脈沖布袋除塵器的運(yùn)行與維護(hù)

鐘慶輝

廣州珠江啤酒股份有限公司熱電廠， 廣東廣州 510308

0 引言

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，為防止電廠生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的煙塵排放到大氣中去，污染周?chē)h(huán)境，影響人的健康，必須采取一系列的防治措施，控制煙塵排放濃度。而應(yīng)用布袋除塵器捕集煙塵，能使粉塵含量達(dá)到或低于最新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

脈沖布袋除塵器屬于逆氣流反吹外濾式布袋除塵器，是一種先進(jìn)的除塵器，不但除塵效率高，可達(dá)99.9%以上，性能穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單，處理能力高，壓力損失小，運(yùn)行費(fèi)用適中，利于物料的回收循環(huán)利用，同時(shí)對(duì)于捕集2.5 微米以下（對(duì)人體健康危害最大）的粉塵效果較好。但布袋除塵器無(wú)論是設(shè)計(jì)還是運(yùn)行操作，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與理論相比，經(jīng)驗(yàn)占很大比重。大量事實(shí)表明，如果在平時(shí)不重視運(yùn)行管理，即使優(yōu)良的設(shè)備也不能充分發(fā)揮其性能，甚至?xí)霈F(xiàn)種種故障，難以正常運(yùn)行。如果運(yùn)行維護(hù)人員經(jīng)驗(yàn)豐富，工作負(fù)責(zé)，即使設(shè)計(jì)和制造有缺點(diǎn)的設(shè)備，在正常操作維護(hù)條件下，除塵設(shè)備也能長(zhǎng)期運(yùn)行，運(yùn)行費(fèi)用也較低。因此，布袋除塵器的運(yùn)行維護(hù)管理，決不是可有可無(wú)的問(wèn)題，而是非常重要又必須重視的問(wèn)題。

下面結(jié)合我廠情況，論述脈沖布袋除塵器的運(yùn)行維護(hù)，供同行參考。

1 除塵效率的提高

布袋除塵器效率的高低，主要取決于濾袋上的粉塵層厚度。粉塵層形成后,它成為主要的過(guò)濾層,濾袋只是起著形成粉塵層和支撐它的骨架作用。隨著粉塵在濾袋上積聚，粉塵層厚度增大，濾袋兩側(cè)壓力差增大，會(huì)把附在濾料上的一些細(xì)小粉塵擠壓過(guò)去，使除塵效率下降。因此布袋除塵器濾袋兩側(cè)壓差達(dá)到一定數(shù)值后，要及時(shí)進(jìn)行脈沖清灰。清灰時(shí)不能過(guò)分，否則會(huì)破壞永久性粉塵層，引起除塵效率顯著降低。

一般來(lái)說(shuō)，濾料致密，粉塵層厚，除塵效率就高，但相對(duì)的處理氣體能力降低，即過(guò)濾風(fēng)速低。過(guò)濾風(fēng)速是影響除塵效率的重要因素，是評(píng)價(jià)除塵器效能的重要指標(biāo)。當(dāng)控制過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高時(shí)，由于過(guò)濾效率降低，會(huì)使得清灰后粉塵出口濃度急劇增加，尤其是對(duì)細(xì)粉塵過(guò)濾的影響將更加明顯。

新濾袋或離線且清過(guò)灰的濾袋在投入使用前必須進(jìn)行預(yù)噴涂，即在濾料表面預(yù)先敷上一層石灰粉未，否則除塵效率會(huì)降低。

2 除塵器壓力損失的優(yōu)化

除塵器壓力損失主要指濾袋壓力損失，一般用除塵器的進(jìn)出口壓差表示，是表明除塵器性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。特別是單個(gè)分室的壓力差可以說(shuō)是濾袋狀況的最佳顯示器。壓力差的突然升高或降低可能意味著濾袋的堵塞、濾袋穿孔泄漏、清灰系統(tǒng)失靈、灰斗積灰過(guò)多或出風(fēng)提升閥等閥門(mén)不動(dòng)作等等故障，需立即找出問(wèn)題加于解決，必要時(shí)調(diào)整噴吹壓力、噴吹周期及噴吹時(shí)間，以防濾袋損壞，降低除塵效率。

濾袋的壓力損失與過(guò)濾風(fēng)速、入口氣體含塵濃度及粉塵性質(zhì)等有關(guān)。過(guò)濾風(fēng)速越大，壓力損失越大。含塵濃度高，粉塵粘附性大，壓力損失越大。在處理氣體量穩(wěn)定前提下，壓力損失的變化主要是由濾袋表面粉塵層引起，壓力損失隨粉塵層增厚而加大。這部分壓力損失的穩(wěn)定可通過(guò)合理的定期清灰制度實(shí)現(xiàn)。

