水泥厂袋式除尘器特点及参数

发布时间:2016-09-19  发布者:钰佳环保

 水泥工业污染现状、原因与比较

1、现状
我国的水泥生产企业是由小到大逐步发展起来的,立窑生产线数量众多,回转窑生产线只是到上个世纪九十年代才得到较好的发展;由于80%左右产量的立窑水泥厂生产线系统中没有配套的环保设备,水泥生产排尘量占   排放总量的70%以上,在水泥生产排尘中,地方水泥厂排尘量占到行业排放总量的80%,成为工业12尘的主要排放源, 严重污染了大气。据不   统计,我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1300万吨以上;有害气体如:二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氟化物的污染也占有相当的比重,并且对大气污染有加重趋势。
我国水泥工业对大气所产生影响的主要污染源是粉尘和废气,粉尘污染排放高于国外15倍,粉尘主要是由于水泥生产过程中原、燃料和水泥成品储运,物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起的。水泥工业对大气环境产生影响的废气(包括SO2、NOX、CO2、HF等),其中SO2是因烧成系统的燃料含硫燃烧产生的;CO2是由水泥生产中CaCO3分解和煤炭燃烧而产生的;NOX是空气中的N2在高温有氧燃烧条件下产生的;HF是由于立窑厂采用萤石CaF2矿化剂,在煅烧过程中产生的有害废气。根据我国每年的水泥总产量推算,我国目前每年因水泥生产向大气排放的粉尘量和废气量分别为:各类粉尘约1330万吨;其中,旋窑水泥厂130万吨,立窑水泥厂约1200万吨。废气排放方面,每年向大气中排放的CO2约2亿吨;SO2排放量约100万吨;NOX排放量1.3~1.6×106立方米。据有关资料统计SO2、NOX污染呈加重趋势,在   形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区,尤其以华中酸雨区为重。我国水泥工业硫化物、氮氧化物等有害气体排放高于   先进水平6~10倍。
如前所述,我国水泥工业发展的起点低,整体水平提高较慢,技术改造难度大,污染治理欠账多。工业技术和装备许多是60~70年代的水平,资源、能源消耗高。但由于资金的限制,水泥工业又迟迟不能进行整体改造和污染治理,相当一批技术装备落后的水泥工业企业长期在生产中排放大量的污染物,对大气造成严重污染。
2、原因:工业能源的不合理利用以及能源的严重浪费是造成水泥工业对大气造成严重污染的原因之一,主要表现如下:
(1)、在我国一次能源消费结构中,煤炭占75%,而用于发电的煤量仅占总用煤量的35%,其它煤炭则用于工业及民用燃烧,有84%的煤炭直接燃烧,而水泥是直接燃烧的用煤大户。
(2)、我国水泥窑炉设备技术及制造水平较低,能源利用率不高,使用能耗高、排污量大和超期服役窑炉的现象相当普遍,平均热效率不足40%。
(3)、水泥工业中中小型企业占有很大的比重,大多数中小型企业采用的生产技术、工艺比较落后,生产设备简陋,资源能源利用率极低,所造成的大气污染是惊人的。
(4)、大气污染防治政策性落实不到位
目前,   污染治理和用于污染防治有关的城市基础设施建设投资,只占国民生产总值的0.7%,这与我国环境污染严重、历史欠账太多和经济快速发展对环保投资的需求相比,严重不足;水泥工业   是如此。
排污收费标准太低,使得污染企业宁可交排污费,而不愿意花钱治理。例如,“两省九市”的二氧化硫收费标准过低,一般都在每公斤二氧化硫0.20元以内,远远低于每公斤1元左右的脱硫成本,并不能促使企业投资用于治理。例如:加拿大。
尽管我国大气污染防治法规标准制定取得很大进展,但有法不依,执法不严,违法不究的现象仍然十分严重。一些地方政府干预环保部门执法,批准建设短期经济效益好,但能源资源消耗量大,对大气污染严重的小型水泥厂在建设中不执行   “先评价,后建设”的规定,出现了一些新的不合理布局和污染超标现象;对大气污染防治措施的投资经常留有缺口或将资金挪作他用。
由于各地监测机构受到经费的限制,不能普遍开展对大气污染源的例行监测,从而削弱了环保部门对污染源的日常监督和管理。环保设施操作管理比较差,实际运行率低。许多项目尽管开工验收时可达标,但在实际运行中却超标排放。
目前,我国的大气污染已严重危害了人们的身体健康。研究表明,在中国引起慢性障碍性呼吸道   的主要决定因素是大气污染。大气污染造成了巨大的经济损失,制约了经济的发展。仅酸雨造成的经济损失就达到1200亿元以上,约占当年国民生产总值2%。大气污染严重的状况成为人们对社会不满的因素之一,甚至影响了一些地区的社会安定。与此同时,我国的大气污染程度也在   上造成了不良的影响,   都北京已被世界卫生组织列为大气污染   严重的城市之一,这将对我国的社会主义现代化建设以及   交往带来不利影响。
环境保护是我国的一项基本国策,我国又是《京都议定书》的签字国,为了我国经济建设的可持续发展和资源的有效利用,到2020年实现党的十六大会议报告中提出的小康社会目标以及人门对生活环境的要求越来越高,提高水泥工业的环保技术水平,减少有害气体的排放显得非常重要和迫切。
3、比较
表1  国内外水泥工业技术现状对比
对比项        世界先进水平          中国水平
新型干法窑生产能力  日本占98.3%;意大利占96.5%    约10%,窑外分解窑125台/年
企业平均规模    世界60—100万t;欧洲70—80万吨     6.62万吨 
日本达到256万t
全员劳动生产率      法国3273t/人年            地方水泥:160t/人年
德国3015t/人年               平均:284t/人年      
日本15000t/人年
设备运转率       92%                   85%
熟料热耗         2900kj/kg (日本)          5121 kj/kg(回转窑平均)
窑外分解窑热耗       2888熟料              3555 kj/kg熟料
熟料煤耗         100 kg标准煤/t            175 kg标准煤/t
水泥综合电耗     92kWh/t               114 kWh/t  
水泥散装率       80%—90%以上              20%
表2   我国水泥厂与其它   水泥厂污染物排放标准的限制对比
国别     粉尘(mg/N立方米)       二氧化硫      二氧化氮       备注
窑       冷却机     其它  (mg/N立方米) (mg/N立方米)
德国    50    50     50       400        500
法国    50       100     30       500        1200
英国    40    50     50       200        900
中国    100      100     50       400        800    
中国    150      150     150      800        1600   
中国    100      100     50       600        400   
日本    50       50      50       750        500
马来西亚    100      100     100      200        2000
土耳其      120      50      50       300        400
意大利      15—30   20      10       400        700
美 国       约70    约40   肉眼不看见     约750    约900
水泥工业大气污染治理的技术依据
1、   环保产业“十五”计划和2010年远景规划;
2、水泥工业的“十五”发展规划;
3、《中华人民共和国环境保护法》;
4、《水泥厂大气污染物排放标准》GB4915-1996;
正在修订:取消地区类别、热力设备:<100Mg/Nm3、通风设备:<50Mg/Nm3、吨产品排放量:<0.5Kg/吨产品(现状:立窑3Kg/吨产品、旋窑1Kg/吨产品;发达   0.04-0.07Kg/吨产品)、排污许可证制度(总量550万吨/年)。
5、《中华人民共和国大气污染防治法》(修正);
6、《立窑水泥厂防尘技术规程》GB5984-86;
7、《保护农作物的大气污染物   高允许浓度》GB9137-88;
8、《国务院关于环境保护若干问题的规定》;
9、相关的环保技术政策和水泥工业先进成熟的技术及装备。
10、《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996;SO2、颗粒物、
11、《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-1996;粉尘、SO2、
12、《工业炉大气污染物排放标准》GB9078-1996;烟尘、
利用遍布   的水泥厂解决废渣和垃圾问题:煤矸石利用量3000多万吨/年;电厂的粉煤灰6000多万吨/年;利用水泥窑来烧垃圾已经在多家水泥厂实验。
水泥工业大气污染治理的原则
口号:实现水泥工业现代化和蓝天、绿色的、同大气和地球相容的“生态环境材料型”产业。
预防为主、减少排污
加强工艺设备的密封堵漏、减少不   的排放点、如选用分解炉内低温燃烧减少NOX的排放和预热分解系统对窑内产生的NOX有还原作用等先进的水泥生产技术。
选用   治污设备、降低排放量
