷吹除尘器所产生的阻力线（１）和清灰范围（２）。除尘器的气布比越高，其阻力也会相对提高。所以必须根据滤料的阻力性能，确定用高压力还是大气量进行清灰比较理想。这清灰范围图在国外的除尘行业内称为“ＪＵＥＰＰＵＶＥＲＴＭＣ”。设计清灰系统时，综合考虑工艺（温度范围、温度变化、露点、湿度、烟尘颗粒、烟气成份等等），和现场环境（压缩气供应、安装场地大小等等），以及滤料性能（材质、是否覆膜、表面处理、耐磨性、抗折性、张力范围等等）来判断是否采用高压力（比如安装文丘里管）或大流量（比如选用淹没阀）来进行清灰。例如：对于玻纤滤料的清灰，一般选用力度比较温和的清灰方法。图例中当设备的设计阻力是Ｐ０５１ａ时，一般来说，离线清灰的袋底压力应定在－。而在线清灰的压力可按克服阻力的需要设计在－０５２Ｐ３ａ。０５１Ｐ２ａ但这些并不是绝对的数据，设计师可以在清灰范围内设计出合理的压力清灰系统而不受到所谓的“高中低压力理论”的限制。10JETPUMPCURVE11综上所述，清灰系统到达袋底的压力范围与除尘器上压力气包内的系统供给压力完全无关。在国外，0.6～0.7MPa的压缩气供应压力就相当于供电系统中的交流220V电压。如果管网内气量不足提供与除尘器，在每一台除尘器上可独立配置空压机。在国内，部分现场的供应压力偏低（0.3MPa以下），但合理的清灰系统设计仍然可以达到袋底具有2000～3000Pa的清灰压力。比如，如果现场压力具有0.6MPa，澳大利亚高原公司生产的3”没式脉冲淹阀可以提供足够清灰力度，清洁20条160mm直径，6米长滤袋，其喷吹管上喷吹孔的口径大概是12～13mm。但如果气包压力只有0.2MPa，在同等的工况条件下，同样的脉冲阀只能清灰12～14条同尺寸滤袋，每个喷吹孔口径大概需要17～18mm。以上的两种配置，同样提供到达袋底的清灰压力在2000～2500Pa之间，达到高效清灰的预期效果。在以上的两个系统中，高压脉冲气流可以在喷吹孔下进入滤袋前引进更多不含油/水份的、在花板上部的高温气流进入滤袋。而低压脉冲气流需要应用更多的原系统压缩气量，使进入滤袋的气流中含油、水份相对增加。一旦油、水份进入滤袋，将密封滤料的部份过滤面积，导致除尘设备阻力加速提高。目前在国内诸多应用实例中，其中一个比较理想的设计是当现场能够提供标准的0.6MPa压缩气时，除尘器清灰系统只是按0.45MPa设计。在投入生产9～12个月后，非覆膜滤料的阻力逐渐增高。这时可把气包压力逐渐提高，保持设备阻力在设计数值之下。这种可调节压力范围，既保持清灰系统中所有原来的配置，又对除尘设备的运作起了一个安全保险作用。A5.7应用在国外火电厂燃煤锅炉的各类滤袋除尘器在美国，根据压力范围来区分的除尘器并不是在其气包内压力，而是在于除尘清灰原理和结构。以上A4.4所示的旋转脉冲除尘器便称为“低压/高流量（LowPressure/HighVolume,LPHV）”尘器；利用3～4”淹没式脉冲阀，采用离线清灰除方法，气包压力在0.1~0.25MPa清灰系统（如ABBFlakt公司技术）的行喷吹脉冲除尘器称为“中压/中流量（IntermediatePressure/Volume，IPIV）除尘器；而所有A4.6中所示的其他各种行喷吹脉冲除尘器则全部称为“高压/低流量（HighPressure/LowVolume,HPLV)”尘器（见Research-Cottrell和Air-Cure两家公司的技术论文）。除从90年代开始，以上的三种脉冲滤袋除尘器都广泛应用在欧美各国和澳大利亚的火电厂燃煤锅炉的烟气除尘系统中。在1988年，美国的电力研究院（ElectricPowerResearchInstitute，EPRI）对当时已经在世界各地电厂锅炉后运行的多个滤袋除尘系统作出深入的调查比较。结论是以上三种脉冲滤袋除尘器均能够达到预期的运作效果和烟气排放标准，适合在美国的电力系统中推广应用（见EPRI多篇有关的技术论文）。但为了在同等工况下比较三种脉冲除尘的性能和清灰系统效率，EPRI在1989年末把在弗罗利达州海湾电力公司（GulfPower）Scholz电厂的一台大气反吹除尘器（50MW，5个气室）其中的三个气室改装成为三个独立的行喷吹脉冲除尘器，采用以上三种脉冲喷吹方法进行清灰。