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除塵器設計中延長PTFE除塵布袋壽命的技術措施

2019-12-05

燃煤電廠應用袋式除塵器與其他行業相比,有一些重要的不同點,如煙氣量大、使用溫度高、煙氣腐蝕性強、濾袋的價格昂貴等,因為是與發電設備配套,即應用于能源行業,這就要求除塵器須達標排放、安全可靠、運行穩定、節省運行費用,即除塵袋的使用壽命要長。進一步提高袋式除塵器的技術性能,特別是如何延長除塵袋壽命,是急需解決的一項重要技術課題。為此,本文從袋式除塵器的設計及安全運行維護角度出發,在除塵器設計制造角度探析延長除塵袋壽命的技術措施。
【袋式除塵器主要性能分析】
袋式除塵器由于其的過濾捕集除塵機理、不同的工況條件適應性強、除塵效率高、結構簡單。而被廣泛應用于各個行業的通風除塵。半個世紀以來的應用和創新,袋式除塵器其設備、除塵袋、主要配件和控制技術都有了飛速發展和長足進步。袋式除塵器設計的主要指標有:

1.出口排放濃度:袋式除塵器在設備制造和安裝調試中制藥確保焊接縫不漏氣、除塵袋完好,就能達到國家排放標準的要求,粉塵排放一般均在20mg/m3以下,甚至可以達到10mg/m3以下。對重金屬汞以及PM2.5 微細粉塵也有一定的效果。

2.設備阻力:設備阻力通常是指除塵器進出口間的壓力損失,它由兩部分組成,即設備機械阻力和過濾阻力。機械部分阻力與進風方式、氣流入口均布、導流結構有關,采用平進平出和進口孔板分布技術的除塵器,其機械阻力較低,約200PA左右。除塵器的過濾層阻力由除塵袋阻力、嵌入除塵袋深層的粉塵和粉塵初層以及除塵袋清灰后表面積聚的粉塵的阻力組成,其中濾袋清灰后表面積聚的粉塵阻力是周期性變化的,該阻力上升的快慢與粉塵濃度和過濾風速有關,濃度高、風速快則阻力上升快。

設備阻力值由定阻清灰控制參數確定,該指標應科學確定,如設備阻力定為1200pa,則除塵袋表面粉塵阻力上升了600PA-700PA時開始清灰,如果設定為1000PA,則除塵袋表面粉塵阻力上升了400-500PA時就開始清灰,這將增加濾袋的清灰頻率,對濾袋壽命不利,為延長濾袋壽命,建議將設備阻力定為1200PA較為合適,也是科學、經濟的。

3.除塵袋壽命:影響除塵袋壽命的因素較多,主要與濾料性能,設備技術水平以及設備的運行維護都密切相關。隨著濾料制造技術及工藝水平的提高,濾料的耐酸堿、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、耐磨、耐折等技術性能都有了很大的提高,但濾料材質與織造工藝的選擇須滿足煙氣條件的要求。除塵器設備方面的技術因素主要有:過濾風速的合理確定;氣流分布于濾袋負荷的均勻性;清灰效果的好壞與清灰力度的適中性等。在設備運行管理中,嚴格按運行規程進行操作維護也很重要。

上述三項性能被統稱為袋式除塵器的三大主要性能。在這三大主要性能中,濾袋的壽命直接影響到設備的安全運行及運行維護費用。

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【除塵設備制造影響除塵袋壽命的因素】
燃煤電廠袋式除塵器的常用濾料價格昂貴,過濾面積大,除塵袋費用占設備費用比例高,一般均在三分之一左右,且使用壽命僅三到四年,所以電廠和設備廠家都非常關注濾袋壽命這一重要性能指標。除塵設備影響濾袋壽命的因素有:

(1)過濾風速

過濾風速是除塵器性能指標的主導參數,在數值上市煙氣量與過濾面積的比值,但在選擇其大小時,除了考慮與過濾材料的性能有關以外,還與氣體和粉塵的性質、除塵器的整機性能有關系。過濾風速主要是根據經驗確定的,選擇其大小要遵循的原則有兩個,一是設備的運行阻力,二是濾料的使用壽命。這就是說,過濾風速選大了,雖然設備規格笑了,價格也便宜,但運行阻力大,濾料壽命短,使運行和維護費用增大;過濾風速選小了,運行和維護費用可以減小,但設備規格大,一次性投資大,只有遵循上面的原則,合理選取過濾風速,才使性價比合適。燃煤電廠常用的過濾風速一般取0.85-0.9mg/min為宜。

(2)清灰方式與清灰力度

目前,電廠常用的袋式除塵器主要是旋轉噴吹脈沖和行噴吹脈沖兩種,旋轉噴吹脈沖清灰氣體壓力為0.085-0.1Mpa,屬于低壓噴吹,對濾袋的損傷較小,且屬于概率清灰,既能達到滿意的清灰效果,又不損傷除塵袋。行噴吹脈沖清灰氣體壓力為0.2-0.3MPA,屬于一對一對中噴吹,清灰效果好,為了減輕對除塵袋的損傷,一是適當降低噴吹壓力,二是適當調高清灰下限值阻力(清灰程序啟動值)。

設備壓力的合理設定也是不可忽視的,袋式除塵器的阻力不是越低越好,一般為1200-1500PA是科學的經濟的。有的項目投標要求設備廠家保證100PA,甚至更低,這就必然帶來兩種后果,一是頻繁清灰,降低濾袋壽命;二是高強度清灰,使下限阻力很低,即影響濾袋壽命,又增加微細粉塵的排放量。所以,建議將設備阻力值上限定為1200PA、下限阻力不要低于800PA為宜。

(3)濾袋負荷的均勻性

在既定的煙氣條件下,濾袋使用壽命除了與過濾風速和清灰力度有關外,濾袋負荷的均勻性也是影響其壽命的重要因素。濾袋負荷的均勻性是由進風方式、氣流分布導流裝置與氣流通道的優化設計來保證的。濾袋免受氣流沖刷、袋區內各部濾袋負荷均勻是提高濾袋壽命的重要條件,因此,燃煤電廠袋式除塵器的設備設計須對保證濾袋負荷的均勻性采取可靠的技術措施。

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