近二十年,现代技术的发展和进步给环境保护带来了很大的变化。如一级除尘的入口浓度可以达到1600g/m3以上;这就简化了除尘工艺流程,便于维护和管理,克服了水泥行业原来二级除尘带来的问题。
选用统一型号不同规格的治污设备
减少备品备件,便于维护和管理。
加强治污设备的管理和维护
“三分设备,七分管理”,要把治污设备和主机设备等同管理。
结合工艺选用治污设备
建材行业有建材行业的特殊性,不同于钢铁、冶金、化工等行业。有高温、高湿等特点。
选用正规厂家的产品
正规厂家的产品技术有保障,出了问题有人解决。
合理的治污工艺设计
风机选型、非标工艺设计等。
采用新技术对老的治污设备进行改造
四、粉尘和气体的性质
(一)、粉尘的基本性质
粉尘是由自然力或机械力产生的,能够悬浮于空气中的固体细小微粒。   上将粒径小于75μm的固体悬浮物定义为粉尘。在除尘技术中,一般将1~200μm乃至   大颗粒的固体悬浮物视为粉尘。对于粒径为0.01~1μm的小固体粒子称为烟尘,烟尘基本上是保持悬浮状态而不能沉降的。
对于除尘作业来说,从环保要求出发,主要是捕集粒径为0.1~10μm的烟尘、粉尘,因其粒径小,对人体危害   大。同时,大于10μm的粉尘易于沉降,除尘容易实现。小于0.1μm的重量影响很小,对排放浓度影响不大。
1、粉粉尘的分类及特性
⑴按物质组成分类
按物质组成粉尘可分为有机粉尘、无机粉尘、混合粉尘。有机粉尘包括植物粉尘、动物粉尘、加工有机物的粉尘;无机粉尘包括矿尘、金属尘、加工无机物产生的粉尘等。
⑵按粒径分类
按尘径大小或在显微镜下可见程度粉尘分为:粗尘,粒径大于40μm,相当于一般筛分的   小粒径;细粉尘,粒径10~40μm,在明亮光线下肉眼可以见到;显微尘,粒径0.25~10μm,用光学显微镜可以观察;亚显微尘,粒径小于0.25μm,需用电子显微镜才能观察到。
⑶按形状分类
不同形状的粉尘可分为:(a)三向等长粒子,即长、宽、高的尺寸相同或接近的粒子;(b)片形粒子,即两方向的长度比第三方向长得多,如薄片状、鳞片状粒子;(c)纤维形粒子,即一个方向长得多得粒子,如柱状、针状、纤维粒子;(d)球形粒子,外形呈圆形或椭圆形。
⑷按物理化学特性分类:由粉尘的湿润性、粘性、燃烧爆炸性、导电性、流动性可以区分不同属性的粉尘。
⑸其它分类中还可分为生产性粉尘和大气尘,纤维性粉尘和颗粒状粉尘,一次扬尘和二次扬尘。
2、粉尘特性
粉尘由很多特殊的属性,其中与除尘工程密切相关的由悬浮特性、扩散特性、附着特性、吸附特性、燃烧和爆炸特性、荷电特性、流动特性等。
⑴悬浮特性  在静止空气中,粉尘颗粒受重力作用会在空气中沉降。但实际空气绝非静止,而是由各种扰动气流,小于10μm的尘粒能够长期悬浮于空气中。粉尘悬浮特性是除尘工程计算的依据之一。
⑵扩散特性  是指微细粉尘随气流携带而扩散。
⑶ 附着特性  尘粒粘附于其它粒子或其它物质表面的特性。
⑷燃烧和爆炸特性  物料转化为粉尘,比表面积增加,提高了物质的活性,在具备燃烧的条件下,可燃粉尘氧化放热反应速度超过其散热能力,   终转化为燃烧,称为粉尘自燃。当容易爆炸的粉尘浓度达到爆炸界限并遇明火时,产生粉尘爆炸。煤尘、焦碳尘、铝、镁和某些含硫高的矿尘均系爆炸性粉尘。
⑸荷电特性  由于   辐射,离子或电子附着,尘粒之间或粉尘与物体之间的摩擦,使尘粒带有电荷。
⑹流动特性  尘粒的集合体在受外力时,尘粒之间发生相对位置移动,近似于流体运动的特性。
(二)粉尘的密度
单位体积粉尘的质量称为粉尘的密度。排出粉尘颗粒之间及其内部的空隙后,包括粉尘颗粒之间及其内部的空隙,单位体积松散粉尘的质量称为堆积密度,又称假密度。
(三)粉尘的粒径和分散度
粒径是表征粉尘颗粒状态的重要参数。粉尘颗粒状态是粉尘颗粒大小和形态的表征。粉尘粒径的分布称为分散度。
(四)粉尘的含水率(水分)
粉尘的含水率是指水分在粉尘中的重量占粉尘总重的百分数。含水率与附着力又很大关系,特别影响清灰作用,一般来说,含水率很小的干粉尘,其粘附力小,清灰较易;很湿的粉尘,其粘附力就大,清灰比较困难。
(五)粉尘的比表面积(Sv)
单位质量粉尘的总表面积称为比表面积,用平方厘米每克表示(cm2/g)。粉尘的粒径越小,则比表面积越大,比表面积越大,则粉尘的表面活力越大。比表面积对粉尘的湿润、溶解、凝聚、吸附、燃爆的性质都又直接的影响。
(六)粉尘浓度
粉尘浓度是指单位体积气体中所含粉尘的重量。
粉尘对环境的污染与浓度有很大关系,因此各国的环保法都对各作业场所规定   高容许浓度,对除尘设备也规定了   高排放浓度。
五、气体的基本性质
作为除尘作业的对象,粉尘是悬浮于气体中的,因此气体的性质对除尘具有十分重要的影响,尤其是袋式除尘器,在考虑压力损失、选用滤料材质、决定清灰方式等都与气体的性质有关。
气体的基本性质包括气体的压力、温度、密度、湿度、粘度以及雷诺数和马赫数等。
1、气体的压力
根据气体分子运动理论,气体的压力是由于大量分子对容器内壁撞击的总效果。以单位面积上所受的力来度量,故亦称压强,单位用Pa表示。
2、气体的温度
温度是表征物体冷热程度的物理量。在工程应用中大多采用   百分温标,即t(℃)。在气体热力学中则采用   温标,T(K)。两种温标的关系式为:
T = 273 + t
气体的温度是一个重要的参数,它影响气体的体积、压力、粘性、密度等参数,在除尘工程中,它还影响到除尘设备的承受能力。
3、气体的密度
单位气体所具有的质量称为密度。气体的密度不但与组成气体的成分有关,还随着温度、压力的变化而变化。
4、气体的粘度
流体在流动时产生内摩擦力,这种性质称为流体的粘性。粘度(或称粘滞系数)的定义是切应力与切应变的变化率之比,是用来度量流体粘性的大小,由流体的性质而定。
气体的粘度是随着温度的增高而增大(与液体相反),与压力几乎没有关系。在袋式除尘器中,滤袋的压力损失与气体的粘度成正比,粉尘的沉降速度与气体的粘度成反比。
5、气体的湿度
气体中常含有   的水蒸气,气体中含水蒸汽的多少就用湿度来表示。一般有两种方式表示:
⑴   湿度
   湿度是指单位体积中所含水蒸汽的质量(Kg/m3)。当湿气体中水蒸汽的含量达到该温度所能容许的   大值时的气体状态称为饱和状态。
⑵相对湿度
相对湿度是指单位体积气体中所含水蒸汽的密度与在同温度、同压力下饱和状态时水蒸气的密度之比的百分数。
对于袋式除尘器来说,气体湿度高,容易“糊袋”、清灰困难、易结露,气体异常干燥时,易产生静电。总的来说,干气体较湿气体除尘效果要好。
6、气体的露点
露点是指气体的气压不变,水蒸气含量不增减的情况下,未饱和气体因冷却而达到饱和状态时的温度。因此,露点是一种气体湿度的表示法。
当相对湿度达到100%,即湿体已达饱和状态时,气体中水蒸气分子的含量已达到容许的   大值,此时温度稍有降低,就必然有一部分水蒸气分子不能再以气态存在于气体中,而从气体中析出来成为液体,这叫“结露”,或叫“冷凝”。
气体的结露对除尘器的工作很不利,它能使粉尘的含水率增大而粘结在滤袋上,造成清灰困难;还能腐蚀除尘设备,降低使用寿命,尤其是气体中含有硫化物时,硫会溶解于水中形成强腐蚀剂腐蚀除尘设备,因此,在除尘作业中   防止结露现象发生。
气体的露点除与湿度相关外,还与气体的成分有关。尤其是气体中含有三氧化硫时,即使是少量的,也可以使气体露点温度达到100℃以上,这一点应充分注意。水泥厂窑尾的烟气与发电厂锅炉相比硫氧化物比较少,原因是硫容易被生料中的碱成份中和。
下表列出了水泥厂窑尾烟气的相对湿度和露点:
窑 型烟气温度 相对湿度 %露 点 ℃ 
带预热锅炉的干法窑190740
带悬浮预热器干法窑300~350预热利用后1033~38
机立窑50~1901540~55
湿法长窑120~2204065~75
带过滤器的湿法窑120~1901865~75
立波尔窑80~1301845~60
7、雷诺数
判断流动状态的一个无因次数。
8、马赫数
气流速度与音速的比值。
9、导热系数
在稳定条件和单位温差作用下,通过单位厚度、单位面积的匀质材料的热流量,称为导热系数,亦称热导率。
10、热扩散率
是表征在加热或冷却时各部分温度趋于一致的能力。它是材料的导热系数与其比热容和密度乘积的比值,也称热扩散系数。
   部分、除尘系统设计依据的各种因素
一、除尘设计的有关标准
1、环境空气质量标准(GB3095-1996)环境空气质量分类和分级 
⑴ 一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。一类区执行空气质量一级标准。
⑵ 二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。二类区执行空气质量二级标准。
⑶ 三类区为特定工业区。三类区执行空气质量三级标准。
2、粉尘排放标准
⑴ 大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)。
在   大气污染物综合排放标准中对粉尘的排放浓度和排放速率均有详细规定。
⑵锅炉大气污染物排放标准(GWPB3-1999)。
为了贯彻   环境保护法和大气污染防治法,防止大气污染,   制定了锅炉大气污染物排放标准。该标准按建成使用年限分为两个时段,Ⅰ时段为2000年12月31日前建成使用的锅炉;Ⅱ时段为2001年1月1日起建成使用的锅炉。
⑶工业窑炉大气污染物排放标准(GB9078-1996)。
该标准规定了10类19中工业炉窑的烟(粉)尘浓度、烟气的黑度、6种有害污染物的   高允许排放浓度(或排放限值)和无组织排放烟(粉)尘的   高允许浓度。
适用于除炼焦炉、焚烧炉、水泥厂以外适用固体、液体、气体燃料和电加热的工业炉窑的管理,以及工业炉窑建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。
⑷火电厂大气污染物排放标准(GB13223-1996)。
本标准规定了火电厂   高允许二氧化硫排放量、烟尘排放浓度和烟气的黑度。
