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火電廠應(yīng)用袋式除塵器面臨的問題及對策-泊頭市東辰環(huán)保機(jī)械廠

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火電廠應(yīng)用袋式除塵器面臨的問題及對策
發(fā)布時間:2015/12/23 11:15:23 來源:泊頭市東辰環(huán)保機(jī)械廠
為貫徹《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2003)》,一些火電廠已成功實現(xiàn)了靜電除塵器改造為袋式除塵器,有的火電廠正準(zhǔn)備“電改袋”。在此過程中面臨著一些具體問題有待研究,諸如:
(1)袋式除塵器的阻力是電除塵器的四倍以上。“電改袋”首先可能遇到原系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)的增負(fù)改造和袋式除塵器投運(yùn)后電耗增加的問題。因此,需要研究降低袋式除塵器阻力;
(2)國內(nèi)外火電廠正投運(yùn)的袋式除塵器類型多樣,以選用何種型式為好;
(3)能用于火電廠煙塵過濾的濾料種類有限,價格又高,每次大修僅更換濾料所需的費(fèi)用_達(dá)到靜電除塵器大修全部費(fèi)用的數(shù)倍;
(4)目前所用的合纖濾料和它的原料主要依靠進(jìn)口,而且還供不應(yīng)求。因此,迫切需要研制性能滿足要求、有利降低阻力、原料來源可靠和價格適宜的新型濾料,同時也需要探索提高濾料壽命的途徑。
1 袋式除塵器的類型
    袋式除塵器按其他除塵器組合與否以及清灰方法的不同可分為:獨(dú)立應(yīng)用的袋式除塵器、靜電除塵器+袋式除塵器組合系統(tǒng)和試驗研究袋式除塵器三大類。其中獨(dú)立應(yīng)用的袋式除塵器包括脈沖袋式除塵器(①一單元一閥鼓風(fēng)脈沖袋式除塵器;②一行一閥低壓脈沖袋式除塵器)和反吹風(fēng)袋式除塵器(①圓形袋室回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器;②矩形袋室回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器);試驗研究袋式除塵器包括荷電袋式除塵器和靜電—濾袋一體化除塵器。
    總結(jié)上世紀(jì)80 年代~90 年代試用和本世紀(jì)以來應(yīng)用袋式除塵器的經(jīng)驗,認(rèn)為選取除塵器類型時應(yīng)從本廠煙塵特性實際出發(fā),不僅要求技術(shù)性能_,而且_安全可靠;投資是決定性因素之一,但不是_的因素。
2 袋式除塵器降阻
2.1 袋式除塵器阻力的構(gòu)成
2.2 _除塵器的結(jié)構(gòu)降阻
   在MC—24 袋式除塵器上進(jìn)行了兩種降阻方案的試驗。各方案所采取的措施及其與原系統(tǒng)的比較見表2 及圖4。
表2 MC—24 脈沖袋式除塵器降低阻力試驗方案
  _種方案FsMC—24 復(fù)合順噴結(jié)構(gòu)的脈沖袋式除塵器風(fēng)量Q、濾速V 比原結(jié)構(gòu)MC—24 分別增加47.9%、46.5%,而阻力卻下降了62.2%,只需用4-72-5 風(fēng)機(jī),其電機(jī)功率僅為原結(jié)構(gòu)MC—24 所用8-18 高壓風(fēng)機(jī)的29.6%。
  _種方案FxMC—24 復(fù)合結(jié)構(gòu)的脈沖袋式除塵器風(fēng)量Q、濾速V 比原結(jié)構(gòu)MC—24 增加34.3%和33%,而阻力卻下降了19.4%,用4-72-5 風(fēng)機(jī)的電機(jī)功率也僅為原結(jié)構(gòu)MC—24 所用8-18 風(fēng)機(jī)的30%。
