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布袋除尘器的可靠性及选型考虑因素

文章作者:宇成环保   发布时间:2019-04-09
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袋式除尘技术进步最为显著的标志就是装备的大型化,但装备的大型化不是简单的体积加大,涉及到装备的模块化设计、制造与安装、气流分布与调节、清灰系统的长期运行的可靠性、滤袋使用的长寿命等。
袋式除尘技术进步最为显著的标志就是装备的大型化,但装备的大型化不是简单的体积加大,涉及到装备的模块化设计、制造与安装、气流分布与调节、清灰系统的长期运行的可靠性、滤袋使用的长寿命等。
伴随着我国火电行业单机容量由100MW、200MW、600MW到1000MW;水泥行业单条生产线由3000t/d、4000t/d、5000t/d到12000t/d;钢铁行业单座高炉炉容由700m³、1000m³、2000m³到4000~5300m³。我国科技人员充分发挥自己的聪明才智,不断研发迅速跟进,使我国袋式除尘器迅速大型化,处理风量由原来的十几万m³/h提升到100万m³/h、200万m³/h直到300万m³/h以上;过滤面积由2000㎡、1万㎡、2万㎡至5万~6万㎡;在袋除尘大型化进程中,设备阻力大幅降低,由以往的1500~1800Pa降低到1200Pa甚至1000Pa以下;过滤效率稳定并有效提高,排尘浓度达到10mg/Nm³以下,生活垃圾焚烧行业和高炉煤气净化的烟尘排放浓度普遍在10mg/Nm³以下。
正是由于袋除尘设备的大型化,其在我国工业发展的各相应阶段,为我国工业的节能减排提供了巨大支持,才使得我国经济发展与环境控制同时取得巨大成就,可以这样说,若没有袋除尘技术的快速发展,我国大气环境会比现在更严峻。
众所周知,任何行业装备的大型化都不是一个简单的将体型做大,而都是相应需要有众多技术的大幅进步,并且大多是建立在某些关键技术得以突破的基础之上的。袋式除尘器的大型化就是建立在过滤材料研制及滤袋制造技术、清灰技术及设备、气流分布技术、整机加工制造及装备技术等方面均取得重大突破的基础上才得以发展起来。
与钢铁、冶金、水泥、电力行业设备大型化一样,袋除尘设备的大型化同样是建立在我国工业总体水平提高的基础之上;与此同时,它也推动了我国工业总体水平的提高。水泥行业包括除尘设备在内的整条生产线在国外大量推广建设即为一例。
1、水泥行业
水泥行业是重污染行业之一。以往水泥厂周边1~2公里均会落有厚厚一层水泥尘。2004年在广州某水泥厂进行5000t/d水泥生产线改造时,国内科技人员在累积几十年除尘经验基础上,比照国外环保设计要求,研发出大型低阻长袋在线/离线脉冲清灰除尘器,处理风量100万m³/h,烟气温度240℃,滤袋使用寿命达到6年,设备运行阻力低于1200Pa,烟尘排放浓度在10mg/m³以下;达到了国际上严苛的环保要求,不仅满足了此生产线的要求,为后来我国5000t/d到12000t/d生产线的技术推广扫清了水泥厂烟尘排放达标的重大环保障碍。
近年来,水泥行业的整条工艺线采用袋除尘技术,特别是窑头、窑尾由电除尘器改为袋式除尘器,使得水泥厂厂区一改过去的脏乱景象,不少水泥厂已成为花园式清洁工厂。
2、钢铁行业
钢铁行业亦是重污染行业之一。钢铁行业袋除尘技术进步的典型代表是高炉煤气除尘净化。高炉在炼铁过程会产生大量高炉煤气,5000m³以上高炉每小时产生90万m³左右的高炉煤气。高炉煤气中含有大量CO和少量氢气,是宝贵的能源;但粗煤气中含有大量粉尘,必须经过净化处理后才能应用。CO和氢气具有爆炸性,且CO具有较高毒性,净化处理过程有较大危险性。传统高炉煤气采用文氏管湿法降尘,该方法不仅热损失大、净化效率低,而且需消耗大量水资源并产生污染水。
