鍋爐煙氣除塵的布袋除塵器技術(shù)分析

黃子候，王澤群，唐獻(xiàn)文（.山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，濟(jì)南　5006；山東省鄒城市廣信科技開發(fā)有限責(zé)任公司，山東　鄒城　73500）

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鍋爐煙氣除塵的布袋除塵器技術(shù)分析

黃子候1，王澤群1，唐獻(xiàn)文2
（1.山東大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院，濟(jì)南250061；2山東省鄒城市廣信科技開發(fā)有限責(zé)任公司，山東鄒城273500）

摘要：環(huán)境保護(hù)是確保世界生態(tài)平衡發(fā)展的大事，在眾多污染物中，鍋爐排放的煙塵是主要污染物制劑。治理鍋爐排放污染一直是環(huán)保工作重點(diǎn)研究內(nèi)容，因此，提升鍋爐煙塵除塵技術(shù)，降低鍋爐煙塵排放量，對減輕大氣污染、改善環(huán)境發(fā)揮重要作用。文中從布袋除塵器工作原理和主要結(jié)構(gòu)入手，分析布袋除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)，介紹其控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)情況。

關(guān)鍵詞：鍋爐煙氣除塵；布袋除塵器；工作原理；軟硬件

0　引言

空氣顆粒物是影響我國空氣質(zhì)量的重要污染源，相關(guān)研究表明，每人每人吸入的空氣量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過每日的飲水和進(jìn)食量，在人類吸入的空氣中攜帶大量顆粒物，直接影響人體的身心健康。根據(jù)我國各大城市污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，我國工業(yè)鍋爐每年煙塵排放量為6-8Mt，占全國煙塵排放總量的35%左右，減少鍋爐煙塵排放對改善大氣環(huán)境產(chǎn)生重要影響。文中針對布袋除塵技術(shù)工作原理和優(yōu)點(diǎn)入手，介紹布袋除塵器控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)情況。

1　布袋除塵技術(shù)

煙氣除塵技術(shù)根據(jù)其工作原理劃分為機(jī)械和靜電力作用兩大種類，兩者共同點(diǎn)使含顆粒物氣體由某個(gè)力場或電廠進(jìn)行分離。下文主要介紹布袋除塵器工作要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)特征：

（1）布袋除塵器工作原理。布袋除塵器也稱之為袋式除塵器，其工作原理就是采用織物濾料對含塵氣體進(jìn)行粉塵分離捕集的設(shè)備，起到篩分、攔截、擴(kuò)散含塵氣體的功效。其中，篩分作為布袋除塵器主要的濾塵作用，如果粉塵粒徑超過濾料纖維孔隙，設(shè)備可自動(dòng)將粉塵篩濾出來。通常情況下，如果織物濾料纖維孔隙大于粉塵粒徑時(shí)，主要利用慣性碰撞、擴(kuò)散等作用完成篩分操作。如果濾布上逐漸形成粉塵黏附層，碰撞、擴(kuò)散等作用減小，主要采用篩分將沉積的粉塵實(shí)施過濾。必須注意，濾料和清灰方式是影響布袋除塵器除塵效果的關(guān)鍵內(nèi)容，濾料不僅具有較好的透氣性、致密性，也具有良好的耐腐蝕、耐高溫功效。布袋除塵器清灰主要包括機(jī)械振動(dòng)、脈沖反吹等方式，脈沖反吹根據(jù)空氣壓力主要包括高壓、中壓、低壓脈沖反吹，脈沖清灰能夠有效調(diào)整噴吹強(qiáng)度及頻率，是世界上廣泛使用、效果最佳的清灰方式。