适用于单台出力在65t/h以上除层燃炉和抛煤机炉以外的火电厂锅炉与单台出力在65t/h以下的煤粉发电锅炉的火电厂的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。
⑸炼焦炉大气污染物排放标准(GB16171-1996)。
本标准分年限规定了机械化炼焦炉无组织排放的大气污染物   高允许排放浓度、吨产品污染物   高允许排放量。
本标准分一、二、三级标准。分别与《GB3095-1996》的环境空气质量功能区相对应。自本标准实施之日起,禁止在《GB3095-1996》中的一类区新建、扩建机械化炼焦炉和非机械化炼焦炉;改建项目不得增加排污量。
⑹水泥厂大气污染物排放标准(GB4915-1996)。
本标准按年限和区域分别规定了水泥厂各个排放点大气污染物的排放限值及粉尘无组织排放控制限值。
本标准分一、二、三级标准。分别与《GB3095-1996》的环境空气质量功能区相对应。
本标准适用于水泥厂的排放管理,以及建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理。
二、除尘器选型的各种因素
1、处理风量(Q)
处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净化气体的体积量。单位为每小时立方米(m3/h)或每小时标立方米(Nm3/h)。是袋式除尘器设计中   重要的因素之一。
根据风量设计或选择袋式除尘器时,一般不能使除尘器在超过规定风量的情况下运行,否则,滤袋容易堵塞,寿命缩短,压力损失大幅度上升,除尘效率也要降低;但也不能将风量选的过大,否则增加设备投资和占地面积。合理的选择处理风量常常是根据工艺情况和经验来决定的。
2、使用温度
对于袋式除尘器来说,其使用温度取决于两个因素,   是滤料的   高承受温度,   是气体温度   在露点温度以上。目前,由于玻纤滤料的大量选用,其   高使用温度可达280℃,对高于这一温度的气体   采取降温措施,对低于露点温度的气体   采取提温措施。对袋式除尘器来说,使用温度与除尘效率关系并不明显,这一点不同于电除尘,对电除尘器来说,温度的变化会影响到粉尘的比电阻等影响除尘效率。
3、入口含尘浓度
即入口粉尘浓度,这是由扬尘点的工艺所决定的,在设计或选择袋式除尘器时,它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以g/m3或g/Nm3来表示。
对于袋式除尘器来说,入口含尘浓度将直接影响下列因素:
⑴压力损失和清灰周期。入口浓度增大,同一过滤面积上积灰速度快,压力损失随之增加,结果是不得不增加清灰次数。
⑵滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的情况下,其磨损量可以认为与含尘浓度成正比。
⑶预收尘有无   。预收尘就是在除尘器入口处前再增加一级除尘设备,也称前级除尘。
⑷排灰装置的排灰能力。排灰装置的排灰能力应以能排出全部收下的粉尘为准,粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。
⑸操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式,为减少风机磨损,入口浓度大的不宜采用正压操作方式。
4、出口含尘浓度
出口含尘浓度指除尘器的排放浓度,表示方法同入口含尘浓度,出口含尘浓度的大小应以当地环保要求或用户的要求为准,袋式除尘器的排放浓度一般都能达到50 g/Nm3以下。
5、压力损失
袋式除尘的压力损失是指气体从除尘器进口到出口的压力降,或称阻力。袋除尘的压力损失取决于下列三个因素:
⑴设备结构的压力损失。
⑵滤料的压力损失。与滤料的性质有关(如孔隙率等)。
⑶滤料上堆积的粉尘层压力损失。
6、操作压力
袋式除尘器的操作压力是根据除尘器前后的装置和风机的静压值及其安装位置而定的,也是袋式除尘器的设计耐压值。
7、过滤速度
过滤速度是设计和选择袋式除尘器的重要因素,它的定义是过滤气体通过滤料的速度,或者是通过滤料的风量和滤料面积的比。单位用m/min来表示。
袋除尘器过滤面积确定了,那么其处理风量的大小就取决于过滤速度的选定,公式为:
Q = v × s × 60   (m3/h)
式中:           Q — 处理风量
v — 过滤风速(m/min)
s — 总过滤面积(m2)
袋式除尘器的过滤速度有毛过滤速度和净过滤速度之分,所谓毛过滤速度是指处理风量除以袋除尘器的总过滤面积,而净过滤速度则是指处理风量除以袋除尘器净过滤面积。
为了提高清灰效果和连续工作的能力,在设计中将袋除尘器分割成若干室(或区),每个室都有一个主气阀来控制该室处于过滤状态还是停滤状态(在线或离线状态)。当一个室进行清灰或维修时,必需使其主气阀关闭而处于停滤状态(离线状态),此时处理风量   由其它室负担,其它室的总过滤面积称为净过滤面积。也就是说,净过滤面积等于总过滤面积减去运行中必需保持的清灰室数和维修室数的过滤面积总和。
8、滤袋的长径比
滤袋的长径比是指滤袋的长度和直径之比。滤袋的长径比有如下规定:
反吹风式      —30~40
机械摇动式    —15~35
脉  冲  式    —18~23
三、袋式除尘器的工作机理及其分类
1、袋式除尘器概况
袋式除尘器是各类除尘器种应用   多的一种,究其原因,在于其除尘效率高,能满足日益严格的环保要求;运行稳定,适应力强,每小时可处理风量从几百立方米到数十万立方米乃至数百万立方米并适用于许多工矿企业除尘工程的净化设备。
2、袋式除尘器的分类
按结构方式分类
⑴按滤袋形状分类
按滤袋形状分为圆袋式除尘器和扁袋除尘器。圆袋式除尘器滤袋形状为圆形;扁袋除尘器滤袋形状为扁平形。
⑵ 按过滤方向分
可分为内滤式除尘器和外滤式除尘器。
内滤式除尘器是指含尘气体由滤袋内侧流向外侧,粉尘沉积在滤袋内表面。
外滤式除尘器是指含尘气体由滤袋外侧流向内侧,粉尘沉积再滤袋外表面上,其滤袋内要设支撑骨架,因此滤袋磨损较大。
⑶按进气口位置分类
分为下进气袋式除尘器和上进气袋式除尘器。
下进气袋式除尘器是含尘气体由除尘器下部进入,气流自下而上,大颗粒粉尘直接落入灰斗减少滤袋的磨损,延长了清灰间隔时间,但由于气流方向与粉尘下落方向相反,容易带出部分微细粉尘,降低了清灰效果,增加了阻力。下进气袋式除尘器结构简单,成本低,应用较广。
上进风袋式除尘器是含尘气体由除尘器上部进入。粉尘沉降与气流方向一致,有利于粉尘沉降,除尘效率有所提高,设备阻力也可降低15%~30%。
⑷按除尘器内的压力分
按除尘器内的压力分,可分为正压式除尘器和负压式除尘器。正压式除尘器,风机设置在除尘器之前,除尘器在正压状态下工作。由于含尘气体先经过风机,对风机的磨损较严重,因此不适用于高浓度、粗颗粒、硬度大、强腐蚀性的粉尘。
负压式除尘器,风机设置在除尘器之后,除尘器在负压状态下工作,由于含尘气体经净化后再进入风机,因此对风机的磨损很小。
⑸按清灰方式分
清灰方式是决定袋式除尘器性能的一个重要因素,它与除尘效率、压力损失、过滤风速及滤袋寿命均有关系;   颁布的袋式除尘器的分类标准就是按清灰方式进行分类的。按照清灰方式,袋式除尘器可分为机械振动类、分室反吹类、喷嘴反吹类、振动反吹并用类及脉冲喷吹类。
①机械振动类
利用机械振打或摇动悬吊的滤袋或滤袋框架,使滤袋产生振动或抖动而清落积灰。它包括人工振打、机械振打和高频震荡等形式。
机械振动清灰具有结构简单、运行可*,但清灰作用较弱,只能允许较低的过滤速度,而且往往损伤滤袋。
②分室反吹类
分室反吹清灰是指采用分室结构,利用阀门逐步切换气流,利用与过滤气流相反的气流,将滤袋反向变形,并使之产生振动而使粉尘脱落,因此,逆气流不是造成粉尘脱落的主要原因,主要原因是滤袋的变形所致,这一点与直观想象不同。
通常反吹清灰在整个滤袋上气流分布较均匀,因而滤袋可以做的很长,相应的缩小了占地面积;振动不激烈,对滤袋损伤小,但清灰作用较弱,因而允许过滤风速也较低。
③ 振动反吹并用类
其原理是在反吹清灰的同时辅以机械清灰方式,以增加清灰效果。
④ 脉冲喷吹类
以压缩空气为动力,利用脉冲喷吹机构在瞬间释放压缩气流,诱导二次空气高速喷入滤袋,使其急剧膨胀,使滤袋产生变形和冲击振动。造成很强的清落积尘作用。属于高动能清灰类型,通常采用带框架的外滤圆袋或扁袋。
八、袋式除尘器的特点及应用
(一)、袋式除尘器的特点
1、对细粉尘除尘效率高,一般达99%以上,可以用在净化要求很高的场合。
2、适应性强,可捕集各类性质的粉尘,且不因粉尘的比电阻等性质而影响除尘效率,适应的烟尘浓度范围广,而且当入口浓度或烟气量变化时,也不会影响净化效率和运行阻力。
3、规格多样、使用灵活。处理风量可由每小时几百到几百万立方米。
4、便于回收物料,没有污染、废水等二次污染。
5、受滤料的耐温,耐腐蚀等性能的限制,使用温度不能过高,有些腐蚀性气体也不能选用。。
6、在捕集粘性强及吸湿性强的粉尘或处理露点很高的烟气时,容易堵塞滤袋,影响正常工作。
7、袋式除尘器不同程度的存在占地面积大、滤袋易损坏、维修费用高等问题。
(二)、袋式除尘器的应用
随着袋除尘技术的发展和环保要求的日益提高,袋式除尘器的应用范围越来越广泛,目前已能利用袋式除尘器来处理高温、高湿、粘结、爆炸、磨蚀性烟气,甚至过滤含有   粉尘的空气。
1、高温、高湿气体
各种工业窑炉、干燥机等的烟气都属于高温烟气,其中大多还含有大量水份和硫的氧化物气体。袋式除尘器目前能够处理温度300℃以下的烟气,超过这个温度则应对烟气进行预冷却处理,在特殊情况下,可使用金属纤维滤料直接处理450~550℃的高温烟气。用袋式除尘器处理蒸汽锅炉、水泥窑、冶金炉窑、焚烧炉等高温窑炉的烟气,在国内外日渐普遍。虽然袋式除尘器受其滤料的耐温性能限制,但通过对系统烟气进行适当处理,已能处理温度高达1200~1400℃的高温烟气。
