布袋除尘器是一种过滤式除尘设备。它的突出优点是除尘效率高,运行稳定,适应性强。布袋除尘器以前在我国电力行业基本上没有得到应用。2004年1月1日颁布执行的《火电厂大气污染物排放标准》,要求新建燃煤电厂的烟尘排放控制在50mg/m3以内,这为布袋除尘器进入电力行业提供了很好的机遇。
因为脉冲方式的清灰效果好,近年来,国内、外的大型燃煤电厂几乎都采用了这种方式。我国对脉冲清灰的原理研究较少,这影响了脉冲布袋除尘器的使用。
1、布袋除尘器的过滤与清灰过程
布袋除尘器在除尘时,烟气中的粉尘由于与滤料纤维发生碰撞、拦截、吸附等作用被捕集在滤布表面并形成粉饼层,气体则穿过滤袋,进入除尘器上部的净气室,汇集到出风烟道排出。粉饼层形成后,粉饼层起到了过滤介质的作用。随着除尘器的运行,滤袋表面的粉饼层厚度不断增加,气体通过滤料的阻力随之增加。在采用脉冲清灰方式的布袋除尘器中,压缩空气喷入滤袋内侧,使滤袋内侧压力瞬间高于外侧压力,原先呈内凹状的滤袋发生快速的膨胀变形。滤袋在膨胀变形停止的瞬间,会产生一个反向加速度。滤布上的粉饼层在此反向加速度及由压缩空气造成的反向气流作用下,脱离滤袋表面。
2、在清灰瞬间滤布承受的压力与运动
在过滤状态时,滤布两侧的压力是尘气侧高,净气侧低。但在清灰的瞬间,在压缩空气的作用下,净气侧的压力高于尘气侧的压力,滤布会向净气侧方向快速地运动并在运动停止的瞬间产生一个反向加速度,粉尘主要靠该加速度从滤布上抖落下来。脉冲阀的喷吹气量大并不说明脉冲阀的性能优越,靠延长喷吹时间来得到大的喷吹气量只会白白消耗压缩空气,而无益于提高喷吹效果。即使是同样的设定喷吹时间,不同厂家生产的脉冲阀由于其响应速度不同,在喷吹气量上造成的差别也很大。响应速度慢的脉冲阀不仅会多耗压缩空气,而且在喷吹时滤袋内部反向压力上升的速度慢,还会影响到除尘布袋的加速度,也是说会影响清灰效果。
3、影响清灰时滤布加速度的因素
在相同的喷吹孔径下,高的喷吹压力使滤袋的加速度更大。但若喷吹孔径不同,两者不能做简单比较。大孔径、低喷吹压力也能使除尘器滤袋产生更大的加速度。18 mm的喷吹孔径,即使是在0. 2MPa的喷吹压力下,也比8 mm 喷吹孔径、0. 6MPa喷吹条件下的加速度大。在相同的滤布条件下,清灰时滤布的加速度越大说明滤布受到的清灰力越大。试验结果说明喷吹压力并不是决定喷吹时滤布受到力大小的因素,喷吹孔径也是决定清灰力的因素。而喷吹孔径实际上反映了喷吹气量,或更严格地说是反映单位时间内的喷吹气量。
在我国,脉冲清灰根据喷吹压力的高、低分为高压清灰与低压清灰2种。国外则将脉冲清灰分为高压小流量（HPLV） 、中压中流量（ IP IV）与低压大流量（LPHV） 3种。国内有这样的看法:喷吹压力低,清灰时对滤布的作用力小,这样有利于延长滤布的使用寿命,也是说低压清灰优于高压清灰。但上述试验结果表明,这个看法实际上不够。在喷吹气量不同的情况下,无法比较高压清灰与低压清灰两者对滤布作用力的大小。
4、结论
4. 1 在反复的过滤及清灰过程中,滤布的清灰周期会逐渐缩短,残余阻力则逐渐升高,不同厂家的产品之间在这方面有较大的差别。滤布的过滤试验有助于设备厂家选择更合适的产品。
4. 2 脉冲喷吹开始后,经过数十ms,滤布即达到大加速度,之后的喷吹只是增加了压缩空气的消耗量,对清灰效果起不到实质性的作用。
4. 3 脉冲阀的响应速度也是评价脉冲阀性能的一个重要技术指标。
4. 4 清灰压力不是决定滤布受到的清灰力大小的因素,低压清灰作用在滤袋上的力不比高压清灰小,不能以清灰压力的高、低作为影响滤袋寿命的判断依据。
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