袋式除尘在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上,研制和设计了一大批具有自主知识 产权的多个规格型号的袋式除尘器,成功应用于各个行业。我国电力、水泥、钢铁、有色金属、化工等行业步入高速发展阶段,随之而来的是 大气污染问题日益突出。政 府重视从源头治理大气污染,多次修订大气污染物排放标准,排放限值不断加严。就大气颗粒物污染治理而言,布袋除尘器以其高效、可靠、运行能耗低、维护简单等优异性能得到各行业的广泛认同。经过多年的发展,我国袋式除尘行业涌现出一大批工程技术人员和骨干企业。机械、钢铁、水泥等行业的工业炉窑及电力燃煤锅炉在生产过程中产生的大量粉尘会对大气造成较为严重的污染,因此各生产企业都很重视烟尘的排放问题,加强了对排放烟尘的防治和控制。为了减少烟尘的排放量和回收大量可利用的物料,有关企业要求采用新的除尘技术,新增或改造除尘设备,强化环保除尘装置的维护管理。过去高温烟尘的治理主要是 采用电除尘器,但随着时代的前进,国家对环保不断提出高要求,特别是 近年来国家对烟尘排放的要求提高,从而迫使企业和环保除尘行业逐步转向研发和使用袋式除尘器。
一、除尘机理
一般袋式除尘器的过滤过程可分为两个阶段,首 先是 含尘气体通过清洁滤料,此时起过滤作用的是 滤料纤维,当滤料上捕集的粉尘不断增多时,一部分粉尘嵌入滤料内部,一部分附着在表面形成粉尘层。此时,含尘气体的过滤主要依靠粉尘层进行。粉尘层可显著提高滤袋的捕集效率,起着比滤料更为重要的作用,而滤料则主要起着形成及支撑粉尘层的作用。滤料的选择直接影响过滤效率,选择滤料一般需要考虑 含尘气体性质、含尘浓度、粉尘颗粒大小及其化学性质、含水量和气体温度等因素,且滤料应均匀致密、透气性好、耐热、耐磨、耐腐蚀和具有较高的捕集效率。当滤料上捕集的粉尘较多时,需要对滤袋清灰,清灰时应保留粉尘初层,过度清灰会引起捕集效率显著下降,并加快滤袋损伤。一般当滤袋内外的压力达到设定的上限或时间间隔达到设定值时,脉冲阀开始对滤袋清灰。
二、影响清灰效果的因素
1、喷吹压力。喷吹压力是 指脉冲阀喷吹的压缩空气压力。喷吹压力高时,诱导的二次气流多,形成的反吹气速也较大,清灰效果较好,同时除尘设备压降变小,在限定袋式除尘器压降的情况下,其处理能力也较强。但喷吹压力过高,会出现过度清灰现象,影响过滤效率,即袋式除尘器出现瞬间冒灰现象,同时耗气量增大,浪费能源。高压脉冲清灰并不比低压脉冲清灰有优 势,清灰时压缩空气的压力不可能全部作用在滤袋上,滤袋也不能直接承受高压气流的冲击,大部分压力消耗在克服喷吹装置本身的阻力上,其中大部分为脉冲阀的阻力。因此,在保证滤袋清灰强度的前提下,降低清灰脉冲气压并不影响清灰效果。近年来出现了几种 低阻脉冲阀,如直通脉冲阀和双膜片低压脉冲阀等,由于其内阻降低较多,也使喷吹压力相应降低。此外,采用加大气包及喷吹管直径、以喷嘴代替喷孔 等措施,也可在保证清灰效果的同时降低喷吹压力。
2、喷吹时间。喷吹时间即脉冲阀开启喷吹的时间,在喷吹压力和喷吹装置的情况下,脉冲的冲量是 恒定值。清灰时,气流从滤袋口冲向滤袋底部,再由底部反射回来,滤袋内的压力继续增高,使滤袋壁受到冲击,清灰过程中最 大反向加速度与首 次冲击同时出现,其后的反向加速度均较小,因此清灰是 一次性的,即脉冲气流的首 次冲击决定着清灰效果,清灰效果并不取决于喷吹时间长短。喷吹时间越短,脉冲的力量就越大,因此清灰时要求脉冲宽度越小越好,以达到最 大的脉冲冲量。
3、气包容积。脉冲喷吹的气量与气包容积成正比。因此,脉冲除尘器气包容积应使脉冲阀在喷吹的过程中压降不是 很大,其大小需根据所使用的脉冲阀确定,炭黑用除尘器脉冲阀在喷吹过程中压降一般控制在30%以内较为合适。
4、喷吹管喷嘴与滤袋及进口端面的距离。喷嘴小时气流速度就高,从而在喷嘴口气流周围产生负压,流速越高,负压越大,导致喷嘴喷出的锥形气流未到达滤袋底处时周围空气就一起被吸入滤袋,因此,滤袋进口一部分气流不是 向外喷吹而是 反向吸入袋内,使滤袋周围的灰尘吸附在滤袋口处外表面上,不能达到清灰的目的。喷嘴直径的选择与喷嘴截面到滤袋进口之间的距离有关,气流从喷嘴喷出,一般以8~20°的扩张角 呈圆锥体形向前运动,气流压力越大,扩张角 就越大,因此设计脉冲袋式除尘器时,必须考虑 喷嘴直径和脉冲阀上下游压差决定的射流锥形角 度,从而确定喷嘴和滤袋入口的间距。
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