2、粘结性粉尘
粘结性粉尘在滤袋表面容易板结,袋式除尘器可以通过吸附作用来处理粘结性粉尘,即在系统管道内掺入适量多孔隙的粉料,利用粉料来吸附粘结性粉尘,然后由袋除尘器进行净化处理。如耐火厂用白云石粉吸附净化沥青烟气,铝厂用氧化铝吸附沥青和氧化氢,道路公司沥青混凝土车间用石灰石粉料吸附沥青烟,其吸附效率可达92~99%。
3、爆炸性粉尘
爆炸性粉尘   同时具有以下三个条件时才会发生爆炸:⑴可燃性物质以适当的浓度在烟气中存在;⑵有充足的氧气和氧化剂;⑶有着火源。因此净化这类气体时应采取破坏上述三个条件或某个条件发生的措施。简单说就是控制成份,消灭火种;消除静电、设备接地;监控防爆、灭火泄爆。
4、腐蚀性气体
在烟气净化系统中,对袋式除尘器具有腐蚀性影响的主要有气体和粉尘二种介质,如煤、重油燃料中因硫分子存在而形成的硫酸气体,或者遇水会产生各种盐类的粉尘。此时,在应用袋式除尘器时应采取以下防腐措施:
由于烟气净化中的腐蚀现象都是在烟气温度出现在酸露点以下的情况下发生的,为此应确保系统烟气在露点温度以上运行。在滤料选择上,应按烟气产生腐蚀性物质的特征,采用相应的滤料,对腐蚀严重及要求高的净化系统,如制药、食品、碳黑生产等行业,袋式除尘器的重要部件应采用不锈钢制造或涂刷防腐涂料处理。
5、磨啄性粉尘
在处理氧化铝、硅石、烧结矿等磨啄性粉尘时,由于烟尘中的粗颗粒以及气流在袋除尘器中运动速度过高,致使对除尘器滤袋及壳体产生强烈的磨损,为此,一般应从减少烟气中的粗颗粒粉尘的   数量和降低含尘气体的流速二个方面采取相应的措施,如在烟气进入袋式除尘器前设置预除尘装置,严格控制滤袋入口流速,气流入口易磨处加耐磨材料等。
九、水泥工业袋式除尘器的应用
水泥工业是我国一大支柱产业,为我国建设事业做出过很大贡献。但其粉尘排放对环境造成的污染尤为严重,如果对粉尘不加以治理,水泥生产过程粉尘总排放量将超过总产量的5%(按水泥熟料产量计算)左右,所散失的粉尘都是成品水泥和各个生产环节的中间产品,其经济损失是可观的。
   环境保护总局1998年11月4日以环发[1998]366号文下发的《关于印发   2000年工业污染源达标排放和环境保护重点城市环境功能区达标工作方案的通知》, “   所有工业污染源排放污染物达到   或地方规定的排放标准;直辖市及省会城市、经济特区城市、沿海开放城市和重点旅游城市的环境空气及地面水环境,按功能区分别达到   规定的有关质量标准(简称“双达标”)。”使水泥工业这一工业企业污染大户   做出一系列有效措施,对其粉尘污染进行有效治理,以适应当前环保的严格要求。
我国水泥工业每年向大气排放的粉尘、烟尘在1000万吨以上,成为我国粉尘污染的大户;其他如:二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、氟化物的污染也占有相当的比重。水泥生产的过程可简单地分为生料制备、烧成和水泥粉磨三个主要过程。在生产中   处理大量的粉体并进行高温煅烧;常温含尘气体和高温含尘烟气是水泥工业的   主要的污染物,也是水泥工业资源没能很好利用的因数之一。水泥生产过程中的电器设备和机械设备也由于粉尘的存在,使得寿命明显缩短,不能充分发挥效益。
近几年来,   在水泥工业投入了大量的财力、物力治理粉尘,但仍达不到预期效果,其中一个重要原因是技术仍然落后,事倍功半;水泥工业中应用的大量的袋式除尘设备,在选型与应用方面,仍然存在许多不合理的因数。
袋式除尘器作为一种   除尘设备已被广泛应用于水泥工业的各个生产环节;随着水泥生产工艺技术的不断进步,许多生产环节只能用袋式除尘器才能达到生产的需要和满足   的排放要求;也就是说,在水泥工业现在的袋式除尘器已不仅仅是环保设备,而是   的生产设备了。 
(一)、原材料制备
1、灰石破碎、输送与储备
石灰石是水泥生产主要的原材料,石灰石入厂后要经过数级破碎、经过储备再进入下一工序,在这一过程中存在着许多扬尘点,原来采用的多是高压管式电除尘,使用效果都比较差,近几年改用袋式除尘器虽然有所改观,但由于在除尘器的选型、清、卸灰参数的确定、滤料的选用等方面还存在许多问题;因此也还有许多工作要做。
2、生料磨废气的除尘
生料磨除尘一直是水泥厂的难点,但直到现在还没有引起人们的足够重视;生料磨除尘的难点在于该部分含尘气体中含有较高的湿度,废气中的湿含量随各厂的工艺条件不同而有较大的区别。许多厂没有烘干设备,雨季原材料中的水分较高,这部分水气给生料磨除尘带来很大困难,无论采用何种除尘设备都   考虑这个问题;因此生料磨的袋式除尘器   考虑抗结露的问题。
3、煤磨系统袋式除尘器
绝大部分水泥厂的旋窑是以煤粉作燃料,煤磨系统除尘可选特殊设计的袋式除尘器;这是因为煤粉气体是一种易燃易爆气体,因此煤磨用袋式除尘器   设有防燃防爆、   卸压措施,滤袋   采用抗静电滤料。
4、原料烘干机除尘
水泥厂的原料采用的烘干方法,除自然干燥外,主要有二种:一种是在粉磨过程中同时进行烘干,即烘干过程与粉磨过程在同一设备中进行;另一种是设置单独的烘干设备,而烘干设备排出的废气是水泥厂主要的粉尘排放源,尤其是粘土烘干系统。
国内采用的专用烘干设备主要是,回转烘干机,常用的规格有:ф1.5X12m;ф1.8X14m;ф2.2X14m;ф2.4X18m;ф3.0X20m等几种。烘干机废气除尘是水泥行业除尘的技术难题之一,其特点是湿含量特别高,废气中的湿含量一般在15%以上,露点温度高达55℃以上;含尘浓度高达50g/Nm3。
所以烘干机废气除尘采用的LFEF系列袋式除尘器,采用了许多抗结露措施,如采用高温抗结露过滤材料、主体的防腐、保温措施、温度自动检测和调节措施等。
(二)、烧成系统的除尘
1、旋窑除尘
烧成是水泥生产的主要工艺手段,其主要污染物为高温含尘气体;烟气中含有大量粉尘浓度为30~100 g/m3;由于烟囱高、烟气量大、浓度高、漂散远,如治理不好对几公里甚至几十公里范围的环境污染都很大。
用于旋窑窑尾的袋式除尘器   高允许使用温度为280℃,因此这种袋式除尘器都配备有温度控制设施,如余热锅炉、多管冷却器、增湿塔等;除此之外,在窑尾袋式除尘器入口处还装有冷风阀,当烟气温度正常时,冷风阀全闭;如窑出现反常,烟气温度过高时,开启冷风阀,使烟气温度维持在280℃以下。
2、立窑除尘
我国的水泥产量80%以上来自立窑;由于各厂的原料、配料和操作习惯的不同,立窑烟气的含尘浓度、湿含量、废气温度等工况条件变化很大;因此立窑除尘成为水泥行业多年来的难题,直到上世纪九十年代才从技术上得以解决。立窑的煅烧方式可分为明火、浅暗火和深暗火;窑面湿料层的厚度直接影响立窑烟气的温度和含尘浓度。深暗火操作时,湿料层厚度可达1000mm以上,烟气通过湿料层的吸热、过滤作用,温度很低,一般都在50℃以下;这时烟气的含尘浓度也低,一般在5g/m3左右;当明火操作时,废气温度可达到250℃以上,含尘浓度也会超过20 g/m3,如果采用页岩等可塑性差的原料配料,烟气的含尘浓度会   高;暗火操作则在这二者之间。当然,烟气的工况条件还与窑门处漏入的冷风量有关,当窑门四开,烟气温度就低,深暗火操作时,窑门就不能开着。一般情况下,烟气的露点温度约为40℃左右。
鉴于上述情况,就要求立窑上用的袋式除尘器   满足上述大范围的波动条件;LFEF系列立窑专用袋式除尘器就是为了适应这种条件而设计的;目前已推广应用了500多台/套;
(三)、制成系统的除尘
1、水泥磨的除尘
从技术上来说水泥磨的除尘是水泥行业   容易解决的,但从工艺上来看,随着工艺技术的不断进步,   选粉机的使用,水泥磨排出的浓度越来越高,有时会超过1000 g/m3,这时的袋式除尘器已不仅仅是除尘设备而是主机设备的一部分;因此,水泥磨袋式除尘器和除尘系统的设计   能够达到采用一级除尘系统直接处理高浓度含尘废气的能力。我们推广使用的PPW气箱脉冲袋式除尘器就能满足这种要求,在水泥行业也是使用   多的。
2、水泥包装系统的除尘
水泥包装系统有几个扬尘点,原来都采用单机除尘器,使用效果很不好,   近几年我们改造了一些水泥厂的包装系统除尘,我们采用集中除尘方案,几个扬尘点合用一台袋式除尘器,均取得很好的使用效果。
(四)、水泥行业老式袋式除尘器的改造
许多水泥企业一方面,有很多老的除尘器由于当时的清灰技术、滤料技术,使这些老式袋式除尘器不能正常运行使用或排放不能达标,造成资金设备的严重浪费;另一方面,对全厂进行粉尘治理投入很大,资金来源不足。因此,利用现在新的清灰技术、滤料技术,对一些老袋式除尘器进行改造,使之物尽其用,既为水泥厂节约环保投资,又能达到   对水泥企业的环保要求。
1、ZX系列袋式除尘器改造
ZX系列除尘器为袖袋式机械震打清灰袋式除尘器,采用涤纶208滤料。主要用于仓顶、输送设备、包装机等吸尘风量不大的扬尘地点,是大多数水泥厂在70年代采用的除尘设备。由于此设备当时的技术缺点和管理方面的原因,导致这些设备不能正常运行或除尘效果差,排放不达标。将这种袋式除尘器改造成为分室脉冲袋式除尘器,效果很好。
2、FD系列屏蔽吹振式扁布袋除尘器改造
FD袋式除尘器为屏蔽吹震式扁布袋除尘器,采用回转反吹清灰方式。采用208涤纶绒布滤料作为过滤介质,主要用于磨机、包装机等含尘浓度较大的扬尘点除尘。主要存在问题是:
FD型除尘器采用回转反吹风清灰方式,主要*反吹风机供应的高压反吹气流的气震作用,使滤袋产生震动清灰,但因机械故障多,其反吹口与上花板的间隙位置不合理,造成卡死反吹臂或损坏电机,反吹清灰乏力影响正常清灰。208涤纶绒布滤料允许入口含尘浓度低(30~60g/Nm3),因而在高浓度尘源环境中,采取反吹风清灰条件下导致清灰不   ;同时由于其机械强度差,滤袋破损严重,维修费用大。改造方法:(1)保留原壳体、风机、电机及卸灰装置。
(2)拆除反吹机构,采用定位回转脉冲清灰,提高清灰能力,避免二次扬尘。
(3)   换原208涤纶绒布滤料,采用涤纶针刺毡滤料,提高过滤性能。