12EPRI所公布的有关技术指标如下：每单机（气室）的处理风量为11900M/hr锅炉燃料是高硫煤（含硫量2.5～3.0%）入口粉尘浓度是4.3g/M选用滤料是Ryton过滤风速是1.22M/min除尘器压差保持在1000Pa左右全部采用在线喷吹，喷吹装置、滤袋和笼架的尺寸/结构如下：清灰类型：LPHV低压喷吹管尺寸图33IPIV中压HPLV高压气包容量LPHV低压238L滤袋规格圆周393mm（椭圆型）长度6M，过滤面积2.32M2笼架钢丝数量14IPIV中压368L直径125mm长度6M，过滤面积2.32M210HPLV高压159L直径125mm长度6M，过滤面积2.32M22013每小时平均清灰次数LPHV低压IPIV中压HPLV高压1.56.32.5出口浓度1.3mg/NM30.43mg/NM32.1mg/NM3除尘效率99.97%99.99%99.98%EPRI同时公布三种除尘器在3个月中的每个月的运行记录：第一个月每小时每个滤袋承受清灰次数LPHV低压IPIV中压HPLV高压每天清灰次数LPHV低压IPIV中压HPLV高压501281556687082127629113121.31.80.31.54.21.11.85.41.6第二个月第三个月每条滤袋的清灰能量(英磅尺FT.LB)LPHV低压IPIV中压HPLV高压气包压力(MPa)LPHV低压IPIV中压HPLV高压0.0640.140.480.0650.210.420.0690.240.43107914983325112430602631117446082917能量消耗（每MW发电量所需的kW清灰电功率）LPHV低压IPIV中压HPLV高压0.360.290.100.461.020.280.541.410.4514结论：1.在3个月的测试过程中，没有产生滤袋破损或失效现象2.三种清灰效果都能够满足电厂燃煤锅炉的除尘效率要求3.并非清灰压力越低，其运作耗电量越少。由上可见，高效清灰的HPLV具有运作费用最低；清灰次数最少等特性。经过一段时间的设备运作后，可以推算出其除尘器的滤袋与笼架的摩擦次数将最少。因此HPLV高压高效除尘器将能够最佳地延长滤袋使用寿命4.按3个月平均值计算，在保证同等的排放值和压差条件下，LPHV和IPIV的耗能（运作费用）分别是高效脉冲的164%和328%，清灰次数分别是334％和328％。由上可见，如果行喷吹脉冲系统选用0.1~0.25MPa的气包压力范围（IPIV系统），除尘器的耗电量与滤袋的喷吹次数将会是高效脉冲系统的三倍以上！在澳大利亚，有70%以上的火电厂燃煤锅炉使用HPLV高效清灰脉冲滤袋除尘器，以下是澳大利亚高原公司在2001年1月为昆士兰州Millmerran电厂的HPLV滤袋除尘器所加工生产的3”没式脉冲阀连接压力气包的整体清灰系统，此项淹目总共包括56个方形气包，每个气包上安装16个3”没阀。阀门采用气控方法淹控制，所以每个气包上都装有2个带8位输出的电磁阀，电压是交流240V。每个方形气包系统长度4米，安装阀门后重量超过850公斤。经过12个月的运作，除3尘器压差保持在1200Pa，排放量在15mg/NM以下。A5.8“在线清灰”与“离线清灰”行喷吹脉冲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。喷吹系统需要用采用比较高的喷吹气流阻挡过滤烟气，同时用瞬间的脉冲振荡使尘饼剥落进入灰斗（见A5.1的JetPump图）。在线清灰除尘器内部是一个大空间静态气室，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。15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。事实上，除尘清灰系统设计师应该根据烟气性质和工艺要求，灵活选择在线或离线的清灰系统设计。在一些特殊工艺比如垃圾焚烧等，其烟尘性质松散，不容易结成饼块，有效清灰也比较困难。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。