袋式收尘器工作原理说明同堵塞的原因
工业除尘技术的主要目的是降低烟气颗粒物的排放、减少大气污染。其中,袋式除尘技术因其在除尘效率、设备要求等方面的优点而备受青睐。作为除尘器的核心,滤袋的性能直接关系到除尘器的使用状况,其性能的优劣及使用寿命的长短直接决定了除尘效果的好坏,防止滤袋由于各种原因造成的破损或失效,对提高整个设备的稳定运行,减少设备的运行成本,满足环保排放要求具有重要的意义。其中含聚苯硫醚纤维的滤料以其耐热、力学性能稳定、绝缘性好、耐摩擦等优点而成为滤料的主要产品之一。然而,在设备运行过程中难免会碰到滤袋破损或者失效等情况,通过对破损滤袋进行综合分析,总结得出滤袋失效破损的原因,有助于对布袋除尘器进行改进和完善,调整符合滤袋运行工况的较佳运行参数,较大限度地延长滤袋使用寿命,减少运行成本,降低风险,烟尘稳定达标排放和稳定生产。
一、袋式除尘器工作原理与说明
袋式除尘器采用涤纶针剌毡滤料作为过滤材料(滤芯),将其制作成一个个由金属骨架包裹的圆柱状中空的滤气组件(俗称布袋),把数个滤气组件装进一个箱体内,简称为气箱脉冲袋。而布袋除尘器是由多个这样的气箱脉冲袋组成。
气箱脉冲袋式除尘器,采用反吹除尘法,不仅能净化一般的含尘硫气体,还能处理入口浓度达1300g/Nm³的含尘气体。烟气中所含的水蒸气由于其温度较高,在100℃左右,初呈气态;从喷雾塔出来后,温度有所降低,冷凝成水滴附在烟气中的尘粒上,呈现雾状;进入气箱脉冲袋式除尘器时尘粒即被捕集下来。
除尘清灰工作过程为:以一个袋为例,含尘气体由处直接进入气箱的袋室;由于有负压风机的引力驱动作用,含尘气体由外及里,自下而上,克服阻力,穿越滤芯到达上部箱体;粉尘就会被阻挡在滤器组件之外,小的颗粒被吸附在滤芯的表面,大的颗粒直接掉到下面的灰斗中;经过过滤后的含有微尘的气体在脉冲提升阀处汇集,之后从出风口排出,此时便是干净的气体。这个工作过程的过滤状态所示,过滤状态就是对含尘气体进行除尘。当过滤工作达到时间(或阻力达到预先设定值),清灰过程开始。其工作过程为:发出信号,使脉冲提升阀关闭,阻断排气;压缩空气电磁阀开启,以大于0.5MPa的压缩空气经电磁阀喷入净气室;并膨胀入除尘器布袋内,并产生振动作用,清洗除尘器布袋外侧表面上的粉尘,粉尘掉落到灰斗。这个动作完成后(大约6~15s),压缩空气电磁阀关闭,提升阀重新打开,该箱室的除尘器布袋重新回到过滤状态。
喷雾塔的尾气中含有大量的粉尘和SO2等废气,经过旋风除尘和布袋除尘后的烟气的粉尘量可降到40mg/m³以下,比之前的8000mg/m³降低了两个数量级,效果非常明显。除下来的粉尘都是陶泥粉,可以回收利用。
以某气箱脉冲袋式除尘器为例,袋式除尘器由18个气箱脉冲袋组成。气箱脉冲袋需要定期清洗滤芯表面的粉尘,防止堵塞。清灰时采用分箱(袋)清灰的方式,逐箱隔离、轮流进行,逐一按要求进行清灰直至较后一个箱室清灰完毕,此为一个清灰周期。除尘器的脉冲喷吹宽度和清灰周期,是由清灰程序自动控制连续进行,从而了清灰的效果。
二、除尘器除尘布袋堵塞的原因
单机袋式除尘器除尘布袋堵塞的主要原因是过滤速度过大,粉尘过细、有粘性,除尘布袋清灰受潮。
如果过滤气速超过除尘布袋的设计标准,则易导致微细粉尘卡在除尘布袋纤维内,造成除尘布袋堵塞,可采用覆膜滤料或在除尘布袋表面预覆保护性粉层。对于粘性大的粉尘,则需要降低过滤气速,或加大脉冲喷吹的压力,或采用离线脉冲清洗除尘布袋的方式,但较好的方法是增加过滤面积,以利降低过滤气速,延长除尘布袋使用寿命。
除尘布袋清灰不主要包括清灰次数频繁、清灰时间过长或过短。清灰次数过频容易使除尘布袋纤维组织松散从而增加废气中的微细粉尘堵塞除尘布袋。清灰时间过长会将除尘布袋表面的初始粉层一并清洗掉。清灰时间过短会使未洗净粉尘积累在除尘布袋表面,造成除尘布袋堵塞。
除尘布袋受潮的原因是除尘布袋壳体密封不严漏水,进入含湿空气,用于反吹清灰的压缩空气不干净(含油、含水),用于清灰的压缩空气太冷。为防止除尘布袋受潮,在寒冷地区,可将用于清灰的压缩空气加温、保温、除油、除水,在除尘器停机后再继续清灰10~20分钟。
水份是除尘布袋堵塞的较大原因,造成含有水份的原因通常是低温发生凝露,尤其在处理燃烧或高温烟气时,可采用以下方法防止:
(1)避免在阻力大时开机。在除尘布袋表面有冷凝水时重新开机,大量含尘空气将导致除尘布袋表面泥泞。应预热除尘器含尘空气或预覆粉尘层。
(2)避免在低于结露开机。除尘器在低于结露运行,如果进气分布不匀,容易造成除尘器壳体局部的腐蚀。因此,应避免除尘器工作在凝结露以下,有保温的装置应使用。
(3)避免空气渗入。如果除尘器的法兰、检修门等密封不严,外部空气进入后,会在除尘器内部产生低温区,导致低温处结露,腐蚀除尘器,造成除尘布袋受潮。