(4)拆除原花板,将骨架该为圆形,减小骨架变形量,增加过滤面积,以增加总通风量,提高原除尘器处理能力,改造后效果:老除尘器经改造后,采用回转定位脉冲清灰,克服了原除尘器清灰机构原由弊病,增加了清灰力度,减小通风阻力,提高过滤性能;采用圆形骨架,减小骨架单位体积重量,减小骨架变形,增加单位过滤面积;采用新型过滤材料,提高过滤性能和入口浓度,提高除尘器通风能力和除尘效果。
3、单机袋式除尘器改造
单机为摇震清灰袋式除尘器,采用下进风,上排风的通风方式,滤袋吊挂在上花板上,通过摇杆机构的摇震进行清灰。主要用于局部尘源污染的除尘。由于除尘器当时采用的清灰方式等技术缺陷,造成这些除尘器在清灰和过滤等环节故障率高,排放浓度高(一般在100mg/Nm3左右),不能符合当前环保50 mg/Nm3排放要求。改造的方法是将二台或多台单机袋式除尘器用一台控制柜进行控制,使每台单机成为单个过滤单元,成为组合式除尘器。具体改造方法:
(1)拆除震打机构,为每台单机增加一个脉冲阀、电磁阀、一套提升阀、上部箱体,采用分室脉冲清灰,解决原来除尘器清灰系统的弊病。
(2)采用新型滤料(涤纶针刺毡),增加上花板、骨架,增加过滤面积,提高原除尘器处理能力。
改造后的除尘器,用脉冲清灰代替原反吹风清灰,克服了原除尘器清灰机构故障频繁和清灰不   的弊病;将几台单机改造成为组合式分室脉冲清灰除尘器,不仅提高原除尘器处理能力,同时使排放浓度控制在50mg/Nm3以下,达到了目前   对环保的严格要求(GB4915-1996)。
(五)、水泥行业袋式除尘器过滤材料的选择与应用
水泥工业中应用的大量的袋式除尘设备,过滤材料的选择与应用,仍然是它的核心技术,对除尘器的性能起着决定性的作用。水泥工业排放的含尘气体,根据工艺过程不同,具有不同的特性,如:
⑴高温,如回转窑窑尾排出的含尘气体,温度高达350--400℃,须先经过调质,冷却后再进行处理;
⑵高湿,如机立窑,烘干机,不仅温度波动,其湿含量也高达20%以上;
⑶高浓度,与立式磨、挤压磨、   选粉机配套的袋式除尘器,其处理的含尘气体的粉尘浓度可达700--1600g/m3,它即是生产过程的收粉设备,也是粉尘排放控制的环保设备;
⑷防燃、防爆,如煤磨排出的含有煤粉的含尘气体。
总之,有常温、也有高温、高湿、高浓度、具燃、爆特性的粉尘,还有温度波动幅度较大,如立窑收尘,既要防止糊袋,也要防止烧袋;因而,选用过滤材料不是   的,要针对不同的条件,选择不同的过滤材料,并采取相应的技术保护措施。
针对不同的使用条件,对过滤材料的要求应当包括下面几个技术经济性能:
适用于不同的温度要求;如常温、中温、高温;
⑴剥离性好,易清灰,透气性好,阻力低;
⑵过滤效率高,在某些高浓度场合,效率可达99、999%;
⑶强度高,能承受   量清灰,使用寿命长;
⑷价格适宜,因为水泥工业所收集的物料价格低,滤料价格过高,厂家难以接受。
六)、选择滤料注意事项
1、现在生产、经销各类过滤材料的厂家很多,鱼目混珠屡见不鲜;一些除尘器使用不好,效率低,寿命短,与此有很大关系。所以选择某种滤料,   要了解生产厂家的生产工艺是否完备,技术来源是否可*,产品质量与检测手段是否有保证,缝制工艺是否合理,售后服务承诺是否兑现,总之要选择正宗的,质量可*的产品。
2、选择某一种滤料,   要看使用条件,除了常规的含尘浓度,粉尘细度,烟气温度,水分,排放要求,滤料的强度特性等之外;还需考虑诸如抗酸、抗碱、抗水解等化学稳定性。目前还没有一种   的价廉物美的广普滤料。如美塔斯(METMAX),用于水泥熟料冷却机除尘是一种很好的过滤材料,若用于立窑除尘就不适宜了。
3、过滤风速是决定除尘器性能的一个很重要的参数,它的大小取值与滤料的效果与寿命直接相关。至今还没有一个公式来描述它与诸因素之间的关系,但它与粉尘、烟气的特性有关,与清灰方式有关,与滤料的材质、织物结构有关,与投资大小以及运行的经济性有关,因而需慎重选择,   要参照许多成功的经验与失败的教训。
4、选择过滤材料,除了技术特性外,还要综合评价其经济性,不能简单地讲“便宜”与“贵”,在技术可*,满足使用要求的前提下,再考虑价格问题;滤料的价格,既要考虑初投资,也要考虑运行的经济性。如覆膜针刺毡,与普通针刺毡相比,价格提高了好几倍,但在同等使用条件下,运行阻力可降低一半,节省了运行的电耗;同时由于阻力降低,工艺过程通风改善,可以提高主机产量,经济效果很可观。所以有些旧设备的改造,为改善通风,提高产量,优选方案是将原有的普通滤料改为覆膜滤料,不用增加过滤面积,不扩大设备,不用动土建,即可取得立竿见影的效果。
5、国内几家滤料生产厂家的技术性能
(1)低温类,适用于生料磨、水泥磨、库顶库底等局部扬尘点袋式除尘器使用,而用于高湿含量条件下还需对其表面采用拒油防水处理剂进行表面处理;
表3、ZLN—D涤纶针刺毡性能参数表
序号  抚顺东方滤料有限公司必达福(BWF)公司抚顺工业用布厂
1材    质涤纶纤维涤纶纤维丙纶纤维
2
单位质量350、400、450、500、550、600、650(g/㎡)350、400、450、500、550、600、800(g/㎡)500、550、650、(g/㎡)
3透气度200-300L/㎡·s170-300L/㎡·s140-210L/㎡·s
4厚  度1.3--2.7mm1.3--2.8mm1.8--2.1mm
5断裂
强度径向>600N/5X20㎝>1900N/5X20㎝>960N/5X20㎝
纬向<1000 N/5X20㎝<1900 N/5X20㎝<1500N/5X20㎝
6断裂
伸长径向<35%<35%
纬向<55%<55%
7连续工作温度130℃130℃88℃
8瞬间工作温度150℃150℃90℃
9表面处理方式光面、烧毛整理光面、烧毛整理光面、烧毛整理
10耐酸性对强度无影响对强度无影响强
11耐碱性对强度无影响对强度无影响强
(2)、高温类,适用于水泥立窑、旋窑窑尾、冷却机、烘干机等高温废气处理的袋式除尘器,而用于高温、高湿含量条件下还需对其表面采用拒油防水处理剂进行表面处理;
表4、玻璃纤维过滤材料性能参数表
序号  绩溪华林玻纤有限公司南京玻纤院上海耀华玻纤厂
1材    质  玻璃纤维  玻璃纤维  玻璃纤维
 
2
单位质量350、400、450、500、550、600、650(g/㎡)300、450、500、600、750、800(g/㎡)300、500、800、(g/㎡)
3 透气度350-480L/㎡·s350-450L/㎡·s358-410L/㎡·s
4 厚  度  0.3--0.8mm  0.3—0.8mm  0.3--0.8mm
5断裂
强度径向>1500N/5X20㎝>1500N/5X20㎝>1338N/5X20㎝
纬向>1250 N/5X20㎝>1250N/5X20㎝>1500N/5X20㎝
6断裂
伸长径向
纬向
7连续工作温度    280℃    280℃    280℃
8瞬间工作温度    300℃    300℃    300℃
9表面处理方式   表面处理   表面处理   表面处理
10耐酸性     强     强     强
11耐碱性     强     强     强
随着袋式除尘技术的不断进步,在水泥行业整个生产工艺过程中的每一个环节都能过看到在使用中的袋式除尘器,也就是说,目前的袋式除尘器   能够解决水泥生产过程中的全部排尘点,使之达到   规定的排放要求。
第三部分、袋除尘器的基本原理、结构和控制布置
一、前言
在现代社会中,几乎每个家庭都离不开“布袋除尘器”。比如大家熟悉的家用吸尘器,汽车和电脑用的微型清扫器等。同样“布袋除尘器”在冶金、建材、化工、食品加工等行业中也已经得到了广泛的应用。“布袋除尘器”作为除尘设备已经有了一个世纪的历史。
虽然布袋除尘器的使用已经有了一百多年的历史,但其在电力行业中锅炉上使用了还不到30年。自1973年,   圣勃雷燃煤电厂(总装机容量为176MW)的四台锅炉将静电除尘改为布袋除尘器以来,布袋除尘器在大容量的电站锅炉上开始广泛地应用,特别是在   、欧洲和澳大利亚。例如,在澳大利亚新南威尔斯州的电站锅炉中80%已经采用布袋除尘器。现在布袋除尘器不但在新设计的电厂上广泛使用,有些      在对原有的静电除尘器进行改造。目前安装布袋除尘器的   大机组为850MW。
为什么布袋除尘器之所以能在电站锅炉上得到如此迅速地发展,这是因为它有其自身的优点:
1、除尘效率高,其效率一般在99.5%以上,高的能达到99.99%;
2、对亚微米级的粉尘的收集效果很好,除尘器出口的气体含尘浓度都能低于30mg/m3,好的能低于5mg/m3;
3、处理的气体量和含尘浓度的允许化范围大,且除尘效率稳定;
4、对粉尘的特性不敏感,(对煤尘来说,不受比电阻的影响);
5、设备简单,维修方便,不需要高技术的工种。
除此,其他一些重要的因素是:
1、由于科技的发展,特别是新滤料的开发,清灰技术的完善,控制技术的飞跃发展,使得布袋除尘器的滤袋寿命延长,故障率降低,清灰控制可*,使用范围进一步扩大。
2、环保标准的提高,否定了采用高烟囱排放的措施,电厂采用低硫煤做燃料后,静电除尘的除尘效率明显降低。虽然静电除尘在本体和电源设计上作了大量的技术改进,以提高除尘效率,收到   的效果或采取烟气调质的方法来提高除尘效率,但为达到相同的除尘效率,满足环保的排放标准,投资大大提高,综合经济技术比较后,布袋除尘器   为有利、   为经济。
3、对有些特殊的煤灰(比如低温除尘指数小于1,SiO2、Al2O3的含量之和大于90%),静电除尘不能适用。
4、随着干法脱硫技术和循环流化床在电站锅炉上的应用,需要有相应的除尘设备予以配合。
虽然布袋除尘器在电站锅炉上有如此迅速的发展,但有过一段坎坷的历程。尤其是在我国。80年代和90年代分别两次在电站上使用的布袋除尘器都因布袋寿命短、堵灰或者烧袋导致故障率高,甚至由于影响机组   运行而宣告失败(这里有设计、制造、滤料、运行和维护等各方面的因素),从而使布袋除尘器在电站锅炉上的应用受到了   的限制。与此同时布袋除尘器在我国其他行业中已经得到比较普遍的应用,随着科技的不断发展,环保标准的不断提高,布袋除尘器在电站锅炉上应用将会越来越多。
