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DCS控制系统在布袋除尘器输灰系统中的应用

发布时间:2019-10-11  发布者:万达环保
火力发电厂锅炉尾部除尘所采用布袋除尘器在我国应用比较普遍。布袋除尘器可以将烟尘排放浓度控制在50mg/m³以内,大大减轻了粉尘对大气的污染,更能适应烟尘的排放要求。
1、布袋除尘器的基本原理
布袋除尘器由灰斗、袋室、进出口烟道、净气室、气包、滤袋、袋笼讲配有清灰控制系统、卸灰系统)等组成。含尘气体由进风口进入布袋除尘器各袋室,大颗粒粉尘依靠重力作用直接落入灰斗,其余粉尘经滤袋过滤后拦截在滤袋表面形成粉尘层,通过脉冲喷吹等手段将粉尘层剥落至灰斗,净化后的烟气透过滤袋进入净气室至出风口经烟囱排入大气。随着过滤工况的不断进行,附着于滤袋外表的粉尘逐渐增多,当滤袋表面粉尘达到一定厚度时,滤袋内外就会形成一定压差。压差达到设定值后,通过脉冲阀输送一定量的压缩空气进行清灰处理,滤袋上的粉尘被吹落至下面的灰斗,再经过输灰系统排至灰库。
2、布袋除尘器的清灰方式
布袋除尘器根据清灰方式的不同可分为5种类型,即振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式。因为脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好。清灰开始时,先关闭排气口阀,使滤袋室内暂时处于静止状态,即没有气流流通的状态。然后脉冲阀开始喷吹出高压气体,以振落滤袋上附着的粉尘落入灰斗。
3、布袋除尘器的优缺点
布袋除尘器的优点:1)除尘效率高,一般对于5μm的粉尘净化率,除尘器出口烟气含尘浓度低于50mg/m³,甚至能达到10mg/m³。2)除尘效率稳定,在一定范围内,除尘器出口烟尘浓度不随入口烟气量和烟气浓度变化,对负荷变化有较好的适应性。能够很好地捕集微细而干燥的粉尘,便于回收利用,满足新标准要求。3)结构简单,辅助设备少,技术要求低于电除尘器,制造成本低,所需工期短,经济效益显著。4)适应性强,能捕集电除尘器难以回收的高电阻粉尘,还可以捕集其他不同性质的粉尘。
布袋除尘器的缺点:1)对于相对湿度较高的含尘气体,注意采取保暖措施,避免因结雾所造成的“糊袋”。2)设备阻力大,一般本体阻力平均为1500-2000Pa。3)滤袋的使用寿命一般为3~5年,运行维护费用高。
随着除尘技术的不断发展和完善,各种新型除尘设备不断创新和发展,但布袋除尘器以其除尘效率高、粉尘排放浓度长期稳定达标而得到迅猛的发展,越来越得到用户的青睐。布袋除尘器的设备阻力正常情况下在1300-1600Pa左右,高时可达1800-2000Pa以上,与电除尘器的200Pa运行阻力相比其后期的运行成本极高,高阻力运行已成为现在布袋除尘器必须面对的难题。因此,如何降低布袋除尘器的阻力已成为众多环保人士研究的课题。
1.合理确定过滤风速
布袋除尘器的阻力在很大程度上取决于过滤风速,除尘器结构、清洁滤袋、粉尘层的阻力都随过滤风速的提高而增加。一台行喷脉冲布袋除尘器不管用什么样的滤料,其净过滤风速都不应超过1m/min,对微细粉尘层,由于粉尘粒子相互搭接细密,过滤风速需要更低,否则除尘器的运行阻力会大大增加。但往往不少除尘设备厂家在选型时为了产品能在市场竞争中更有竞争力而恶意提高过滤风速,从而达到降低设备成本的目的,这种除尘器的设备阻力一定会高于正常值。
2.合理控制气流上升速度
气流上升速度是指烟气在滤袋空间内的流动速度,气流上升速度是衡量除尘器结构性能优劣的重要参数,对低压行喷脉冲布袋除尘器的性能影响较大。在相同处理风量的条件下,气流上升速度取得大,说明在有效的袋室空间内滤袋与滤袋之间的间距更小,滤袋布置更紧凑,除尘器的外形尺寸更小,但气流上升速度过大,除尘器的运行阻力也会相应增大。通常情况下,气流上升速度控制在1m/s左右更能发挥除尘器的使用性能。
3.合理控制局部气流速度
低压行喷布袋除尘器的局部气流速度包括进出风口风速、进风支阀风速、提升阀口风速、净气室风速、花板孔风速等,这些风速对除尘器的阻力都会产生一定的影响。在除尘器设计过程中,我们需要尽量加大进出风口、进风支阀口和提升阀口的尺寸,以降低气流的通过速度,从而降低除尘器的运行阻力。净气室的风速需要通过抬高净气室的高度来实现,但抬高净气室的高度就意味着设备成本的增加,所以风速的选取要有一个合理的范围,正常情况下净气室的风速控制在 3m/s~5m/s。花板孔的风速与滤袋长径比成正比,相同直径的滤袋长度越长,花板孔风速就越高。滤袋的长径比必须小于60,否则不仅增加除尘器的运行阻力,还会影响滤袋的清灰效果。
4.均匀分布气体流量
布袋除尘器在设计时即使理论过滤风速和其他风速取得都很合理,但如果气流均布措施不到位,每个袋室的实际处理风量就会有高有低;即便在一个袋室内,如果气流均布措施不到位,每条滤袋的实际过滤风速也会不同。所以,在除尘器的进风口处需要有气体导流板和均风板,需要调节进风支阀的开度以平衡各个袋室的风量,在灰斗内需要设置均风板来分布单个袋室的风量。
5.科学提高清灰效果
滤袋表面粉尘层对除尘器的运行阻力有很大影响,因而清灰效果尤其重要。影响低压行喷布袋除尘器清灰效果的因素有很多,如喷吹压力、清灰周期、滤袋长度、滤袋与滤袋的间距等。没有足够的喷吹压力和能量,就不能彻底清除滤袋表面的粉尘层。但喷吹压力也不宜过大,否则滤袋的使用寿命就会大大缩短。喷 吹压力需要控制在一个合理的范围,需要根据粉尘的黏稠性程度灵活调整,喷吹压力应控制在0.2MPa~0.4MPa之间。从降低除尘器运行阻力角度讲,滤袋表面始终处于清洁状态时的阻力较小,这就需要频繁对滤袋进行喷吹清灰,但这样是以牺牲滤袋的使用寿命为代价的。所以在实际操作过程中,我们需要根据烟气中粉尘的浓度大小、粉尘的黏稠性灵活调整清灰周期。
6.预除尘
除尘器阻力的上升速度与烟气中的粉尘浓度大小有关,如果通过相应的措施将烟气中的粉尘先收集部分,然后再通过滤袋过滤净化,这样就能减轻除尘器的过滤负荷,阻力上升速度也会大大降低。预除尘的措施有很多,比如:在除尘器前端加一个旋风除尘器或在除尘器的进口内部增加旋风装置,通过旋风离心效应聚集粉尘达到预除尘的目的;下进风方式的布袋除尘器由于烟气从灰斗内通过,由于气流空间的突然扩大,粗颗粒和部分细粉尘会沉降下来,因此,下进风方式是公认的布袋除尘器中较科学的进风方式。
 
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