含尘气体从除尘器进出风箱体中的进风口(A系列从灰斗进入)进入经斜隔板转向至灰斗,同时气流速度变慢,由于惯性作用,气体中粗颗粉尘落入灰斗,细小尘粒随气流折而向上进入过滤室,粉尘附着于除尘布袋的外表,净化后的气体透过滤袋进入上部清洁室,由各分室清洁汇集经出风口,由除尘系统的主风机吸出而排入大气。
随着过滤工况的不断进行,附着于滤袋外表的粉尘逐渐增多,气流通过的阻力也逐渐增大。当达到 阻力值时(例如1990Pa),根据需要可以手动,也可以经过定压或定时清灰脉冲控制仪,自动控制启动布袋除尘器个分室的提升阀关闭,切断通过过滤室的气流,再开启电磁脉冲阀释放的高压压缩空气,对个分室气箱内所有滤袋进行脉冲喷吹清灰(停风清灰),使每一个滤袋突然鼓胀,从而振落袋表积附的粉尘,使袋内外压差恢复到开始使用状态,粉尘沉落灰斗。随后程控仪按规定间隔时间打开提升阀,恢复室的过滤,再启动分室的提升阀,关闭切断分室的过滤气流,开启分室的电磁阀释放高压压缩空气,对分室气箱内所有滤袋进行停风脉冲喷吹清灰,分室滤袋上的粉尘。之后程控仪打开分室提升阀,恢复分室的过滤。此后按预先规定的电控程序对第三分室,第四分室……的滤袋进行停风喷吹清灰,直到后一个分室清灰完毕,关闭电控仪,除尘器全部恢复正式过滤收尘。
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[一]、布袋式脉冲除尘器清灰系统原理
袋式收尘器是一种干式除尘器,它是利用有机、无机纤维编织制作的除尘布袋将含尘气体中固体颗粒物滤出的除尘设备。对于2μm以上的粉尘,且造价较低、管理简单、维修方便。该设备通常由箱体结构、过滤单元、清灰系统、输灰机构、控制系统等组成。
1、工作原理
含尘气体进入袋式收尘器,在扩散、重力、碰撞等作用下,一定粒径范围内的粉尘会粘附在新疆除尘设备的受尘面,形成尘饼,干净空气穿过除尘布袋排出机体,实现气尘分离,达到净化空气的目的。随着时间推移,尘饼堆积越厚,除尘器的阻力就越高,导致除尘器效率下降。为保证系统正常运行,进行清灰。清灰的目的是去除粘附在除尘布袋外表的粉尘,使粉尘层保持在一定的范围内,系统运行阻力在一定范围内波动。
2、脉冲清灰系统
袋式收尘器的清灰方式主要有:①机械清灰;②脉冲清灰;③反吹清灰;④组合清灰等几种。3、清灰系统原理脉冲清灰是利用压缩空气在极短的时间内(通常不超过0.3s)高速喷入除尘布袋,同时诱导数倍于己的空气,形成冲击波,使除尘布袋产生急剧的膨胀和振动,之后除尘布袋回瘪,这种一涨一瘪的过程使除尘布袋表面粉尘脱落。喷吹系统由脉冲控制仪、电磁脉冲阀、喷吹管等组成。脉冲控制仪控制电磁脉冲阀瞬间通断形成脉冲气流。
从清灰的过程看,粉尘脱落量与除尘布袋“涨”、“瘪”程度有关,这过程由喷入除尘布袋的压缩空气量、气压、间隔、时间决定,这几者之间综合作用构成通常所说的清灰强度这一概念。间隔就是脉冲周期,即同一电磁脉冲阀相临两次打开的时间间隔(一般为3~180s),它决定清灰的频率。时间就是脉冲宽度,即电磁脉冲阀膜片打开的时间(一般为0.03~0.3s),它决定清灰气量的大小。这两个参数都连续可调并由脉冲控制仪决定。
粉尘层的形成与过滤速度有关,过滤速度高时粉尘层形成较快;过滤速度低时,粉尘层形成较慢。粉尘在滤料上的附着力是非常强的,可以达到粒子自重的1000~4200倍。清灰之后,粉尘层会继续存在。但清灰强度过大会破坏粉尘层,导致粉尘层的“漏气”,降低捕集粉尘的效果,直接表现为袋式收尘器间歇冒灰。
脉冲清灰的气压分为高压、低压两种,高压一般为0.5~0.7MPa,低压一般为0.1MPa左右。高压清灰诱导的空气量大,能耗高;低压清灰节省压缩气用量,压损小、喷吹管口径大,能耗低,适合抗折性比较低的滤料。从清灰效果讲两者没有太大的差别,这种分法是不科学的。随着人们对清灰机理的进一步认识,清灰的气源压力和气量选择将为合理,灵活掌握清灰系统的配置,延长滤料的使用寿命。
[二]、新疆除尘器的前景
美国圣勃雷电厂于1973年先将4台锅炉(总容量为176MW)的4台电除尘器改为袋式收尘器,随后袋式收尘器在电站锅炉和工业锅炉上的应用日益广泛。由于许多国家自20世纪70年代以后,不仅大幅度提高烟尘的排放标准,而且对硫氧化物的排放也越来越严格,迫使用户燃用低硫煤,导致煤灰的电阻率提高,静电除尘效率降低,不得不用袋式收尘器替代,从而使除尘器布袋加迅速地发展。
在欧美、日本、澳大利亚,锅炉用袋式收尘器已有大量应用,技术已臻成熟,尤其是澳大利亚较为积极,因为普遍燃用低硫煤,电站锅炉几乎全部采用布袋除尘。容量也越来越大,目前使用新疆脉冲除尘器的较大机组达850MW。使用范围也在不断扩展,如垃圾焚烧炉使用气箱脉冲除尘器几乎已成选择。
在我国,20世纪电力系统曾进行过应用试验,在山东南定热电厂等5个电厂使用了袋式收尘器,由于当时的材料和技术水平,没有成功。失败的主要原因是除尘器布袋的寿命太短。目前制造技术已得到提高,今后需在以下3方面发展袋式收尘器技术:(1)进一步改进滤料质量,增加适用于不同类型锅炉的滤料品种,延长滤料的使用寿命。
(2)实现国产化、大型化。目前已投运的国产袋式收尘器多数用于35~75t/h锅炉,少量为130~220t/h锅炉,采用进口技术和设备有用于670t/h锅炉的。如何尽快提高国产化率,应用到大容量锅炉(如300MW,600MW发电机组)上,具有重大的现实意义。
(3)进一步提高自动化水平,采用保证除尘器布袋的措施,提高附属设备的质量。
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