但另一方面，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。这时候打开挡板，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，这样也会缩短滤料使用寿命。而在线清灰每次只是降低一行滤袋的阻力，除尘器内部的其他众多数量的滤袋仍然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，笔者个人认为如果除尘器的处理风量较小，内部结构不能区分成为8～10个或更多的气室数量，则不宜采用离线清灰。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的对比，笔者认为对中小型除尘器（20万处理风量以下）机组采用在线清灰和压差脉冲控制（见A7.2介绍）来保证除尘器阻力是比较可行的方法。A5.9滤筒除尘器清灰系统采用滤筒除尘器的目的，主要是节省设备的安装空间，缩小除尘器体积。所以滤筒特别适合安装在室内生产线中，或者作为移动式除尘器应用。由于需要特殊加工，折叠式滤筒每平方的滤料价格相对比布袋滤料贵，而且滤筒的清灰系统要求比较高，过滤风速一般设计在0.8M/min以下，比滤袋低，所以滤筒除尘器的造价也就比滤袋除尘器高。滤筒除尘器因此滤筒一般只应用在某些特殊行业中，入口浓度比较低的过滤场所。比如：烟草制造，空分系统中的空气过滤，以及作为注意：滤筒可以横向安装，也可以车间的工作环境保护设备等等，如本文章像滤袋一样竖立安装。A1节内的举例。16由于滤筒本身是一个硬固体，不需要再配置笼架，所以滤筒的清灰与传统的滤袋清灰不同。上图所示是用一个1”冲阀喷吹两个叠在一起的滤筒。这两脉2个滤筒的总过滤面积应在20M以下。如果采用上图的滤筒清灰方法，即脉冲气流没有经过文丘里就直接喷吹进入滤筒内部，将会导致滤筒靠近脉冲阀的一端（上部）承受负压，而滤筒的另一端（底部）将承受强大的正压（如右图）。这样会造成滤筒的上下部清灰不均匀而大大缩短其使用寿命，并使设备的阻力不能受到有效清灰而下降。解决以上问题的方案，可在脉冲阀出口或者脉冲喷吹管上安装滤筒专用文丘里喷嘴。把喷吹压力的分布情况改良成比较均匀的全滤筒高度正压喷吹。如果采取每单个脉冲阀喷吹一个滤筒（约20M过滤面积）的喷吹方法，那么在除尘器上安装的脉冲阀数量将会很多，特别是当应用在大风量的除尘系统上，阀门和脉冲控制点的数量将令设备造价成本太高。所以，笔者根据国内用户的实际需要，成功地把滤袋除尘器的行喷吹脉冲清灰系统应用在滤筒清灰上（参考A5的滤袋清灰系统图）。此系统已经大量应用在燃气轮机的入口空气过滤除尘器中。2建议脉冲阀的选型配置如下：滤筒用文丘里喷嘴脉冲阀规格型号（举例）GOYENCAC25T3，1”内螺纹进出口连接GOYENCAC45FS，2”法兰入口连接，1?”出口滑接连接GOYENCA76MM，3”淹没式阀，出口焊接喷吹管滤筒规格与过滤面积*?325XL660mm2过滤面积20～22M?325XL660mm2过滤面积20～22M?325XL660mm2过滤面积20～22M喷吹管所喷吹的滤筒数量1气包压力/容量0.5～0.7MPa，50升以上容量0.5MPa,>200升0.6MPa,>150升0.5～0.7MPa，600升以上容量346注：*其他的滤筒尺寸和过滤面积举例如下面介绍，如果选用的滤筒不是本表格内的滤筒规格，其清灰系统的配置必须从新设计。17滤筒用文丘里喷嘴的结构和安装高度图：灰尘堆积在滤筒的折叠缝中将使清灰比较困难。所以折叠面积大的滤筒2（每个滤筒的过滤面积达到20～22M）一般只适合应用于极端低入口浓度的空气过滤。如果把滤筒应用在中、高入口浓度过滤场所比如水泥粉末的回收，可选用折叠面积比较少，不同直径与长度的滤筒。