除塵器系統(tǒng)的進(jìn)出口壓力差是除塵器性能和使用狀態(tài)的最佳體現(xiàn)，平時(shí)須密切留意，建立日志，記錄下壓力差變化的情況作為更換濾袋及有效維護(hù)除塵器的參考。不正常的壓力差往往是一個(gè)信號(hào)。例如正常鍋爐負(fù)荷下，每次脈沖清灰后，濾袋壓力差保持偏高，則表明布袋堵塞普遍，已接近使用壽命，需提前做好濾袋的備件計(jì)劃。再如過(guò)低的壓力差表明系統(tǒng)有泄漏，應(yīng)檢查花板上有沒(méi)有積灰，出口煙塵濃度有無(wú)變化。

濾袋壓力差所受干擾因素較多，例如鍋爐負(fù)荷、引風(fēng)機(jī)調(diào)整及煙氣流量的變化等，因此運(yùn)行時(shí)需排除這些因素的干擾。

3 脈沖清灰系統(tǒng)的運(yùn)行

我廠脈沖布袋除塵器的清灰是利用壓縮空氣向每排濾袋內(nèi)定期輪流噴吹，造成與過(guò)濾氣流相反的逆氣流反吹和振動(dòng)作用，清除吸附在濾袋上的粉塵。每次噴吹只為一個(gè)分室的一行濾袋清灰，由PLC 控制清灰周期，清灰是自動(dòng)在各分室順序進(jìn)行的，可由壓差信號(hào)啟動(dòng)（壓差超過(guò)1.5 kPa 即啟動(dòng)清灰），也可由可調(diào)節(jié)的時(shí)間周期啟動(dòng)（清灰間隔時(shí)間可人為輸入設(shè)定），或者由人工啟動(dòng)。除塵器的控制邏輯依次確定所有出風(fēng)提升閥的動(dòng)作。清灰的性能參數(shù)主要包括噴吹壓力、噴吹周期及噴吹時(shí)間，它們是影響除塵器效能的主要因素。實(shí)際運(yùn)行中，處理好三者的關(guān)系是保證除塵器正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

3.1 噴吹壓力的設(shè)定

在除塵器入口氣體粉塵濃度和過(guò)濾風(fēng)速穩(wěn)定時(shí)，噴吹壓力越大，噴吹到濾袋內(nèi)和經(jīng)文氏管誘導(dǎo)的空氣量越多，所形成的反吹風(fēng)速越大，清灰效果就越好，除塵器壓力損失就明顯下降。反之，噴吹壓力太低，噴吹效果就不好，除塵器壓力損失的下降就不顯著。但噴吹壓力過(guò)高也會(huì)帶來(lái)其他的不良后果，會(huì)出現(xiàn)過(guò)度清灰現(xiàn)象，高速反吹風(fēng)把永久過(guò)濾粉塵層破壞，當(dāng)停止噴吹時(shí)，除塵器排出口就會(huì)有瞬時(shí)冒灰現(xiàn)象，除塵效率反而下降。因此噴吹壓力過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響除塵效果。在脈沖機(jī)構(gòu)已定的情況下，可根據(jù)過(guò)濾風(fēng)速設(shè)定最佳噴吹壓力。我廠的噴吹壓力范圍為0.3MPa ～0.6MPa，當(dāng)處理煙氣量較少，過(guò)濾風(fēng)速較低時(shí)，可適當(dāng)降低噴吹壓力，并適當(dāng)調(diào)整噴吹周期和噴吹時(shí)間，保證除塵效率的同時(shí)，使除塵器的壓力損失達(dá)到限定范圍。為了保證環(huán)保達(dá)標(biāo)排放，我們的設(shè)備選型都保證了充足的裕量，所以我們布袋除塵器的設(shè)計(jì)過(guò)濾風(fēng)速取得較小，只有1m/min，且氣包較大，氣壓穩(wěn)定，因此我們的噴吹壓力正常情況下一般設(shè)定為0.3MPa ～0.4MPa，達(dá)到很好的效果。

