布袋除塵器技術(shù)及其應(yīng)用

張繼卓 劉巖 陶亮 張先宏

摘要：我國(guó)為產(chǎn)煤大國(guó)， 原煤儲(chǔ)量和開(kāi)采量均居世界第一。這樣的資源情況， 決定了我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以火電為主。預(yù)計(jì)近10 年內(nèi)火力發(fā)電所占比重在70 %以上， 每年新增燃煤鍋爐將產(chǎn)生大量含塵煙氣， 隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度和環(huán)境保護(hù)要求的日益提高， 除塵工作也倍顯重要。在此，本文對(duì)布袋除塵器技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：布袋除塵器；技術(shù)；應(yīng)用

一、布袋除塵器原理簡(jiǎn)介

火力發(fā)電廠鍋爐除塵器經(jīng)歷過(guò)從干式旋風(fēng)除塵——多管旋風(fēng)除塵——麻石水膜除塵——靜電除塵的過(guò)程。目前， 隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度和環(huán)境保護(hù)要求的日益提高， 以及濾袋的國(guó)產(chǎn)化和使用壽命的延長(zhǎng)， 火力發(fā)電廠鍋爐尾部除塵又有回到布袋除塵的趨勢(shì)。

袋式除塵器也稱為過(guò)濾式除塵器， 是一種干式高效除塵器， 它是利用纖維編制物制作的袋式過(guò)濾元件來(lái)捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其作用原理是塵粒在繞過(guò)濾布纖維時(shí)因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細(xì)微的塵粒（粒徑為1 微米或更小）則受氣體分子沖擊（布朗運(yùn)動(dòng)）不斷改變著運(yùn)動(dòng)方向， 由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運(yùn)動(dòng)的自由路徑， 塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來(lái)。其工作過(guò)程與濾料的編織方法、纖維的密度及粉塵的擴(kuò)散、慣性、遮擋、重力和靜電作用等因素及其清灰方法有關(guān)。濾布材料是布袋除塵器的關(guān)鍵， 性能良好的濾布， 除特定的致密度和透氣性外， 還應(yīng)有良好的耐腐蝕性、耐熱性及較高的機(jī)械強(qiáng)度。耐熱性能良好的纖維， 其耐熱度目前已可達(dá)到連續(xù)溫度190℃， 瞬間溫度200℃。

二、布袋除塵與電除塵比較

由于環(huán)保要求以及綜合利用的不斷提高， 干式除塵已成為鍋爐尾部除塵的主流配置， 干式除塵主要有靜電除塵和布袋除塵兩種， 兩者優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：

2.1布袋除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）布袋除塵器優(yōu)點(diǎn)：① 除塵效率高， 可達(dá)99.9%以上； ②附屬設(shè)備少， 投資省， 技術(shù)要求沒(méi)有電除塵器那樣高； ③能捕集比電阻高， 電除塵難以回收的粉塵； ④袋式除塵器性能穩(wěn)定可靠， 對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性好， 運(yùn)行管理簡(jiǎn)便， 特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵， 所收的干塵便于處理和回收利用；⑤能適合生產(chǎn)全過(guò)程除塵新理論， 降低總量排放；

（2）布袋除塵器缺點(diǎn)：①用于處理相對(duì)濕度高的含塵氣體時(shí)， 應(yīng)采取保溫措施（ 特別的冬天） ， 以免因結(jié)露而造成“糊袋”； ②用于凈化有腐蝕性氣體時(shí)， 應(yīng)選用適宜的耐腐蝕濾料， 用于處理高溫?zé)煔鈶?yīng)采取降溫措施。將煙溫降到濾袋長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)所能承受的溫度以下， 并盡可能采用耐高溫的濾料； ③阻力較大， 一般壓力損失為1000～1500Pa。

2.2電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）電除塵器的優(yōu)點(diǎn)： ①除塵效率能捕集1um以下的細(xì)微粉塵， 可控制一個(gè)合理的除塵效率； ②處理煙氣量大， 可用于高溫（ 可高達(dá)500℃） 、高壓和高濕的場(chǎng)合， 能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)； ③具有高效低阻的特點(diǎn)， 電除塵器壓力損失僅100～200Pa。

（2）電除塵器缺點(diǎn)： ①設(shè)備龐大， 耗鋼多， 需高壓變電和整流設(shè)備， 通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70～100KV， 故投資高； ②制造、安裝和管理的技術(shù)水平要求較高； ③除塵效率受粉塵比電阻影響大， 一般對(duì)比電阻小于104～105Ω/cm 或大于1012～1015Ω/cm 的粉塵，若不采取一定措施，除塵效率將受到影響； ④此外，對(duì)初始濃度大于30g/cm3的含塵氣體需設(shè)置預(yù)處理裝置。

由于循環(huán)流化床鍋爐在火力發(fā)電廠中的大力推廣應(yīng)用， 循環(huán)流化床鍋爐的飛灰循環(huán)燃燒和為了爐內(nèi)脫硫添加了大量石灰石， 鍋爐飛灰很細(xì)而且灰份比電阻增大， 直接導(dǎo)致了電除塵器的除塵效率下降，采用布袋除塵是理想選擇。從這個(gè)角度上講， 循環(huán)流化床鍋爐加布袋除塵器是當(dāng)今火力發(fā)電廠燃煤鍋爐脫硫和除塵的理想組合， 具有十分廣闊的應(yīng)用前景。循環(huán)流化床鍋爐由于加了石灰， 使其灰的比電阻增大， 使用電除塵器收塵性能降低， 建議采用布袋除塵器， 但要求增大布袋除塵器的收塵面積。