比较常用滤筒的尺寸与过滤面积如下：外径352325225200153150130124内径2412161691681289498105高度（mm）660，771600，660500,750,100014001064～206410001000，14001048～2048滤筒过滤面积（M）9.4，10.19.4，10，15，20，21，222.5,3.75,552.3～4.63.61.25，2.51.4～2.7*2清灰喷嘴型号CCN200CCN200CCN150CCN150CCN150CCN100CCN100CCN100**注：*不同生产厂家的滤筒产品，将会提供不同的滤筒尺寸、过滤面积以及其他技术参数如：气布比、平方浓度、阻力、耐温参数等等。请以滤筒生产厂家的技术指标为准。**澳大利亚高原公司生产的滤筒清灰文丘里喷嘴型号A5.10扁袋除尘器清灰系统提起扁袋（或信封）式除尘器时，普遍会联想到“旁插扁袋”安装。这种安装方法在更换滤袋时非常方便，操作人员根本不需要触摸沾满灰尘的滤袋就可以换上新袋。如果有局部的滤袋破裂现象，可以单独堵塞滤袋的出气口使破袋不再过滤，这是扁袋除尘器最大的优点。18同等过滤风量的扁袋除尘器的体积约在滤筒与布袋除尘器之间，所以扁袋除尘器在室内外安装都合适。扁袋除尘器一般是模块式组合，用途广泛，能够满足各种风量，多种工艺的除尘过滤要求。扁袋除尘器流程图但由于扁袋除尘器基本上是模块式的定型产品，其不足之处是不能根据实际工艺使用状况象布袋除尘器一样作出灵活地、有项目针对性的特殊设计。比如，扁袋除尘器在喷吹每个滤袋时，其喷吹孔直径和数量，以及脉冲阀的选型基本上都是固定的。所以扁袋除尘器不似行喷吹脉冲除尘器能够按实际需要调节除尘清灰压力。旁插扁袋和旁插滤筒除尘器虽然更换滤料方便，但两者都具有另一个不足之处。当在同一个除尘气室内上下位置安装多行扁袋或滤筒时，在脉冲喷吹后的尘饼大部分不能直接抖进除尘器底部的灰斗里，而是被靠近箱体底部的滤袋（筒）所吸附。因此，靠近箱体底部滤料的过滤负荷将比靠箱体上部的滤料负荷高，相对的使用寿命也就比较短。建议在使用这种除尘器的几个月后，把上下滤袋（筒）掉换位置使其阻力和使用寿命比较均匀。这种布置也使除尘器的阻力比垂直安装滤料的同样类型除尘器略高。19A6.选择脉冲阀最贴确的形容方法可以把除尘器滤料比喻是人体中的血脉，那么除尘器的脉冲阀就是心脏。脉冲阀的好坏直接影响到除尘器运作的成败。以往有很多布袋除尘器的失效，归根到底就是由于脉冲阀质量的低劣，或清灰系统的设计不佳，或控制系统的不足，或滤料选用的不当，或受到其他温度变化、露点、化学反应、腐蚀等等因素所影响。以下将针对脉冲阀的几个主要性能讨论如何选择脉冲阀。但是，如果没有根据工艺的实际情况配置恰当的清灰系统设计，即使阀门再耐用，除尘器也可能会失败。A6.1“多少钱”和“耗气量”选购脉冲阀的用户往往向阀门厂家询问的第一句话是“X寸阀多少钱？”。这完全合乎逻辑但并不是最重要的问题。在一台用全进口滤料配套全进口脉冲阀的除尘器上，脉冲阀的价格大概是总体除尘项目的设备造价的5～10％，而滤料大约是70％以上。所以更重要的问题，是如何采用合适的脉冲阀和清灰系统来保证滤料的正常使用寿命（由滤料厂家向客户保证）。那么用户的第二个问题必然是“你的X寸阀门的耗气量是多少？”这个问题也完全没有错误，但是阀门制造厂家却回答不了这个问题。如果能够立刻给询问者一个答案，这阀门销售商：A.不负责任，B.缺乏经验，或者C.在应付客户。一个脉冲阀的耗气量，完全是根据清灰系统中的所有其他物理参数而定，这些参数包括：气包压力喷吹管长度和口径阀门出口到喷吹管之间的弯头数量脉冲宽度（电磁阀启动时间）喷吹管上开多少孔，口径大小受喷吹的滤袋尺寸，长度设备的过滤风速滤料的阻力需要用多大的袋底清灰压力清灰方式（在线/离线）烟尘的特性（粘度/粒径）操作环境（温度/湿度/露点）变化气包容量，补气流量和时间压缩气供应系统流量以上任何一个参数的变化，将直接影响到脉冲阀每次喷吹的气量。至于“如果脉冲阀安装在一个无穷大的气包上，用100毫秒的开阀时间，对大气喷吹的耗气量”等等假设参数的耗气量，笔者认为与实际喷吹气量完全无关。如果用耗气量来衡量脉冲阀的质量，并假设耗气量越大，阀门阻力就越小，那么不能关闭（关不死）的脉冲阀将具有最大的耗气量。因此，利用耗气量来选用脉冲阀是完全错误的观念。专业的脉冲阀制造厂家都设立有实验室对其生产的各种型号阀门进行喷吹实验，然后记录此型号阀门的喷吹特性。以下是一个标准的脉冲阀喷吹压力/时间图。