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袋式除尘器水泥工业应用和技术特点

发布时间:2016-03-24  发布者:胜鑫环保

袋式除尘器是一种干法过滤类   除尘设备,因其具有能处理微细粉尘、除尘效率高、结构简单、适应性强、系统运行稳定等优点,广泛应用于大气污染控制、工业产品物料回收以及工艺气体净化等方面。随着人们对环境的日益重视和环保标准的提高,尤其是对PM10、PM2.5等微粒的控制提上日程,再加上滤料和清灰技术的发展,袋式除尘器已成为性价比高的   除尘设备。
  近年来,袋式除尘器在我国水泥工业得到越来越广泛的应用,在许多新建水泥生产线上全部选用袋除尘器,在老厂环保改造中也大多采用电改袋方案。在看到袋除尘器的优点的同时,我们也应充分认识到袋除尘器存在的不足,如部分袋除尘器存在设备阻力高、除尘效率降低、滤袋经常破损、滤袋使用寿命短等,主要是由于工艺设计选型和设备设计不合理、滤料选材不合理、滤料质量差以及生产运行维护不规范等导致的。在水泥生产过程中会出现袋除尘器运行阻力过高的现象,其危害性非常大,如导致除尘效率降低、滤袋破损、滤袋寿命缩短、系统运行不稳定、系统电耗高等不利情况。
  由于脉冲喷吹式和气箱式脉冲除尘器使用压缩空气的方式不同,气箱式脉冲除尘器对压缩空气的压力要求比脉冲喷吹式高。并且气箱式除尘器的压缩空气是对箱室喷吹,造成箱室整体气压剧烈变化从而完成清灰。在保证清灰效果的前提下,其滤袋的尺寸不能过大,长度一般不超过3m,直径不超过140mm;而脉冲喷吹式除尘器滤袋的长度可达6m,直径可达170mm。因此,在相同过滤面积下,脉冲喷吹式除尘器的体积和占地面积相对   小。
  另外,在煤粉工业锅炉系统中,布袋除尘器设计选型时需要综合考虑用户使用锅炉的频率、锅炉实际运行负荷及用户场地、资金的投入等因素。脉冲喷吹除尘器结构简单,投资少,占地面积较小,适合在锅炉使用频率不高,不经常高负荷运行的小型煤粉工业锅炉使用。对于24h长期高负荷运行的煤粉工业锅炉而言,保证炉膛负压的稳定对锅炉整体正常运行有很大关系,气箱式脉冲布袋除尘器在清灰过程中,清灰气流对主系统整体负压影响很小,即使需要检修   换滤袋时也不需系统停机,有利于保证煤粉锅炉系统的稳定运行。
  水泥生产对环境产生的污染有粉尘、废气、废水和噪声四个方面,其中危害   大的是粉尘污染。可以说,水泥生产过程的每一环节,从原料进厂到成品及散装出厂都存在粉尘污染。了解在不同的气体条件和粉尘性质下袋收尘器的性能,对正确、合理地使用收尘设备至关重要。
  1.水泥厂粉尘污染特点
  (l)浓度高。生料磨、水泥磨、旋窑所处理的物料都是粉状的,并且都有气体通过,于是大量的粉尘被气体带出,浓度大都在20g/m³以上。把袋收尘器作为成品的收集装置时,气体浓度可达1000g/m³。
  (2)温度高。现在广泛兴建的预热预分解窑窑尾废气温度在350℃左右,余热锅炉窑的窑尾排风约在220℃左右。
  (3)湿度高、露点高。如用于同时烘干生料磨和烘干机的排风,其露点都较高,尤其象矿渣烘干机,排风露点可能超过60℃。湿度高就易出现结露现象,引起滤袋堵塞,阻力升高,并使设备锈蚀。
  (4)易燃。煤磨系统的放风中带有极细的煤粉,稍有疏忽就容易引起燃烧甚至爆炸事故。
  2.不同条件下的袋收尘技术
  水泥粉磨系统用的袋收尘器是温度不高而浓度较高的代表。粉尘浓度过高时,使袋收尘器的通过阻力较高,对此过去许多厂是在袋收尘器前增加一级旋风筒,先收下大部分粉尘,使进人袋收尘器的气体含尘浓度下降,以求降低收尘器的阻力,使用中发现这种办法的效果并不理想。
  旋风筒对粗颗粒有很高的收尘效率,而对细颗粒效率则很低。经过旋风筒后,气体中的粗颗粒所剩不多,而细颗粒大部分仍留在气体中。我们知道,影响过滤阻力的是细颗粒,旋风筒对此则无能为力,仅表现为袋收尘器阻力下降少许,大约20%。同时由于粉尘中的粗颗粒较少,反而使清灰变得困难了。因为单纯的细颗粒粘附性强,不易从滤布上掉下来,这样袋收尘器的阻力虽稍有降低,而旋风筒本身的阻力却有80~150mmH2O,显然这种办法得不偿失。
  让含尘气体通过某种过滤织物,气体就会从织物的纤维中通过,而把粉尘的颗粒留住,透过去的气体就与粉尘分离而变成“干净”气体,这就是过滤除尘作用。这种现象通常称作为“过滤”过程。任何滤布,都由纤维原料制成,有的纺织成布,有的不纺而成毡,它们的纤维之间存在着有规则或不规则的孔洞,孔径虽小,但总有限度,因为纤维本身具有大于10μm的直径,因此孔洞不太可能小于它。一般粉尘颗粒都很细,小于10μm的颗粒可能占50%~95%,因此大量的粉尘从纤维间通过,但是其细微的颗粒却很容易粘附在纤维上,使纤维的空隙变小。愈粘愈多空隙愈小,   终把空隙全部占满,此时气体通过的路径只存在于粉尘颗粒之间,颗粒愈细则空隙愈小,愈能挡住   小的颗粒,这种现象通常称为“捕捉”过程。在新的收尘器刚使用时,可以看到这种现象。由于滤袋全新,刚接通后大量的粉尘就从纤维间逃走,除尘效率暂时较低,但是用不了多久,滞留的粉尘一旦形成了初始过滤层,则只有极少数的粉尘能透过去,此时甚至用肉眼看不到烟气,表现出很高的收尘效率。
  我们认为,只要条件许可,应增加收尘器的过滤面积,降低过滤风速,这样才可以得到较好的经济效果。
  大家知道,收尘器的阻力与过滤风速成正比,也随粉尘层的厚度增加而增加。如果使过滤面积增加15%,相当于过滤风速降低了13%,积灰层的厚度同样降低13%,这样过滤阻力就可降低20%左右。现以处理风量为20000m³/h的收尘器为例,XDC型,   80000元,旋风筒10000元,共90000元,总阻力约250mmH20。如果把过滤面积放大15%,则袋收尘的造价增为92000元,取消旋风筒,总阻力降为130mmH2O,设备价相当,但每年却可减少用电10万KWh(以7000计算)。由此可见,不应采用旋风筒作为预收尘设备。
  在常温下可选用的袋收尘器是很多的,国内已大量采用气箱脉冲式和XDC型反吹风式。所谓气箱脉冲式,就是把脉冲式收尘器分隔成几个室,顶部设有集气箱,用一个大口径的(φ63)脉冲阀引入脉冲压缩空气,依次对每一室进行脉冲反吹清灰。这些袋收尘器目前在国内得到了广泛而普及的应用,实践证明,它们已   能取代进口产品。
  常温下的过滤材料可选用涤纶绒布,或者针刺涤纶毡,后者性能较好。过滤风速可选择0.8~1.2m/min。

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