20世纪90年代,我国科技人员在世界上率先开展高炉煤气袋除尘净化研究并取得成功。我国研发的脉冲清灰高炉煤气净化袋式除尘技术,采用惰性气体清灰及输灰等技术,从根本上避免了高炉煤气干法净化的燃爆危险。
该技术具有高效稳定的净化效率,净煤气含尘量低于5mg/m³,从根本上革除了瓦斯泥,并避免了污水处理的庞大设施及对环境的严重污染,充分利用高炉煤气的压力能、热能,增加了余压发电量30%~50%,节能40%~50%、节水80%~90%,节省投资30%~40%,降低运行能耗60%~70%。该项技术属于国际领先。
3、电力行业
我国多家单位共同完成的国家“十五”863项目:焦作电厂20MW机组电除尘改为袋除尘、张家港沙洲电厂600MW机组袋除尘、宝钢自备电厂的电除尘改为袋除尘、上海外高桥30MW*4机组电除尘改为袋除尘等,都是典型的燃煤电厂袋除尘技术应用,显示了火电行业高效控制烟尘排放,实现了国家和地方制定的排放低于30mg/m³,甚至20mg/m³的目标,并有广阔的发展前景。
这些项目的系统阻力低于1200Pa,有的还低于800Pa,烟尘排放浓度均低于20mg/m³,滤袋使用寿命最长达5年以上。600MW机组袋除尘处理风量为360万m³/h,滤料达6万㎡。
除尘器选型需要考虑哪些因素?
1、处理风量(Q)
处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净化气体的体积量。单位为每小时立方米(m3/h)或每小时标立方米(Nm3/h)。是袋式除尘器设计中最重要的因素之一。根据风量设计或选择袋式除尘器时,一般不能使除尘器在超过规定风量的情况下运行,否则,滤袋容易堵塞,寿命缩短,压力损失大幅度上升,除尘效率也要降低;但也不能将风量选的过大,否则增加设备投资和占地面积。合理的选择处理风量常常是根据工艺情况和经验来决定的。
2、使用温度:对于袋式除尘器来说,其使用温度取决于两个因素,第一是滤料的最高承受温度,第二是气体温度必须在露 点温度以上。
3、入口含尘浓度:即入口粉尘浓度,这是由扬尘点的工艺所决定的,在设计或选择袋式除尘器时,它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以g/m3或g/Nm3来表示。
对于袋式除尘器来说,入口含尘浓度将直接影响下列因素:
⑴压力损失和清灰周期。入口浓度增大,同一过滤面积上积灰速度快,压力损失随之增加,结果是不得不增加清灰次数。
⑵滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的情况下,其磨损量可以认为与含尘浓度成正比。
⑶预收尘有无必要。预收尘就是在除尘器入口处前再增加一级除尘设备,也称前级除尘。
⑷排灰装置的排灰能力。排灰装置的排灰能力应以能排出全部收下的粉尘为准,粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。
⑸操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式,为减少风机磨损,入口浓度大的不宜采用正压操作方式。
4、出口含尘浓度:出口含尘浓度指除尘器的排放浓度,表示方法同入口含尘浓度,出口含尘浓度的大小应以当地环保要求或用户的要求为准,袋式除尘器的排放浓度一般都能达到50mg/Nm3以下。
5、压力损失:袋式除尘的压力损失是指气体从除尘器进口到出口的压力降,或称阻力。袋除尘的压力损失取决于下列三个因素:
⑴设备结构的压力损失。
⑵滤料的压力损失。与滤料的性质有关(如孔隙率等)。
⑶滤料上堆积的粉尘层压力损失。
6、操作压力:袋式除尘器的操作压力是根据除尘器前后的装置和风机的静压值及其安装位置而定的,也是袋式除尘器的设计耐压值。
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