（2）布袋除塵器主要結(jié)構(gòu)。布袋除塵器主要由濾袋組件、除灰系統(tǒng)、離線保護(hù)系統(tǒng)等關(guān)鍵部分組成。含塵氣體利用導(dǎo)流管通向各個(gè)單元室，基于導(dǎo)流裝置作用下，大顆粒粉塵通過分離操作直接落入灰斗，其它粉塵隨著氣流逐漸進(jìn)入不同過濾區(qū)，通過過濾處理的氣體得以排出。若過濾袋表面粉塵達(dá)到某個(gè)厚度，濾袋內(nèi)壓和外壓差異明顯增加。若內(nèi)外壓壓差上升至設(shè)定數(shù)值，貯氣罐的空氣迫使自動(dòng)打開脈沖閥膜片，輸出經(jīng)過處理的空氣。運(yùn)用風(fēng)管由噴嘴噴入濾袋內(nèi)，實(shí)施自動(dòng)反吹灰操作。濾袋組件主要由布袋、袋籠兩個(gè)部分組成，袋籠能有效支撐布袋，上部與碳鋼環(huán)進(jìn)行連接，并將布袋綁扣鎖在花板孔上。

2　布袋除塵器優(yōu)缺點(diǎn)

布袋與靜電除塵器除塵原理不同，二者存在各自的優(yōu)缺點(diǎn)。布袋除塵器優(yōu)缺點(diǎn)如下：布袋除塵器效果較好（99.9%），尤其對亞微米級粉塵收集效果極好，除塵器出口煙氣含塵濃度小于30mg/m3。同時(shí)，在某個(gè)范圍內(nèi)，除塵器煙塵濃度不會(huì)因入口煙氣量和濃度出現(xiàn)變化，從而保證煙塵排放濃度長期處于較低狀態(tài)，滿足新時(shí)期環(huán)境排塵要求。布袋除塵器捕集粉塵范圍較廣，特別適用在燃煤灰分高、硫分低收集煤粉中。但是，布袋除塵器屬于新產(chǎn)品，主要零件如：脈沖閥、濾料等主要依賴進(jìn)口，在一定程度上增加設(shè)備生產(chǎn)成本。布袋除塵器處理濕度較高的含塵氣體時(shí)，必須采取相應(yīng)的保溫措施。

3　設(shè)計(jì)布袋除塵器控制系統(tǒng)硬件及軟件

（1）設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件。布袋除塵器屬于過濾式除塵技術(shù)，這種除塵器已經(jīng)廣泛應(yīng)用在鍋爐除塵另一，并展現(xiàn)長足發(fā)展趨勢。布袋除塵器控制系統(tǒng)核心部件選用可編程控制器、觸摸屏，根據(jù)具體控制要求，挑選開關(guān)量模塊、溫度、濕度、壓力傳感器，依據(jù)工藝生產(chǎn)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)除塵系統(tǒng)自動(dòng)控制效果?，F(xiàn)場觸摸屏利用控制器，對生產(chǎn)過程中的各類工藝參數(shù)進(jìn)行采集和處理，展示工藝流程和設(shè)備運(yùn)行情況?？刂葡到y(tǒng)硬件如圖1。

圖1　控制系統(tǒng)硬件簡圖

（2）設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件?？刂葡到y(tǒng)軟件主要包括就地控制、遠(yuǎn)程自動(dòng)和手動(dòng)控制三個(gè)基本功能，就地工作能對主煙道與旁煙道實(shí)施交換。遠(yuǎn)程自動(dòng)控制根據(jù)設(shè)計(jì)的溫度、濕度等信息，自動(dòng)完成主煙道和旁煙道轉(zhuǎn)換操作。遠(yuǎn)程手動(dòng)控制是指如果需要停爐（停爐時(shí)間＞4d）實(shí)施檢修，必須對濾袋上的灰進(jìn)行多次噴吹，盡最大可能清除濾袋上的灰。遠(yuǎn)程手動(dòng)控制工作流程如圖2。

圖2　布袋除塵遠(yuǎn)程手動(dòng)控制操作流程圖

3　結(jié)論

總之，電廠燃煤鍋爐尤其是流化床鍋爐，因爐內(nèi)添入石灰石粉導(dǎo)致除塵器入口含塵濃度增加，煙塵比電阻明顯升高。采用傳統(tǒng)的除塵方式無法滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求。布袋除塵器運(yùn)行穩(wěn)定、除塵效果好，在一定程度上降低生產(chǎn)消耗，改善大氣質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.080