  比較_和_兩種方案可看出:
  ·采用_方案,即改變除塵器入風(fēng)側(cè)的結(jié)構(gòu)有降低除塵器阻力近30%的可能性,同時還實現(xiàn)了降低除塵器的入口粉塵濃度防止對除塵布袋的沖刷。
  ·采用_方案,不僅可降低除塵器的入口粉塵濃度和防止對濾袋的沖刷,而且降阻效果更為明顯。但是,除塵器下部增加了排風(fēng)系統(tǒng),濾袋的安裝也變得較為復(fù)雜。
3 FGM 復(fù)合材質(zhì)高密面層濾料的研制
3.1 高密面層濾料研制依據(jù)
  以表面過濾和準(zhǔn)表面過濾取代深層過濾,減少殘留于濾料內(nèi)的粉塵,既可以降低阻力,又可以提高濾料壽命;PTFE 覆膜濾料雖可實現(xiàn)表面過濾,但因PTFE 無溶點(diǎn),不易與濾料本體牢固結(jié)合,使用中薄膜易脫落。研制以_細(xì)玻纖與合纖復(fù)合為面層的的復(fù)合材質(zhì)高密面層濾料,提高過濾效率和降低成本。
3.2 復(fù)合材質(zhì)高密面層濾料特點(diǎn)
  試驗表明:高密面層針刺氈濾料可以基本實現(xiàn)表面過濾,處理得當(dāng)能取得既可提高除塵效率又能降低阻力的良好的效果。
  在試驗室對覆膜針刺氈濾料Fz1、Fz2、Fz4 機(jī)織濾料Fj1、Fj2 及高密面層針刺氈濾料的過濾性能進(jìn)行了對比測試。測試數(shù)據(jù)見圖6、7、8。
覆膜濾料與高密面層濾料阻力特性比較
  利用PTFE、PPS 等纖維具有耐熱、抗蝕的功能和玻纖維強(qiáng)力比較大、價格又低的特點(diǎn),將它們混合使用構(gòu)成復(fù)合材質(zhì),制成高密面層針刺氈濾料,能取得在高溫含酸煙氣中可靠應(yīng)用、降低成本和拓寬原料來源的效果。
  PTFE 覆膜、高密面層、均勻密度面層三種濾料的測試與計算結(jié)果見表4。
說明:
  Gm--高密面層濾料 T—透過率比 ρ--阻力增長速率
  Jy--均勻密度濾料 Z--初阻力比 P—濾料透過率(%)
  Fm--PTFE 覆膜濾料 Zs--阻力增長速率比 Z-初阻力比
  S--試驗室壽命比 Si—濾料試驗室壽命
 ?、俪踝枇Ρ葹楦鶕?jù)實測數(shù)據(jù)計算結(jié)果;
 ?、谧枇υ鲩L速率P=(△P-△P0-△Pt)/(△P/△t)(Pa/min);
 ?、墼囼炇覊勖黃i=((2500-△P0i)/ρi)(min),其中2500(Pa)是設(shè)定的濾料終阻力。
  從以上圖表可看出:
  ·高密面層針刺氈濾料的動態(tài)過濾效率雖略低于PTFE 覆膜濾料0.003%,但可高出均勻密度針刺氈濾料一個數(shù)量級以上;
  ·高密面層針刺氈濾料的初阻力雖高出均勻密度針刺氈濾料36%,但僅為覆膜針刺氈濾料的34%,而且初阻力在總阻力中所占比例很小;
  ·高密面層針刺氈濾料的阻力增長速率P(Pa/min)僅為均勻密度濾料的43%,試驗室壽命雖略低于PTFE 濾料,但高出均勻密度針刺氈濾料一倍有余。
  從中可以看出,高密面層結(jié)構(gòu)型針刺氈濾料具有如下特點(diǎn):
  ·可以提高過濾效率;
  ·能延長使用壽命;
  ·較均勻密度針刺氈濾料阻力雖略有增加,但明顯低于覆膜濾料;
  ·結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好;
  ·原料可選范圍廣、加工工藝簡單、成本低。
4 防止濾料失效,提高濾料壽命的措施
  濾料的失效可能源于它的破損和堵塞,二者都受濾料本身和使用條件等因素的影響。
  利用故障樹分析(FTA)可查出導(dǎo)致袋式除塵器用濾料損傷的基本原因。將故障樹改為成功(濾料不失效)樹(圖9、10),進(jìn)行成功樹分析﹝STA-Success Tree Analyses﹞,求出_小徑集MPS(Minima Path Sets),便可制定出防止濾料損傷和堵塞措施方案(見表4、表5)。