三、布袋除塵器除塵效果變化分析

3.1除塵效果變化的原因

（1）除塵器在使用的時(shí)間較長(zhǎng)后，因?yàn)榻姑好悍酆幸欢ǖ乃掣叫暂^強(qiáng)，同時(shí)由于生產(chǎn)組織方式為間斷性組織生產(chǎn)，在停機(jī)后潮濕的煤粉粘貼在布袋上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的停機(jī)，不反吹掉，再次開(kāi)機(jī)時(shí)煤粉不容易反吹掉，導(dǎo)致布袋的通透性降低，除塵風(fēng)量減少，除塵器進(jìn)出口的壓差變大，除塵效果變差。

（2）除塵器長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，由于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，且部分除塵器管道布置不合理，進(jìn)行水平直角拐彎，導(dǎo)致拐彎處的吸力較小，煤粉無(wú)法被吸入除塵器，長(zhǎng)期在拐彎處堆積，除塵器管道的流通面積減少，導(dǎo)致除塵器的除塵風(fēng)量減小，壓差增大，現(xiàn)場(chǎng)的粉塵無(wú)法有效的吸入布袋除塵器內(nèi)進(jìn)行處理，除塵效果變差。

（3）除塵器在運(yùn)行一段時(shí)間后，將自動(dòng)進(jìn)行反吹，將布袋上的煤粉反吹至除塵器的下部灰倉(cāng)中，由于除塵器反吹風(fēng)量較小，時(shí)間短，導(dǎo)致反吹效果不好，煤粉在布袋上不能被及時(shí)反吹掉，導(dǎo)致布袋上煤粉越積越多，有的布袋甚至被煤粉直接堵塞住，失去了布袋除塵器的除塵效果。

（4）粉碎機(jī)屬于一開(kāi)一備的設(shè)備，在對(duì)粉碎機(jī)除塵時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)在用的粉碎機(jī)進(jìn)行除塵，備用的粉碎機(jī)除塵管道關(guān)閉，讓除塵器的全部風(fēng)量由在用粉碎機(jī)除塵管道進(jìn)入除塵器，進(jìn)行集中除塵，這樣有助于提高除塵效果，但由于粉碎機(jī)的除塵器閥需要手動(dòng)關(guān)閉，且是高處作業(yè)，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，長(zhǎng)期兩臺(tái)粉碎機(jī)除塵管道同時(shí)開(kāi)啟，除塵風(fēng)量被備用粉碎機(jī)大量分流，在用粉碎機(jī)除塵風(fēng)量較小，無(wú)法有效將煤粉吸入除塵器進(jìn)行除塵，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)的除塵效果較差。

3.2除塵器除塵效果改善措施

（1）對(duì)除塵器的布袋進(jìn)行全面檢查，將4個(gè)倉(cāng)室的布袋一條一條的抽出進(jìn)行全面的檢查，對(duì)粘貼煤粉較多的布袋進(jìn)行清理和更換，確保所有的除塵布袋的通透性良好，能將煤粉攔截住的同時(shí)使?jié)崈舻目諝馔ㄟ^(guò)布袋，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)和除塵煙囪排除。同時(shí)將除塵布袋的檢查和清理固化，每月進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有破損或者煤粉粘附嚴(yán)重的布袋及時(shí)進(jìn)行更換。

（2）對(duì)除塵器的反吹方式進(jìn)行改造，一方面增加除塵器反吹的時(shí)間，另一方面增大反吹的風(fēng)量，在時(shí)間和風(fēng)量增加后，能夠更加有效的將粘附在除塵布袋上的煤粉反吹掉，確保除塵器的壓差處于正常范圍，使除塵器運(yùn)行正常。

（3）對(duì)出差錯(cuò)管道進(jìn)行改造，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的除塵管道進(jìn)行梳理，對(duì)于有水平直角拐彎的地方進(jìn)行改造，由直角拐彎變?yōu)榛⌒喂諒潱档兔悍鄱逊e的可能性，同時(shí)在拐彎處增加清理孔，定期對(duì)拐彎處的煤粉進(jìn)行清理，確保除塵管道暢通。

（4）改善除塵器運(yùn)行方式，對(duì)粉碎機(jī)除塵器的除塵管道電動(dòng)閥門進(jìn)行恢復(fù)，通過(guò)在地面操作按鈕將備用粉碎機(jī)的除塵管道關(guān)閉，使除塵風(fēng)量集中由在用的粉碎粉塵的除塵管道進(jìn)入除塵器，使現(xiàn)場(chǎng)的除塵效果大大增加。

四、結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)， 隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視， 國(guó)家已經(jīng)對(duì)煙塵的排放提出了更加嚴(yán)格的要求， 加上新型潔凈煤燃燒技術(shù)——— 循環(huán)流化床鍋爐在火力發(fā)電廠中的大力推廣應(yīng)用， 循環(huán)流化床鍋爐的飛灰循環(huán)燃燒和為了爐內(nèi)脫硫添加了大量石灰石， 鍋爐飛灰很細(xì)而且灰分比電阻增大， 直接導(dǎo)致了電除塵器效率的下降， 采用布袋除塵是理想選擇。

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