3.2 噴吹周期的設(shè)定

調(diào)節(jié)噴吹周期是改變壓力損失的主要措施之一。當(dāng)入口粉塵濃度高或粉塵粘附性大造成壓力損失過(guò)大時(shí)，可縮短噴吹周期。但在入口含塵濃度不變、過(guò)濾風(fēng)速過(guò)大或噴吹壓力低造成除塵器壓力損失過(guò)大時(shí)，由于噴吹的反吹風(fēng)速小于或等于過(guò)濾風(fēng)速，如果采用縮短噴吹周期的辦法降低壓力損失則作用不大，反而會(huì)造成不必要的浪費(fèi)。當(dāng)入口濃度或過(guò)濾風(fēng)速低、粉塵粘附性小使壓力損失小時(shí)，可延長(zhǎng)噴吹周期使其達(dá)到限定范圍。在不影響除塵系統(tǒng)運(yùn)行條件下，盡量延長(zhǎng)噴吹周期是有利的。這樣不但可減少壓縮空氣耗量，且還可減少系統(tǒng)部件的磨損，延長(zhǎng)濾袋的使用壽命。另外，噴吹周期還影響耗電量，周期短則壓縮空氣耗量多，耗電量就多。適當(dāng)延長(zhǎng)周期，雖耗電量小，但由于壓力損失增加過(guò)多，就會(huì)增加除塵系統(tǒng)的耗電量?？偟暮碾娏渴欠窆?jié)省，必須全面衡量，應(yīng)根據(jù)不同參數(shù)調(diào)節(jié)噴吹周期的最佳值，不適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)或縮短噴吹周期都不經(jīng)濟(jì)。為達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)保要求，我廠根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，單個(gè)分室的噴吹周期為126s ～156s，整個(gè)除塵器的噴吹周期調(diào)整范圍設(shè)定為29min ～35min。

3.3 噴吹時(shí)間的設(shè)定

噴吹時(shí)間即脈沖閥向?yàn)V袋內(nèi)噴吹壓縮空氣的時(shí)間。噴吹時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)清灰效果有一定的影響。清灰效果的好壞主要取決于瞬間噴射到濾袋內(nèi)的一、二次風(fēng)量的多少和產(chǎn)生的振動(dòng)力大小。噴吹時(shí)間長(zhǎng)，進(jìn)入濾袋內(nèi)的空氣量就多，清灰效果好，但噴吹時(shí)間過(guò)長(zhǎng)到一定程度時(shí)，噴吹的一、二次風(fēng)所形成反吹風(fēng)速幾乎不增加，除塵器壓力損失下降不明顯，不僅達(dá)不到預(yù)期效果，反而造成浪費(fèi)。噴吹時(shí)間太少時(shí)，清灰效果將顯著下降，除塵器壓力損失幾乎不下降。因此噴吹時(shí)間須結(jié)合噴吹壓力、文氏管構(gòu)造、脈沖閥直徑及過(guò)濾風(fēng)速等參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，清灰效果才能達(dá)到最佳，除塵器壓力損失才可達(dá)到限定范圍。我們將噴吹時(shí)間調(diào)節(jié)到0.1s ～0.3s。

4 其它維護(hù)問(wèn)題

濾料是布袋除塵器的主要組成部分，除塵器的性能很大程度上取決于濾料的性能，因此對(duì)濾料的維護(hù)顯得很重要。我廠使用的濾料是聚苯硫醚（簡(jiǎn)稱(chēng)PPS），屬合成纖維濾料，連續(xù)操作情況下可耐溫190℃，具有優(yōu)良的耐酸耐堿及抗水解化學(xué)穩(wěn)定性，但氧化穩(wěn)定性較弱。因此對(duì)于合成纖維濾料，要求運(yùn)行時(shí)注意減少各風(fēng)煙道的漏風(fēng)，并盡量減少鍋爐燃燒氧含量，彌補(bǔ)抗氧化性差的弱點(diǎn)，延長(zhǎng)布袋壽命。另外需注意控制布袋入口溫度，不能太高，一般操作溫度每升高10℃，對(duì)敏感的化學(xué)纖維的化學(xué)侵蝕就增加一倍；操作溫度也不能太低，否則會(huì)增強(qiáng)水解對(duì)布袋的損傷，嚴(yán)重時(shí)易引起布袋堵塞。運(yùn)行中我們根據(jù)煙氣含水率，嚴(yán)格控制布袋入口操作溫度在80℃～120℃，有效延長(zhǎng)了布袋的壽命。

[1]郝吉明，馬廣大，等編著.大氣污染控制工程.高等教育出版社.

[2]P.N.切雷米西諾夫,R.A.揚(yáng)格編著.大氣污染控制設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社.

[3]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局，袋式除塵器技術(shù)要求（GB/T 6719-2009）.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.