1,、布袋除塵器工作原理
單機(jī)脈沖除塵器是利用纖維編織的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其過濾機(jī)理是塵粒在繞過濾布纖維時(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1μm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,。過濾的過程分兩個(gè)階段，首先是含塵氣體通過清潔的濾料,，此時(shí)起過濾作用的主要是濾料纖維的阻留,；其次，當(dāng)被阻留的粉塵不斷增加,，一部分粉塵嵌入到濾料的內(nèi)部，一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層,，此時(shí)主要靠粉塵層過濾含塵氣體,。隨著除塵器過濾工作的延續(xù)，除塵器濾袋表面的粉塵將越積越厚,，利用壓縮空氣定期或者根據(jù)壓差對(duì)布袋進(jìn)行吹掃,，讓粉塵落入下面的灰斗。潔凈空氣通過濾袋內(nèi)部進(jìn)入除塵器凈室,，流向后級(jí)煙道,，整個(gè)過程猶如一只巨大的過濾器在過濾煙氣，使煙氣得以凈化,。
2,、布袋除塵器的特點(diǎn)
(1)效率高，通過對(duì)濾袋材料粗細(xì)纖維的搭配組合,，可以讓袋式除塵器的除塵效率非常高,，一般出口濃度很容易滿足低于30mg/Nm3或20mg/Nm3。
(2)除塵效率長(zhǎng)期穩(wěn)定,，能捕集比電阻高的煙塵,，不受市場(chǎng)燃煤供應(yīng)影響，無論是參燒,、混燒劣質(zhì)煤,、煤研石、煤泥等,，對(duì)其出口濃度都無影響,。
(3)能夠有效地捕集PM10甚至PM2.5以下的微細(xì)粉塵，對(duì)于氧化汞也能明顯降低,。
3,、影響布袋除塵器穩(wěn)定工作的設(shè)計(jì)問題
袋式除塵器設(shè)計(jì)選型通常依據(jù)處理風(fēng)量來確定設(shè)備規(guī)格,，結(jié)合入口粉塵濃度并按照設(shè)備阻力要求選擇過濾風(fēng)速，結(jié)合煙氣溫度,、濕度,、氣體組分、粉塵特性,、排放要求來確定濾袋材質(zhì)及表面處理方式,，并根據(jù)入口粉塵濃度、粉塵顆粒度來確定除塵器的結(jié)構(gòu)型式,，包括除塵器進(jìn)風(fēng)方式,、煙氣流場(chǎng)分布和清灰方式。
3.1煙氣流場(chǎng)分布設(shè)計(jì)
小型布袋除塵器從其除塵機(jī)理而言,，保證達(dá)到預(yù)期的排放指標(biāo)是很容易實(shí)現(xiàn)的,，但如何保證濾袋使用壽命更長(zhǎng)，達(dá)到30000小時(shí)的保證壽命,，甚至更長(zhǎng),，至關(guān)重要的因素之一即是創(chuàng)建合理的煙氣流場(chǎng)，也就是促使氣流均勻分布到每個(gè)過濾單元和每條濾袋,。氣流擴(kuò)散空間大,，有利于煙氣的自然分配，同時(shí)由于煙氣速度低,，該空間兼有重力除塵功能,，如果在進(jìn)風(fēng)口或擴(kuò)散區(qū)域設(shè)置導(dǎo)流板，除有利于氣流分布外,，還可以兼有慣性除塵作用,，這樣可以大幅度降低接觸到濾袋的煙塵濃度。
袋式除塵器氣流分布主要決定于進(jìn)風(fēng)方式的選擇與設(shè)計(jì),。從進(jìn)風(fēng)方式來看,，袋式除塵器的進(jìn)風(fēng)方式有單元進(jìn)風(fēng)、沉降進(jìn)風(fēng),、直通進(jìn)風(fēng),、階梯進(jìn)風(fēng)等多種方式，各種進(jìn)風(fēng)方式均有其各自的優(yōu)缺點(diǎn),，但從降低設(shè)備固有阻力來看,，直通進(jìn)風(fēng)和階梯進(jìn)風(fēng)方式相對(duì)比較合理，從離線清灰和不停機(jī)檢修來看,，單元進(jìn)風(fēng)和沉降進(jìn)風(fēng)方式更具有優(yōu)越性,。
3.2清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)
袋式除塵器的清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)及清灰制度的設(shè)置合理與否將直接影響到除塵器的運(yùn)行穩(wěn)定性、運(yùn)行安全及濾袋的使用壽命。對(duì)袋式除塵器的清灰來說,，清灰太徹底不行,，因?yàn)檫@樣會(huì)失去粉塵層的過濾作用，更多的超細(xì)粉塵會(huì)直接進(jìn)入濾料內(nèi)部而引起過濾阻力不斷上升,，以及清灰力過大會(huì)影響濾袋壽命等,。清灰不徹底也不行,，這樣會(huì)使濾袋的過濾阻力過高,，而影響整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行。另外,，袋式除塵器的清灰還必須盡可能地保證整個(gè)濾袋及各個(gè)區(qū)域清灰程度均勻,，否則會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)阻力分布不均勻，從而影響到內(nèi)部的氣流分布,。