  表4 防止袋式除塵器用濾料損傷的基本措施
  頂上事件直接事件中間事件基本事件
  防 止 袋 式 除 塵 器 用 濾 料 損 傷 措 施 概 述
  a a1 X1 選用具有耐沖刷和耐摩擦的濾料
6 脈沖噴吹氣流應(yīng)嚴(yán)格對準(zhǔn)濾袋凈氣出口中心
  a11 7 濾袋箱體_嚴(yán)密,不得有孔洞和裂縫。防止漏風(fēng)形成的高速氣流對濾袋的沖刷袋式除塵器入風(fēng)應(yīng)經(jīng)過具有惰性粉塵分離和整流功能的柵板,形成均勻低速風(fēng)流,以防止高速含塵氣流對濾袋的沖擊,同時還具有降低除塵器阻力的作用除塵器各箱體、各行濾袋所通過的風(fēng)量應(yīng)盡量均勻,防止過高過低
  選用具有耐磨擦、碰撞等機(jī)械損傷的濾料
  濾袋間及其與箱體壁板之間須保持≥50~100mm 的距離。以防互相摩擦、碰撞
  濾袋尺寸_準(zhǔn)確,與骨架要妥善配合,縱向熱收縮率宜≤1%
  濾袋與骨架_安裝牢固,不得松動、搖晃
  濾袋在包裝、存放、運(yùn)輸過程中要防水、防熱;不得壓縮、沖擊和裸露在地面上拖拽X4 選用具有抗腐蝕功能的濾料
  正確掌握煙塵的成分和溫度等理化特性,有針對性地采取防護(hù)措施
  袋室內(nèi)的煙塵溫度應(yīng)高出煙氣酸露點(diǎn)10℃
袋式除塵器的箱體需妥善保溫,防止酸性氣體結(jié)露
  應(yīng)選用具有耐水解、氧化功能的濾料
  保持充分、_、穩(wěn)定的燃燒,空氣系數(shù)α不得過大
  宜間接降溫,不用大量摻風(fēng)、灑水等能向煙氣中增加O2 和H2O 的措施
防止煙道漏風(fēng)
  選用具有_功能的濾料
  _鍋爐穩(wěn)定燃燒、防止爆管、閥門關(guān)閉不當(dāng)?shù)仍斐筛邷亍⒙┧氖鹿?br />   正確選用、安裝、維護(hù)、并定期調(diào)試監(jiān)控儀表及控制裝置,以防止濾袋失效
建立安全通道并保持能在一般情況下的嚴(yán)密性和使用時的可靠性
  XL1=X1·X2·X3·X4·X5 表明:濾料應(yīng)具有:_、水解、氧化,抗腐蝕、沖刷和摩擦機(jī)械損傷等性能。
  表5 防止袋式除塵器糊袋的基本措施
  防 止 袋 式 除 塵 器 “糊 袋”措 施 概 述
  選用具有拒水拒油功能的濾料
  預(yù)涂粉塵形成濾料的保護(hù)層
  濾袋室內(nèi)的煙塵溫度應(yīng)高出煙氣酸露點(diǎn)10℃
  袋式除塵器的箱體需妥善保溫,防止酸性氣體結(jié)露。
  正確掌握煙塵的 O2、SO2、H2O…成分和溫度等理化特性,有針對性地采取防護(hù)措施
  在有效保護(hù)措施下噴油
  正確掌握粉塵性質(zhì),過濾粘性粉塵時_采取噴粉等有效的防護(hù)措施
  正確掌握粉塵性質(zhì),水解性粉塵時_采取噴粉等有效的防護(hù)措施
  選用粉塵剝離性高的濾料
  選用_清灰技術(shù)及可靠器械與控制系統(tǒng)
  為清灰提供足夠能量的動力(如脈沖清灰所需壓氣的壓力、反吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓)
  通過調(diào)試制訂符合粉塵性質(zhì)和煙塵特點(diǎn)的清灰周期并根據(jù)使用情況隨時進(jìn)行調(diào)整
  通過調(diào)試制訂符合粉塵性質(zhì)和煙塵特點(diǎn)的清灰強(qiáng)度(如脈沖噴吹清灰時的脈沖寬度、反吹清灰的持續(xù)時間)并根據(jù)使用情況隨時進(jìn)行調(diào)整
  XL2=X2·X3 表明:應(yīng)選用具有拒油、拒水和剝離率高的的濾料,如經(jīng)拒油、拒水處理的高密面層濾料或覆膜濾料。
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