布袋除塵器技術(shù)及其應(yīng)用

張繼卓 劉巖 陶亮 張先宏

摘要：我國為產(chǎn)煤大國， 原煤儲量和開采量均居世界第一。這樣的資源情況， 決定了我國能源結(jié)構(gòu)以火電為主。預(yù)計(jì)近10 年內(nèi)火力發(fā)電所占比重在70 %以上， 每年新增燃煤鍋爐將產(chǎn)生大量含塵煙氣， 隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視程度和環(huán)境保護(hù)要求的日益提高， 除塵工作也倍顯重要。在此，本文對布袋除塵器技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：布袋除塵器；技術(shù)；應(yīng)用

一、布袋除塵器原理簡介

火力發(fā)電廠鍋爐除塵器經(jīng)歷過從干式旋風(fēng)除塵——多管旋風(fēng)除塵——麻石水膜除塵——靜電除塵的過程。目前， 隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視程度和環(huán)境保護(hù)要求的日益提高， 以及濾袋的國產(chǎn)化和使用壽命的延長， 火力發(fā)電廠鍋爐尾部除塵又有回到布袋除塵的趨勢。

袋式除塵器也稱為過濾式除塵器， 是一種干式高效除塵器， 它是利用纖維編制物制作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。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細(xì)微的塵粒（粒徑為1 微米或更?。﹦t受氣體分子沖擊（布朗運(yùn)動）不斷改變著運(yùn)動方向， 由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運(yùn)動的自由路徑， 塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。其工作過程與濾料的編織方法、纖維的密度及粉塵的擴(kuò)散、慣性、遮擋、重力和靜電作用等因素及其清灰方法有關(guān)。濾布材料是布袋除塵器的關(guān)鍵， 性能良好的濾布， 除特定的致密度和透氣性外， 還應(yīng)有良好的耐腐蝕性、耐熱性及較高的機(jī)械強(qiáng)度。耐熱性能良好的纖維， 其耐熱度目前已可達(dá)到連續(xù)溫度190℃， 瞬間溫度200℃。

二、布袋除塵與電除塵比較

由于環(huán)保要求以及綜合利用的不斷提高， 干式除塵已成為鍋爐尾部除塵的主流配置， 干式除塵主要有靜電除塵和布袋除塵兩種， 兩者優(yōu)缺點(diǎn)比較如下：

2.1布袋除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）布袋除塵器優(yōu)點(diǎn)：① 除塵效率高， 可達(dá)99.9%以上； ②附屬設(shè)備少， 投資省， 技術(shù)要求沒有電除塵器那樣高； ③能捕集比電阻高， 電除塵難以回收的粉塵； ④袋式除塵器性能穩(wěn)定可靠， 對負(fù)荷變化適應(yīng)性好， 運(yùn)行管理簡便， 特別適宜捕集細(xì)微而干燥的粉塵， 所收的干塵便于處理和回收利用；⑤能適合生產(chǎn)全過程除塵新理論， 降低總量排放；

（2）布袋除塵器缺點(diǎn)：①用于處理相對濕度高的含塵氣體時， 應(yīng)采取保溫措施（ 特別的冬天） ， 以免因結(jié)露而造成“糊袋”； ②用于凈化有腐蝕性氣體時， 應(yīng)選用適宜的耐腐蝕濾料， 用于處理高溫?zé)煔鈶?yīng)采取降溫措施。將煙溫降到濾袋長期運(yùn)轉(zhuǎn)所能承受的溫度以下， 并盡可能采用耐高溫的濾料； ③阻力較大， 一般壓力損失為1000～1500Pa。

2.2電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）電除塵器的優(yōu)點(diǎn)： ①除塵效率能捕集1um以下的細(xì)微粉塵， 可控制一個合理的除塵效率； ②處理煙氣量大， 可用于高溫（ 可高達(dá)500℃） 、高壓和高濕的場合， 能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)； ③具有高效低阻的特點(diǎn)， 電除塵器壓力損失僅100～200Pa。

（2）電除塵器缺點(diǎn)： ①設(shè)備龐大， 耗鋼多， 需高壓變電和整流設(shè)備， 通常高壓供電設(shè)備的輸出峰值電壓為70～100KV， 故投資高； ②制造、安裝和管理的技術(shù)水平要求較高； ③除塵效率受粉塵比電阻影響大， 一般對比電阻小于104～105Ω/cm 或大于1012～1015Ω/cm 的粉塵，若不采取一定措施，除塵效率將受到影響； ④此外，對初始濃度大于30g/cm3的含塵氣體需設(shè)置預(yù)處理裝置。

由于循環(huán)流化床鍋爐在火力發(fā)電廠中的大力推廣應(yīng)用， 循環(huán)流化床鍋爐的飛灰循環(huán)燃燒和為了爐內(nèi)脫硫添加了大量石灰石， 鍋爐飛灰很細(xì)而且灰份比電阻增大， 直接導(dǎo)致了電除塵器的除塵效率下降，采用布袋除塵是理想選擇。從這個角度上講， 循環(huán)流化床鍋爐加布袋除塵器是當(dāng)今火力發(fā)電廠燃煤鍋爐脫硫和除塵的理想組合， 具有十分廣闊的應(yīng)用前景。循環(huán)流化床鍋爐由于加了石灰， 使其灰的比電阻增大， 使用電除塵器收塵性能降低， 建議采用布袋除塵器， 但要求增大布袋除塵器的收塵面積。