袋式除塵器的清灰很多,，從目前我國燃煤電廠己投入商業(yè)化運(yùn)行的袋式除塵器來看，清灰方式主要分為低壓脈沖固定行噴吹方式,、低壓脈沖旋轉(zhuǎn)噴吹方式和分室定位反吹方式,，其中前兩種應(yīng)用更為普遍一些。
3.3過濾風(fēng)速的設(shè)計(jì)
過濾風(fēng)速也稱氣布比,，通常在入口粉塵濃度小于50g/Nm3條件下,，適合的過濾風(fēng)速選擇在0.9~1.0m/min；在入口粉塵濃度在50~100g/Nm3條件下,，適合的過濾風(fēng)速選擇在0.85~0.9m/min,。選擇好過濾風(fēng)速后，即可結(jié)合處理煙氣量確定過濾面積,。按此進(jìn)行設(shè)計(jì)選型,，設(shè)備運(yùn)行阻力可以控制在1200Pa以下。
3.4濾袋的選型設(shè)計(jì)
濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過濾系統(tǒng),，對(duì)于整臺(tái)鍋爐袋式除塵器而言,，濾袋是其核心部件。濾料質(zhì)量直接影響除塵器的除塵效率,，濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運(yùn)行費(fèi)用,。因而，通常濾料需要根據(jù)除塵器運(yùn)行環(huán)境和介質(zhì)情況選用合適的材質(zhì),。電站除塵器常見到的濾料有PPS,、P84、PTFE等,，最常用的是PPS,，克重550g/㎡，通常采用燒毛、熱定型處理,，如果含濕量≥10%,，或含氧量≥10%且溫度大于1600，需另進(jìn)行PTFE浸漬處理,，以提高抗水解和抗氧化性能。如果運(yùn)行溫度長(zhǎng)期在190℃以上,，應(yīng)考慮采用純PTFE濾料,。P84因易水解，不宜在燃煤鍋爐袋式除塵器中單獨(dú)使用,，但可以用PPS+P84針刺氈復(fù)合刺氈,，通常P84含量為10~15%，主要是為了進(jìn)一步提高過濾精度,，其它性能不發(fā)生改變,，布袋成本也稍高一些。
3.5保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
保護(hù)系統(tǒng)是依據(jù)鍋爐啟停和出現(xiàn)異常情況時(shí)煙氣工況條件設(shè)計(jì)的,。主要由預(yù)涂灰裝置,、緊急噴淋降溫系統(tǒng)、旁路系統(tǒng),、濾袋保護(hù)裝置等組成,。
預(yù)涂灰包括投運(yùn)前對(duì)濾袋表面形成粉塵層、長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷全投油運(yùn)行和長(zhǎng)時(shí)間停爐再次啟動(dòng)三種情形,，如濾袋不采用預(yù)涂灰,，將導(dǎo)致濾袋出現(xiàn)油霧堵塞現(xiàn)象，造成濾袋阻力過高或者失效,，因此,，在濾袋表面預(yù)涂灰主要是防止鍋爐投油燃燒造成油污堵袋情況。
單機(jī)脈沖布袋除塵器緊急噴淋降溫系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐故障時(shí)排煙溫度超過濾料所能承受的極限溫度時(shí)設(shè)置的,，防止濾袋長(zhǎng)時(shí)間超溫運(yùn)行,，一般采用兩級(jí)噴淋形式，噴嘴為氣液兩相霧化結(jié)構(gòu),，降溫效果不小于30℃,。
旁路系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐“四管”大面積爆裂，導(dǎo)致煙氣濕度大幅度增加,，或鍋爐煙氣過度超溫而緊急噴淋降溫系統(tǒng)也無法降下來時(shí)設(shè)置的,，旁路閥門采用氣動(dòng)提升雙閥門結(jié)構(gòu)型式，保證零泄漏及動(dòng)作迅速,。
濾袋保護(hù)裝置包括檢露和糊袋,、堵袋檢測(cè),，每個(gè)單元倉室設(shè)置濁度儀和差壓變送器。濁度儀檢測(cè)單元倉室排放濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警,，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)破損,；差壓變送器檢測(cè)濾袋過濾阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)糊袋,、堵袋,。
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