由于呼厂的煤灰比较特殊,煤灰中的SiO2、AL2O3含量都在45%左右(这两种成分之和大于90%),Na2O和MgO的含量总和小于1%(其中的Na2O的含量仅为0.01%左右),灰的比电阻高,静电除尘器对这种灰尘的处理很难达到满意的效果。现确定呼厂2×200MW机组采用的布袋除尘器,在我国电力行业是第三次使用布袋除尘器。因此,为确保呼厂使用布袋除尘器的成功投产和长期的   运行、有   对布袋除尘器的技术有   进一步的了解和掌握。
二、布袋除尘器的原理
现在不对布袋除尘器的原理作深入的阐述,因为在一些教材中都已经对此作过详细的论述。不过,有   在此把一些已经成为当今工业术语,并且对设计和评估布袋除尘器的性能非常有用的一些关键概念作一介绍。
大家都有戴口罩的经历,口罩就是一种简易的过滤除尘设备。布袋除尘器的除尘机理很简单,它与口罩的除尘机理一样,是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外,先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层(一般称为滤饼或滤床),它又起到了很好的过滤作用,特别是用编制布做滤袋的除尘器,这层滤床起到了主要的过滤作用。过滤元件。过滤元件可以由棉毛纤维、玻璃纤维或各种化学纤维经过纺织(或针刺)成滤料,再缝制成垂直悬挂的滤袋,不同场合要选用不同的滤料。在滤袋上收集到的粉尘通过周期性的机械抖动、过滤后的烟气反吹或压缩空气的脉冲反吹等途径使布袋变形而将灰   。
烟气能够通过滤袋和滤料表面所形成的滤饼(滤床)是依*滤层两边的压差—这个压差通常称为管板压差d.p.(有时也称为滤床压差)。飞灰收集中,一个特殊的参数是过滤烟速——每分种每平方米的滤布所过滤的气量。滤床的压差d.p.是与烟速呈线性比例关系,因此也与烟气流量呈线性比例关系。这个固定的比例关系系数通常称为滤阻。按此定义,滤阻与烟气流量无关,有点类似于电阻的概念。我们把平均的过滤速度表示为,气布比——它是烟气量与整个过滤面积之比(单位用m3/m2/min表示)。这个参数在布袋除尘器的选择和设计中是一项非常重要的技术指标。
布袋除尘器其余的压力损失是由布袋除尘器进口法兰之间的烟道和挡板门所产生的。这个压降的大小与烟气的流速的平方成正比关系,因此整个布袋除尘器的压降Δp.与烟气量是二次方的关系。
Δp total=K1Q1+K2Q2
K1=Kdrag/A(Kdrag=滤阻,A=过滤的表面积)
K2=烟气道和挡板门的压损系数
Q=烟气量
注:在设计   大的过滤压降是选择锅炉吸风机容量的约束条件
布袋除尘器的分类
布袋除尘器的分类从除尘本质上讲是没有实际意义的,它只是便于人们对布袋除尘器的掌握和记忆,因此,按照不同的定义就有不同的分类。
—按气布比来划分:(仅针对电站锅炉而言)
1、高气布比的布袋除尘器,通常气布比:大于1.0m3/m2/min。
2、低气布比的布袋除尘器,通常气布比:小于0.8m3/m2/min。
布袋除尘器气布比的选定是根据布袋除尘器的使用场合、布袋的滤料、清灰的方式、需除尘介质的含尘浓度或成分、场地的大小以及布袋除尘器的布置等方面的因素来考虑的。
—按布袋除尘器的清灰方式划分主要有:
1、烟气反吹式布袋除尘器:它是利用过滤后清洁烟气低速反向吹布袋,使得布袋变形来达到清灰的目的。布袋在袋的封口端垂直悬挂着,灰在袋内收集。该形式的除尘器在清灰时作用在布袋上的机械张力较小,适用于玻璃纤维滤袋的除尘器。
2、机械抖动式(振动式)布袋除尘器:与烟气反吹布袋除尘器一样,灰也是在袋内收集。它对滤袋的机械强度要求较高,所以对玻璃纤维滤袋不适用。
3、脉冲清灰式布袋除尘器:与前两种型式的袋除尘器不同,灰是在滤袋外被收集,滤袋*袋内部的金属笼支撑。它的清灰是*清洁的压缩空气周期性地喷入滤袋内,使滤袋变形,把存积在滤袋外面的灰除去。压缩空气的压力、脉冲的强度和持续时间随不同的使用场合调节,根据这些参数可以把脉冲反吹式布袋除尘器又分为:
——高压脉冲式:压缩空气压力为:0.60-0.80Mpa
——中压脉冲式:压缩空气压力为:0.20-0.40Mpa
——低压脉冲式:压缩空气压力为:0.06-0.10Mpa
这些不同形式的布袋除尘器的结构有很大的区别,其清灰方式的示意图见附图1,典型的结构将在下面介绍。
选择什么形式的布袋除尘器,一般是根据布袋除尘器的使用场合、布袋的滤料、场地的大小、制造厂的设计特点和运行维护的管理等因素来考虑。
四、布袋除尘器的滤料
袋除尘器的非常重要的因素之一是除尘器的布袋能否在需除尘的介质中长期(在   的时间范围内)使用而不损坏(即布袋的使用寿命)。滤袋的损坏主要是指滤袋的破损、氧化收缩、脆化、堵塞、烧损、腐蚀、水解分化等。所以,选择滤袋就有   的要求,比如耐温、耐腐蚀、阻力小、不易粘灰、寿命价格比好……等。大家都知道滤袋是用滤料制作的,因此,影响滤袋寿命的因素除了滤袋的结构、制作工艺、清灰方式、运行工况等外,   主要的因素就是滤料的特性和质量。
1、滤袋的特性主要有以下指标(或内容)
   ——透气性(该特性也确定了滤料的滤阻)
   ——密度
   ——抗折性能(脆性)
   ——断裂强度和断裂伸长(横向、纵向)
   ——耐温性(该特性决定了滤料的使用温度范围)
   ——热收缩率(横向、纵向)
   ——水解稳定性(分四个等级)
   ——抗酸性(分四个等级)
   ——氧化稳定性(分四个等级)
以上这些滤料的特性是与滤料的原材料(即原纤维)成分、编织工艺、滤料的各种后处理方式有关的。
2、滤料的原材料主要分三类:
  ——   纤维:以   棉、毛纤维为主。
  ——玻璃纤维:玻璃丝。
  ——化学纤维:种类很多,主要有:聚氯乙烯类(PC)。聚丙烯类(AC),聚酰氨类(PI),聚苯硫醚类(RYTON),聚四氟乙烯类。
3、滤料的纺编织工艺主要分为二类: 
   ——编织布(平织、斜纹织、缎织等)
   ——针刺毡(基本和针刺料可以同材料或异种材料)
4、滤料后处理主要有:
——表面烧毛或压光
——热定型
——防水防油处理
——防火处理
——涂膜处理
——抗静电处理
为了便于对滤料具有的性能有进一步的了解,对选择滤料起到有益的指导作用,下面把六种比较典型的可用于电站锅炉的滤料做一介绍。
从表中可以看出:针织毡比编织布的透气性好,纤维的断面是非圆型的化纤类滤料则透气性   好。玻璃纤维的耐温性   好,但因为它的纤维脆易断,抗强酸碱的能力差的致命弱点而限制了它的使用范围。ACRYLIC的滤料耐温较低,且对温度很敏感,因此,使用时   严格控制烟温,甚至需采用降温保护措施。
TEFLON滤料的纤维特别光滑,非常有助于灰尘的去除,另外它的机械强度高,化学稳定性好,耐腐蚀,是非常好的滤料,但因为价格很贵,只有在   的时候才考虑。现在有用TEFLON作表面涂膜处理的滤料,这种新型的滤料能达到很好的综合性能,而价格相对要低一些。其他各种滤料都各有优缺点,需根据它的性能有选择地使用,   时也还要采取   的保护措施。现在滤料的加工工艺进一步提高,采取一些特殊的处理,能进一步提高滤料的性能。
玻璃纤维聚乙烯类NOMEX偏芳族聚酰氨RYTON聚苯硫醚P84聚酰亚氨TEFLON聚四氟乙烯
持续温度℃280160190240250
透气性C编织BA纤维断面非圆形BA纤维断面非圆形B
抗折叠率DBBBBA
热收缩率ABBBBB
水解稳定性ABCABA
抗酸性DBCABA
抗碱性CCCACA
氧化稳定性ABBCBA
价格较便宜便宜较贵贵很贵   贵
备注只适用于烟气反吹袋式除尘器对温度很敏感抗腐蚀性差,煤种变化大时要谨慎对氧化敏感,严格控制烟气含氧量新材料,缺少运行经验太贵
注:表中A、B、C、D为四个等级,A为   高,D为   低。
在选择布袋的滤料时,烟气的温度提供了选择的初步依据。当温度超过250℃时,只有玻璃纤维的材料才能使用。当温度低于130℃时,显然要采用聚乙烯滤料是   合适的。当温度在130℃-250℃的范围内时,就要根据类烟气的温度和烟气中的成分、长期的运行情况来综合考虑选择哪一种滤料。
选用什么形式的布袋除尘器对滤料的选择也是有影响的。玻璃纤维的滤袋抗折、耐磨性能差,在烟气反吹除尘器上使用是有效的,但在其它清灰方式的布袋除尘器上不宜使用,特别是在需要布袋   具有足够的机械强度的机械抖动式的布袋除尘器上是不能使用的。对其他种类的滤料来说,在各种形式的布袋除尘器上都能使用。
五、布袋除尘器的结构和清灰控制
在前面布袋除尘器的分类一节中已经介绍了根据不同的清灰方式所分的三种形式的布袋除尘器,事实上,还有其他一些清灰的方式,比如磁振动式,声波助振荡式等等。不管采用哪种形式的清灰装置,清灰的目的和需要遵循的原则是一样的。即当滤袋上的积灰不断增加,滤袋的前后压差增加到某一个值时,就要对滤袋进行清灰,使滤袋恢复到比较理想的清洁状态。有两点需注意的是:
1、清灰不能太频繁太剧烈,滤袋表面   保存一层滤层(不能把滤料上面已经收集到的一层滤层清掉),这就要在清灰强度(包括清灰频率)设计时加以考虑。
2、需要清灰的滤袋压差设定点要根据滤袋的使用情况合理设定。压差设定点不能定得太高,否则,运行时间不长细灰颗粒就会嵌入滤袋太深,影响滤袋使用寿命。在滤袋使用寿命的后期,因细灰颗粒嵌入滤袋已较多,清灰的频率要增加。
随着科技的不断发展,清灰的控制现在都采用PLC程序控制。理论上   理想的清灰程序是每一个滤袋前后压差达到设定值时开始清灰,到压差降到某一个设定值时停止清灰。但事实上测定每个滤袋的压差是不可能的。因此,一般清灰程序都是按每个过滤单元前后的压差和压差变化的时间长短这两个参数来设计的。在正常情况下,清灰系统会根据所测量到的参数按照预先编制好的各种清灰程序进行自动清灰(“定时清灰”或“定压清灰”)。在特殊情况下(比如测量元件故障,运行工况异常……等),可以切换到手动控制进行清灰。当然PLC程序控制装置具有自动报警功能,出现异常情况会随时报警,提醒运行人员注意或采取应急措施。