三、布袋除塵器除塵效果變化分析

3.1除塵效果變化的原因

（1）除塵器在使用的時間較長后，因?yàn)榻姑好悍酆幸欢ǖ乃掣叫暂^強(qiáng)，同時由于生產(chǎn)組織方式為間斷性組織生產(chǎn)，在停機(jī)后潮濕的煤粉粘貼在布袋上，經(jīng)過一段時間的停機(jī)，不反吹掉，再次開機(jī)時煤粉不容易反吹掉，導(dǎo)致布袋的通透性降低，除塵風(fēng)量減少，除塵器進(jìn)出口的壓差變大，除塵效果變差。

（2）除塵器長期運(yùn)行過程中，由于運(yùn)行時間較長，且部分除塵器管道布置不合理，進(jìn)行水平直角拐彎，導(dǎo)致拐彎處的吸力較小，煤粉無法被吸入除塵器，長期在拐彎處堆積，除塵器管道的流通面積減少，導(dǎo)致除塵器的除塵風(fēng)量減小，壓差增大，現(xiàn)場的粉塵無法有效的吸入布袋除塵器內(nèi)進(jìn)行處理，除塵效果變差。

（3）除塵器在運(yùn)行一段時間后，將自動進(jìn)行反吹，將布袋上的煤粉反吹至除塵器的下部灰倉中，由于除塵器反吹風(fēng)量較小，時間短，導(dǎo)致反吹效果不好，煤粉在布袋上不能被及時反吹掉，導(dǎo)致布袋上煤粉越積越多，有的布袋甚至被煤粉直接堵塞住，失去了布袋除塵器的除塵效果。

（4）粉碎機(jī)屬于一開一備的設(shè)備，在對粉碎機(jī)除塵時，應(yīng)當(dāng)對在用的粉碎機(jī)進(jìn)行除塵，備用的粉碎機(jī)除塵管道關(guān)閉，讓除塵器的全部風(fēng)量由在用粉碎機(jī)除塵管道進(jìn)入除塵器，進(jìn)行集中除塵，這樣有助于提高除塵效果，但由于粉碎機(jī)的除塵器閥需要手動關(guān)閉，且是高處作業(yè)，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，長期兩臺粉碎機(jī)除塵管道同時開啟，除塵風(fēng)量被備用粉碎機(jī)大量分流，在用粉碎機(jī)除塵風(fēng)量較小，無法有效將煤粉吸入除塵器進(jìn)行除塵，導(dǎo)致現(xiàn)場的除塵效果較差。

3.2除塵器除塵效果改善措施

（1）對除塵器的布袋進(jìn)行全面檢查，將4個倉室的布袋一條一條的抽出進(jìn)行全面的檢查，對粘貼煤粉較多的布袋進(jìn)行清理和更換，確保所有的除塵布袋的通透性良好，能將煤粉攔截住的同時使?jié)崈舻目諝馔ㄟ^布袋，經(jīng)過風(fēng)機(jī)和除塵煙囪排除。同時將除塵布袋的檢查和清理固化，每月進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有破損或者煤粉粘附嚴(yán)重的布袋及時進(jìn)行更換。

（2）對除塵器的反吹方式進(jìn)行改造，一方面增加除塵器反吹的時間，另一方面增大反吹的風(fēng)量，在時間和風(fēng)量增加后，能夠更加有效的將粘附在除塵布袋上的煤粉反吹掉，確保除塵器的壓差處于正常范圍，使除塵器運(yùn)行正常。

（3）對出差錯管道進(jìn)行改造，對現(xiàn)場的除塵管道進(jìn)行梳理，對于有水平直角拐彎的地方進(jìn)行改造，由直角拐彎變?yōu)榛⌒喂諒潱档兔悍鄱逊e的可能性，同時在拐彎處增加清理孔，定期對拐彎處的煤粉進(jìn)行清理，確保除塵管道暢通。

（4）改善除塵器運(yùn)行方式，對粉碎機(jī)除塵器的除塵管道電動閥門進(jìn)行恢復(fù)，通過在地面操作按鈕將備用粉碎機(jī)的除塵管道關(guān)閉，使除塵風(fēng)量集中由在用的粉碎粉塵的除塵管道進(jìn)入除塵器，使現(xiàn)場的除塵效果大大增加。

四、結(jié)束語

在我國， 隨著對環(huán)境保護(hù)越來越重視， 國家已經(jīng)對煙塵的排放提出了更加嚴(yán)格的要求， 加上新型潔凈煤燃燒技術(shù)——— 循環(huán)流化床鍋爐在火力發(fā)電廠中的大力推廣應(yīng)用， 循環(huán)流化床鍋爐的飛灰循環(huán)燃燒和為了爐內(nèi)脫硫添加了大量石灰石， 鍋爐飛灰很細(xì)而且灰分比電阻增大， 直接導(dǎo)致了電除塵器效率的下降， 采用布袋除塵是理想選擇。

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