图上显示阀门的喷吹特性，阻力和耗气量：20上图是在实验室内模拟一个实在的脉冲喷吹系统中脉冲阀的真正喷吹压力图。脉冲宽度是100毫秒，气包容量满足喷吹后气包内压降小于30％的要求，阀门阻力大概是140kPa，气包原压力是670kPa，整个脉冲过程在300毫秒内完成。压力－时间图内所包围的面积，即是喷吹耗气量。下图是几个不同阀门在同等条件下喷吹耗气量的比较：21如上图所示，由于闭阀时间慢，A的3/4”阀具有最大的耗气量。但GOYEN的20FS阀却能够保存最高的出口压力。也就是说在3个阀门型号中，20FS的阻力最小，喷吹力度最强劲，能够有效清灰更多过滤面积的滤袋。如果用户需要系统喷吹出更多的压缩气，可以延长脉冲控制时间。再次强调，阀门的耗气量大，是因为关闭隔膜时机械反应慢，不代表阀门阻力小，或者能够有效地清灰更多过滤面积。这种阀门反而会增加用户的使用能耗，浪费压缩气，并把带有更多油/水份的管网压缩气喷入滤袋，增加设备阻力。A6.2Cv值和Kv值Cv值和Kv值是工业控制阀（常开式/常闭式）通过测试阀门进出口压降而计算出的阀门阻力系数。Cv应用于液态流体，Kv是气态，Kv＝0.86Cv。一个阀门的Cv/Kv值越高，表示阻力越小。对于电磁脉冲阀比较，由于目前还没有更快捷方便的方法，所以行业内也经常采用阀门厂家公布的Cv或Kv来进行清灰系统设计。由于Cv/Kv值的概念并不包含脉冲清灰时所产生的抖动能量，也不考虑现场压缩气能源的供应压力和流量，以及工艺、烟尘和滤料的实际清灰能量需要。因此如果只靠Cv/Kv值和方程式来计算喷吹口径，受清灰的滤料面积，以及决定脉冲阀的大小选型，必将经常产生清灰系统失效的严重后果。笔者认为，脉冲阀制造厂家应该有责任、有义务去建议用户如何最有效，最恰当地使用他们生产的脉冲阀产品。因此，如果要综合考虑A6.1表中的所有参数来设计出有效的喷吹系统，那么脉冲阀制造厂家必须具备多年累积的脉冲喷吹实验数据，使每一组喷吹数据都能够表现出实际的喷吹效果，并预测每次喷吹到滤袋底部的有效清灰力度。如果制造厂不能提供这些实验数据，那么除尘器制造厂或设计研究院就必须用他们的产品重新作出类似的喷吹实验，使安装在现场的除尘器清灰系统不会由于清灰力量不足或者过强而导致除尘系统的失效。2000年在太原钢铁厂石灰窑的其中一部除尘器采用澳大利亚高原公司配套其CA76MM的淹没阀清灰系统设计，结果在安装时用户替换成国内组装的另外一种同样尺寸淹没式脉冲阀。但是由于两个厂家所生产的阀门阻力，气量和开/闭阀时间等参数完全不同，结果这台除尘器的清灰系统在三个月内全部失效，产生“糊袋”现象。同期安装的其他九台选用CA76MM的除尘系统至今为止运作正常。另一个例子是浙江的一台水泥立窑除尘器按国产淹没阀所设计的一个清灰系统制造，采用300x300x1000mm方形气包，每个气包上安装四个3”没阀，压淹力0.4MPa，进气管用1?”用户在最后决定选用高原公司的CA76MM阀，直接替换。在这个清灰系统上运行后，发现24个阀中的一半阀门数量能够喷吹，另12个不能工作，每个阀都是有时候动作，有时候不动作。经过笔者的现场调查后，确定是因为气包的容量和系统供气量不足。此系统上的CA76MM每次喷吹气量高达500～600升，所以原有90升容量的气包远远满足不了阀门内部隔膜上下的启动压差。结果除尘器厂采用笔者的建议，增加气包容量使每个阀门均可以正常喷吹。以上例子说明阀门选型与清灰系统配置之间的紧密关系。22A6.3保用多少次与保用多少年继续采购阀门的用户经常提出的第三个问题就是“你的阀门保用多少年？”这也是一个尖锐而且正确的问题。但阀门制造厂家和阀门经销商都经常会回避这个问题。而提出“我们的脉冲阀经过喷吹实验一百万次”等等口号。由于大多数阀门生产厂家对除尘器的整体清灰系统并没有透彻的研究，也不能对阀门在现场的使用环境提出任何要求，因此厂家只能告诉用户他们的产品在实验室里的使用状况。如果在一台除尘器上安装10个脉冲阀，每两阀之间的正常喷吹间隙最短为20秒。那么在每年365天的连续运作中，一百万次的喷吹量将可以持续喷吹6.34年以上！终于，澳大利亚高原公司的国内经销－－深圳沃尔士公司在行业内提出如果清灰系统按照厂家的设计建议配置安装，并已排除以上所