不同的清灰方式,有不同的清灰特点,自然其结构也明显不同,就是相同清灰方式的布袋除尘器,因不同的制造厂有各的技术专利,其结构也有不同,因此,在这里只可能把几种类型的布袋除尘器的清灰控制,结合其结构作简单介绍。
——烟气反吹式布袋除尘器
这种形式的布袋除尘器在   电站使用初期用得较多。含尘烟气从布袋除尘器的下部经过进口阀后,流过灰斗上面的缓冲板进入滤袋后,滤袋为圆形。   数量的滤袋以方阵布置组成一个除尘单元。在前面已经介绍过,布袋是在袋的封口端垂直悬挂着,下部口袋用卡环固定在管板上,袋内没有笼骨(长的滤袋有支撑环),烟气进入袋内把袋鼓起,灰在袋内收集。为了防止滤袋未张紧在底部下垂,滤袋上部的固定有弹簧式和重锤式两种,过滤后的清洁烟气经过出口提板阀排出。
当滤袋两边压差达到设定值时进行清灰。清灰时,要被清灰的这一个除尘单元的出口提升阀关闭,打开反吹提升阀(反吹风由一个低压反吹风机提供),一股低压风进入清洁烟气室与清洁烟气一起反向吹向滤袋,使滤袋压瘪变形,灰抖落掉入灰斗达到清灰的目的。清灰结束,被清灰单元的出口提升阀打开,反吹风提升阀关闭,该单元投入运行。然后转到下一个除尘单元进行清灰。这种方式的清灰动作比较缓慢,作用在滤袋上的机械张力较小,对滤袋的损伤也较轻。但清灰效果相对而言要差一些,所以有时候需连续反吹几次再转到下一个单元清灰。
这种清灰方式所配的反吹风机的参数一般为:压头:H=50(mmH2O),流量:Q=总风量/过滤单元(m3/h)。
另外,每个除尘单元的出口提升阀的严密性非常重要的,否则反吹风会泄露掉,影响清灰的效果。
——机械抖动式(振动式)布袋除尘器
机械抖动式(振动式)布袋除尘器:与烟气反吹式布袋除尘器相类似;滤袋也是在袋的封口端垂直悬挂着,袋内没有笼骨(长的滤袋有支撑环),烟气进入袋内把袋鼓起,灰在袋内收集,不同的是:它是依*滤袋顶部的支承机构的机械抖动(振动)使滤袋摆动起到变形作用,使灰从滤袋上清理下来。抖动(振动)的方式因滤袋上端的悬挂方式不同而略有不同,一般是*马达驱动滤袋顶部反承机构抖动。
当滤袋前后压差达到设定值时进行清灰,要被清灰的这一个单元的进出口门关闭,除尘单元处于停用状态。马达启动抖动开始(一台马达带动一片组滤袋抖动),持续一段时间后停止,达到清灰的目的。清灰结束,被除尘单元的进出口门打开,该单元投入运行,然后转到下一个除尘单元进行清灰。
这种清灰方式的振打“强度”的设计是很重要的。振打“强度”太大对滤袋的损伤太大,因此振打“强度”不能超过   (振打“强度”的增大并不能使滤袋清理得   干净)。相反振打“强度”太小又不能起到很好的清灰效果。
振打“强度”是由振幅、振动频率(该两项参数也就确定了振动加速度)和振动持续时间三个主要因素所组成的,它们之间又相互影响。因此,在清灰程序的编制和有关值确定的时候,当振幅或频率确定之后,振动持续时间的长短是很重要的。在调试期间还要根据经验数据和现场情况综合考虑。
这种清灰方式的布袋除尘器与其他方式的布袋除尘器比较,对滤袋的机械强度要求   高,而清灰效果不是   好。
上述两种清灰形式的布袋除尘器所选用气布比都   是低气布比,因此,体积庞大,造价高。另外,含尘烟气从袋口进入滤袋,袋口处局部烟速大,并存在涡流区,虽然管口设有防磨短管,但滤袋还是比较容易损坏。随着科技的进步,现在已经不主张采用这两种形式的布袋除尘器。
——脉冲清灰布袋除尘器
与前两种形式的布袋除尘器明显的区别是灰在滤袋内部被收集,滤袋*袋内部的金属笼骨支撑,上端用各种方式固定在花板上。它的清灰是*清洁的压缩空气周期性地脉冲喷入滤袋,使滤袋变形,使积存在滤袋外面的灰去掉。
前面已经讲到它们有高压脉冲、中压脉冲和低压脉冲三种形式,其结构、滤袋的固定方式、脉冲压缩空气的参数等都各不相同。
1、高压脉冲——典型产品是EEC公司生产的布袋除尘器。
该高压脉冲布袋除尘器的特点是:阶梯式的入口总管把气体均匀地分布到每个除尘单元,并保证了进气的均匀性。
除尘器的滤袋为圆形,由抗瘪的袋笼所支撑,   数量的滤袋以方阵布置组成一个除尘单元。每个除尘单元的进、出口配有挡板门,清灰时进出口挡板门关闭,执行离线清灰。每一个滤袋口处有一个文丘里管,文丘里管与袋笼上端固定,并用螺栓压板固定在管板上。
每一排滤袋上面布置一根反吹压缩空气管,管上开有反吹孔,每个孔与每个滤袋——对应。每一根反吹压缩空气管上装一个由电磁阀控制的隔膜脉冲阀。当清灰时,隔膜脉冲阀迅速打开,压缩空气以一股同速气流喷入滤袋,气流经过文丘里管起到喷射作用,把周围的一部分清洁烟气吸入,在袋内形成微正压使滤袋变形,达到清灰的目的。高压脉冲压缩空气由空压机提供,气体压力为0.60~0.80Mpa,压缩空气经过压缩空气罐后和每一根反吹压缩空气管连接。
清灰的自动控制是由PLC控制装置来执行,可自动控制和手动控制。自动控制有“定时控制”和“定压控制”两种程序,且“定压控制”优先,即运行时,按设定的时间间隔进行清灰;如果在设定的时间间隔内压差超过设定值,清灰就会马上进行。同样,该装置也设有各种异常工况的报警。
高压脉冲清灰的压缩空气压力高,脉冲时间为0.2—0.5秒。诱导的清洁气量大,耗气量   小,但对压缩空气的品质要求也高。
另外,这种高压脉冲清灰方式一次脉冲反吹的滤袋数量是有限的,因此,所需的隔膜脉冲阀   多,较大容量锅炉上的布袋除尘器所配的隔膜脉冲阀超过千个。这对运行维护管理不利。
另一个典型的高压脉冲布袋除尘器是AEROPULSE的产品。
它的特点是:滤袋直径小(φ114mm),布置间距大;全侧向进气有利于粉尘的沉降。文丘里管设计为凸缘卡环结构,在管板上固定和拆装快捷方便。采用在线清灰。
2、中压脉冲——典型产品是HAMON公司生产的布袋除尘器
HAMON公司的中压脉冲布袋除尘器与EEC高压脉冲布袋除尘器是相似的,只是脉冲反吹压缩空气压力低一些,一般为0.20—0.40Mpa。它的滤袋也为圆形,由袋笼支撑,方阵布置,组成一个除尘单元。每一个滤袋口也装有文丘里管,清灰机理和清灰的自动控制与高压脉冲袋除尘器一样,这里不再重复。
“中压”和“高压”脉冲清灰的清灰效果都是不错的,但文丘里管附近区域清灰能力差一些,对滤袋的机械强度要求也高一些。
3、低压脉冲——典型产品是LURGI公司生产的布袋除尘器。
该低压脉冲布袋除尘器的特点是:滤袋为椭圆形,由抗瘪的袋笼所支撑,   数量的滤袋以同心圆状布置组成一个除尘单元。每一个除尘单元的进出口挡板门可设计在除尘器本体内,也可设计安装在除尘器本体外。烟气是从除尘器下部进入后均匀地分配到滤袋的外侧,过滤的清洁烟气从滤袋内排到上部的清洁烟气室,然后经过出口挡板门排出。每一个除尘单元配一套清灰装置(包括脉冲储气罐,电磁阀,隔膜脉冲阀和反吹风支管),旋转反吹风支管由位于顶部的驱动电机带动旋转(转速大约为1转/分),风管上设有空气喷口(喷口设计时考虑到吹风的均匀性,每一布袋圈上方对应一个脉冲喷口)。低压的压缩空气(0.06-03.08Mpa)由罗茨风机提供,风机   先向集气罐冲气,再通过输气管道输送到各个脉冲储气罐。除尘器采用在线反吹清灰,由PLC控制装置执行。当PLC控制装置发出清灰指令后,隔膜脉冲阀在电磁阀的作用下迅速打开,低压压缩空气进入旋转反吹风支管,经过喷口对滤袋进行反吹清灰。它的清灰是*   量的低压空气进入滤袋内,使滤袋鼓起变形除尘。
椭圆滤袋的同心圆布置结构紧凑,磨损少,清灰较均匀,滤袋设计比较长,为拆装方便袋笼分段设计,结构合理结实,拆装容易,无需特殊工具。袋笼上部装有1.6mm厚的碳钢环,可以将过滤布袋的绑锁在孔上,维护人员在孔板板面上行走也不会造成损害。在停止运行维修期间,旋转支管可以用手自由地转动。这使得布袋进行检测和   换比较方便。
除尘器反吹清灰,可自动控制和手动控制(正常为自动控制)。自动控制时,通过监测到的花板内外(即滤袋内外)压差,按预先编制好的控制程序自动在线发出清灰的指令。一般清灰程序设计有3种反吹清灰模式来保证滤袋在整个寿命期内维持   低的除尘阻力(详细内容见下表)。
设置点的压差脉冲的时间脉冲间隔
无清灰(<0.7Kpa)N/AN/A
缓慢清灰(0.70-1.00 Kpa)200ms(毫秒)1-5分
中速清灰(1.01-1.50 Kpa)200ms(毫秒)10-60秒
快速清灰(>1.51 Kpa)200ms(毫秒)5秒
在调试期间,可以将脉冲输出和脉冲期之间的时间间隔重新设定。在商业运行期间,也可以根据运行情况对这些设定参数进行调整。
在运行中,当以“快速”脉冲清灰还不能使压差降低到1.8 Kpa以下时,PLC控制装置发出警报信号,运行人员可检查工艺条件以确认引起压差高的原因。这时,脉冲清灰就保持在“快速”脉冲清灰状态,直到异常排除为止。
如果压差一直在2.0 Kpa时,说明布袋寿命已接近终点。在压差接近2.01 Kpa时,会引起报警提示需要   换布袋。
这三种脉冲反吹式的布袋除尘器都可选用较高的气布比,也是现在国外大容量电站锅炉上常用的。但它们各有优缺点,   终选择什么样形式的布袋除尘器,还是要根据使用场合、滤料、场地的大小、制造厂的设计特点和运行维护的管理等因素来考虑。
六、布袋除尘器的保护
布袋除尘器设备在电站中是属于重要的辅机,有   对它采取   的保护措施。这种保护比较简单,就是在异常的工况条件下能确保布袋除尘器不被损坏所采取的自动保护措施。这些保护措施主要有下面几种:
1、通冷风降温
这种保护是在布袋除尘器的进口挡板门前的烟道上设有一个通低温风(一般为大气)的自动控制阀门。正常情况下该阀门是关闭的,当出现异常工况(烟温超过滤袋能承受的温度)时,该门自动打开进冷风降温起到保护滤袋的作用。
采用这种保护措施的话,要注意:
——进冷风的位置要离布袋除尘器越远越好,因为一般烟速都比较高,要让冷热风能够充分混合才能达到降温的效果。否则冷热风不能充分混合的话,反而会出现局部地方仍超温,局部地方结露的现象,   不利于布袋除尘器。我国有过因为这个原因而导致使用布袋除尘器失败的先例。
——进风量的选择要合理。因为进冷风量太大的话,所配套的引风机的容量要明显增大,除尘器的出口烟道上就   设有足够容量的   门。另外,进冷风量大了,对炉膛的负压影响大,不利于锅炉的稳定燃烧和机组的自动控制。
——由于进冷空气后,烟气中的含氧量明显增加,有些滤料对烟气中的含氧量很敏感,因此在使用这种滤料的布袋除尘器上不宜采有这种降温保护措施。
2、喷水雾降温
这种保护措施是在布袋除尘器的进口阀门烟道内设有一组降温用的雾化喷嘴,喷嘴的连通管经过自动控制的电磁阀与压力水源连接。正常情况下该电磁阀关闭,当出现异常工况(烟温超过滤袋能承受的温度)时,该电磁阀自动打开,压力水经喷嘴喷出后雾化,与烟气混合汽化吸热降低烟温,起到保护滤袋的作用。
如采用这种措施要注意:
——喷嘴的位置离布袋除尘器越远越好,因为一般烟速比较高,要让雾化水滴能和烟气充分地混合汽化吸热(一般要有几秒钟的时间才能充分汽化),才能达到降温的效果。否则,容易产生局部地方结露腐蚀的现象。
——如果采用机械雾化的话,喷嘴的选型和水源参数的选择要确保水雾化后的水滴颗粒直径越小越好。另外,水质要好,不含杂质,否则   安装过滤器。不喷水的时候要让少量空气不断进入,防止喷嘴堵塞。
——如果采用气相雾化的话,水雾气的颗粒直径和喷嘴防堵的问题比较容易解决,但特别要避免压力水进入压缩空气系统的事情发生。
——在烟气中喷水后,水雾的颗粒在未汽化前会与烟气中的粉尘颗粒粘合沉降,或粘在烟道内壁。因此,设计时要考虑设有可检查的手段:   时可加出灰或防腐的措施。
在异常情况下,上述两种降温保护措施工作后,由于某种其他的特殊原因仍不能使烟温降到正常的工作范围的话,那只能紧急降负荷或停炉,避免造成不   的事故。
3、旁路保护
旁路保护就是在布袋除尘器的进出口烟道上设旁路阀门。当烟温超过滤袋所能承受的温度范围时,或滤袋压差大于设定值而又降不下来时,旁路阀门自动打开,布袋除尘器的进出口阀门关闭,烟气直接经过引风机排到烟囱。旁路阀有内置式和外置式两种。内置式旁路阀是在经过布袋除尘器本体的进出口烟道上设置的,结构紧凑。
这种旁路阀保护措施虽然能对布袋除尘器起到有效的保护,但是,烟气是未经过除尘而直接到引风机的,对引风机的磨损很厉害;而且直接排放也是不允许的。因此,这种保护措施只能在烟温超限的时候起到瞬间的保护作用,然后锅炉应尽快停运。在欧美,澳大利亚一些环保要求很严的   是不允许采纳的。
如果采取这种旁路保护措施的话,旁路阀的严密是非常重要的。因为只要旁路阀有一点点泄露的话,不需要多长时间,旁路阀的密封面会严重吹损,泄露明显增加,排放超标,吸风机严重磨损而损坏。内置式的旁路阀在温度有变化的烟气中要达到长期严密不漏是很困难的。国外为解决泄露问题,设计制造了双百叶窗式的挡板门。这种挡板阀有两层百叶,在两层百叶之间一直充低压压缩空气,并始终加热使得双百叶窗式的挡板阀不漏烟气。
以上内容已经将布袋除尘器的原理、结构、控制和保护做了简单的介绍,大家也对布袋除尘器有了   的认识。布袋除尘器在电站中不是一个独立的运行设备,   把布袋除尘器和与之有关的设备及系统统一起来作为一个除尘系统,结合整个电厂的运行一起来考虑。布袋除尘器与电除尘器有许多不同之处,要使布袋除尘器能顺利地投产,投入商业运行后始终处于良好的运行状态,   在安装、调试、运行和维护各方面都有一些特别需要注意的地方。
第四部分大型、高温袋式除尘器技术介绍
一、概述
BFRS(P)系列大型、高温袋收尘器是我公司在引进   富乐(FULLER)公司袋收尘器设计、制造技术基础上,结合我国实际和建材行业特点,研究开发的一种   能除尘设备。在北京水泥公司、山西水泥公司、四川金顶、拉法基、太行邦正、葛洲坝、河北太行、琉璃河、北京立马、天山、额敏等大型水泥公司的收尘窑尾相继使用,取得了良好的经济效益和社会效益。使用情况表明,该系列产品具有:结构简单,维护方便,使用可*,保证排放,耐高温、钢耗低、阻力小、滤袋寿命长等特点,而且有   的脱硫功能,该技术现已得到广泛的应用,深受用户好评。
二、工作原理:
BFRS(P)型袋收尘器全部采用内滤、下进气形式。
过滤:工作状态时,含尘气体由进气口进入灰斗,较粗的颗粒由于重力作用落入灰斗,其余的随气流从花板进入滤袋内部,经过滤袋后的净化气体经提升阀、出气口排入大气,即完成过滤过程。
清灰:当收尘器滤袋内表面的粉尘积到   厚度时需进行清灰,先关闭提升阀切断收尘室的含尘气流,使滤袋由膨胀状态变到松弛状态,再开启反吹风阀,反吹风机从袋收尘器的出气口吸入同温度的干净空气,经管道由上部进入袋室,使滤袋反向变形产生缩袋,滤袋上的粉尘在机械变形(缩袋)和反吹风的作用下,从滤袋上脱落掉入灰斗。再关闭反吹风阀,使滤袋又处于松驰状态,再开启反吹风阀,使滤袋变为缩瘪状态。以上动作连续二到三次,完成清灰。
清灰控制方式有定时、定压两种。一般采用定时法,也可采用差压法。当内外压力达到定值(1180-1470pa)时,通过清灰程序控制器进行分室轮流清灰。
三、结构组成及特点
BFRS(P)系列袋式除尘器主要由壳体、阀系统、反吹风系统、输灰系统等几部分组成:
1、壳体系统:由袋室、花板、滤袋及滤袋吊挂、检修门等组成;
2、反吹风系统:由反吹风机、反吹管道等组成;
3、阀系统:由阀座、提升阀、反吹风阀、加压阀、清扫阀等组成4.输灰系统:由灰斗、输送机、锁风装置等组成。
主要技术特点:
1、壳体钢结构外壳采用标准模块设计,每个室都是一个独立的过滤单元体。并有标准型和用户型两种设计类型,在制造公司组装成单元箱体,再运往现场,称为标准型;在制造公司壳体等主要零部件制造完后,在现场进行组装,称为用户型。            
2、 滤袋上部采用弹性圈直接与袋帽套接,下部用专制卡箍将滤袋固定在袋座上,安装   换方便;滤袋吊挂结构采用弹簧加调整块的形式,调整方便,使用可*。
3、反吹风机附加有电动调节风阀以调节反吹风量,使反吹风量可以根据不同的工况条件进行调节;
4、采用了   的清扫阀和加压阀技术。清扫阀是在全部袋室过滤而不清灰时开启,清扫反吹风管道,防止管道结露,同时保持反吹风机的常开通路,起到平衡、保护反吹风机的作用。加压阀则是在滤袋清灰时造成   的气流泄露,避免滤袋快速变形,延长滤袋使用寿命和避免过清灰现象发生。
5、不停机检修和检漏功能。设备在运行中任何一个室发生故障,可将该室关闭(离线)检修,而不影响其它室的工作,确保整个生产工艺的长期稳定运行。每室装有差压变送器,可实现不停机检漏。
四、关键零部件的加工特点
为保证大型反吹风袋式除尘器批量生产和满足主要零部件加工制作质量的要求,近年来我公司投入了大量资金进行装备及工艺技术改造。
1、袋座的加工:袋座是根据富乐技术采用1.5mm厚的冷板制成,要求成型好,尺寸误差小、无任何焊渣、毛刺等缺陷。我公司专门设计了有六道工序组成的自动生产线,研制了压头模、直缝自动氩弧无溶焊机,袋座滚压成型机和修边机等,满足了   和大批量的生产要求。
2、花板的加工:花板采用5-6mm的钢板制成,为保证花板开孔质量和减少热变形,我公司专门购置了一台大型数控等离子切割机,整个切割过程由计算机程序控制,切割孔的圆度和位置度均很   。切割后即上大型平板机进行平整,以满足下一道工序的要求。
3、袋座与花板的组焊:这是一个关键的工序,我们为此专门设计了环缝自动焊机,采用氩气保护焊。焊接中袋座与花板的装夹均有气动装置进行,压力稳定可*,焊接速度由调速电机实施,运行严格,这些措施保证了焊接质量及花板的平整度。
4、阀座及大孔径圆板阀加工
该类设备上采用了大量的大孔径圆板阀,经地反复试验确定加工工序,保证了阀板的平直度及密封性。
五、滤袋的选用及延长滤袋寿命的措施
滤袋的选用要根据工艺条件而定。根据现有的使用经验,对干法水泥窑尾收尘常选用玻纤滤料。其中:
若选用玻纤膨体纱,净过滤风速V<0.5m/min.
若选用玻纤腹膜,净过滤风速V<0.5m/min.
延长滤袋寿命的措施:
1、烟气降温:采用玻纤滤布,烟气温度应小于260℃,   佳使用温度在180℃-220℃以下,为保证滤袋使用寿命,应对烟气降掺冷气降温、冷却器降温、进气烟道降温等;
2、增加袋座高度,气流在花板孔处流速   高,对滤袋的冲击   大,往往造成滤袋底部先破损,袋座高度增加以后,可减少气流冲击,同时采用多层叠加的形式,加厚滤袋底部,使整个滤袋的寿命延长;
3、防瘪环使用,在滤袋上每隔1.5mm缝制一个防瘪环,防止滤袋清灰时过度缩造成磨擦,缩短使用寿命;
4、加压阀技术的采用;
5、反吹风量的合理调节(电动圆板阀的使用);
6、确保设备的安装质量,尤其是滤袋卡、悬挂、调整   为重要;7.凡是与滤袋接触的钢制件如卡座、卡箍、防瘪环、袋帽等要严格保证加工、焊接平整圆滑、无毛刺、飞溅。对滤袋的制作、材质也有严格的要求。
六、以1200型反吹风袋收尘为介绍主要外购配套件:
1、滤袋(含袋帽):每室138条。
①玻纤膨体纱:无碱、中碱(φ300×9296  135个,φ300×71263个)
②玻纤腹膜:Gore. 
2、反吹风机:Y5-47    2D右90°,全压3581Pa流量46000m2/h,配用电机Y280S-4  75KW
3、提升阀、反吹风阀每室各一个。清扫阀每台一个,Q25DI-L15,电压220V,电流75MA
4、加压阀(每室一个),φ406(无汽缸)(加工件)
5、螺旋输送机(每室一台),φ250×9075,电机YCJ180Bs2.2   27.5
6、汇总绞刀(一台),φ500    4KW
7、下料器(每室一台),WTG300×300   1.1KW
8、卡箍(每袋一个)
9、调整块(每袋一个)
10、电器控制装置。
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