布袋除塵器技術(shù)應(yīng)用及影響效率、壽命因素

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展，作為國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)的電力工業(yè)也在增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年我國電力增長11%，2001年電力增長7.7%，2002年電力增長8.7%。我國電力工業(yè)以火力發(fā)電為主，占總發(fā)電量的70%以上。火電廠是燃煤大戶，每年排放的煙塵和二氧化硫的數(shù)量非常巨大，嚴(yán)重污染了環(huán)境。環(huán)境污染問題已經(jīng)成為制約我國可持續(xù)發(fā)展的重要因素。

針對電力發(fā)展趨勢和目前環(huán)境狀況，   環(huán)保總局頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》CB13223-2003并于2004年1月1日正式實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)要求第2時(shí)段和第3時(shí)段的火力發(fā)電鍋爐到2010年1月1日煙塵   高允許排放濃度要達(dá)到50mg/Nm³，同時(shí)按著   環(huán)保局、   經(jīng)貿(mào)委、科技部[2002]26號文件要求，燃用含硫大于2%煤的機(jī)組或大容量機(jī)組伏于200的電廠鍋爐宜采用濕式石灰石一石膏法脫硫工藝；燃用含硫小于2%煤的中小型電廠鍋爐(小于200Mw誼采用半干法或干法脫硫方式。電廠對鍋爐煙氣采用電除塵器+a顯法脫硫的處理系統(tǒng)時(shí)，由于濕法脫硫裝置能達(dá)到50%的除塵效率，煙塵排放可以滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求；但采用電除塵器州干法脫硫或只采用電除塵器時(shí)卻很難滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求。我國現(xiàn)有運(yùn)行電廠鍋爐除塵大多數(shù)采用靜電除塵器，即使將三電場、四電場改造成五電場、六電場也很難滿足新標(biāo)準(zhǔn)要求。通過比較火電廠鍋爐煙氣各種除塵方式，只有布袋除塵器效率可以達(dá)到，煙塵排放濃度可以控制在50mg/Nm³以內(nèi)，能適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)要求，而且布袋除塵技術(shù)已逐漸完善和成熟，將越來越廣泛應(yīng)用。

1、布袋除塵器的基本原理

布袋除塵器也稱袋式除塵器，是將含塵氣體通過織物濾料進(jìn)行粉塵分離捕集的裝置，對含塵氣體具有篩分、慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、靜電及重力作用。篩分作用是布袋除塵器的主要濾塵作用之一。當(dāng)粉塵粒徑大于濾料纖維間孔隙或?yàn)V料上沉積的粉塵間孔隙時(shí)，粉塵即被篩濾下來。通常織物濾料纖維間的孔隙遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，開始過濾時(shí)的篩分作用很小，主要是靠慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散、靜電及重力作用。當(dāng)濾布上逐漸形成粉塵粘附層后，則碰撞、擴(kuò)散等作用變得很小，而主要靠篩分作用，把沉積在濾料表面上的粉塵層作為過濾層。

影響布袋除塵器除塵效率的關(guān)鍵是濾料性能和清灰方式。濾料除了具有特定的致密性和透氣性外，還應(yīng)有良好的、性和較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度。濾料所需的費(fèi)用占除塵器設(shè)備總造價(jià)的15%-20%。布袋除塵器清灰可分為機(jī)械振動(dòng)、煙氣反吹、脈沖反吹等方式。脈沖反吹清灰根據(jù)空氣壓力分為高壓脈沖反吹、中壓脈沖反吹、低壓脈沖反吹3種方式，脈沖清灰由于噴吹強(qiáng)度和頻率可以調(diào)整，清灰效果較好，是目前世界上應(yīng)用   廣泛的清灰方式。

2、布袋除塵器的結(jié)構(gòu)

脈沖反吹布袋除塵器由濾袋組件、導(dǎo)流裝置、脈沖噴吹系統(tǒng)、除灰系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、離線保護(hù)系統(tǒng)、箱體等組成。含塵氣體由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元室，在導(dǎo)流裝置的作用下，大顆粒粉塵被分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉室過濾區(qū)，過濾后的潔凈氣體透過濾袋經(jīng)上箱體、提升閥排風(fēng)管排出。當(dāng)過濾袋表面粉塵達(dá)到   厚度時(shí)，濾袋內(nèi)外的壓差就會逐漸增加；當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值(由壓差儀控制時(shí)天來自貯氣罐的空氣就會迫使脈沖閥的膜片自動(dòng)打開，輸送   量的空氣，通過風(fēng)管由噴嘴噴入濾袋內(nèi)，進(jìn)行在線自動(dòng)反吹清灰，抖落濾袋上的粉塵。落入灰斗中的粉塵經(jīng)卸灰閥排出后，利用輸灰系統(tǒng)送出。

濾袋組件由布袋和袋籠組成。袋籠起著支撐布袋的作用，上部接碳鋼環(huán)，可以將布袋的綁扣鎖在花板孔上。

3、影響布袋除塵器效率和壽命的因素

影響布袋除塵器效率和壽命的主要因素有氣布比、濾料、清灰方式、系統(tǒng)的合理選擇和運(yùn)行維護(hù)管理。

氣布比和濾料的合理選擇是除塵器效率和使用壽命的基礎(chǔ)。而氣布比和濾料是根據(jù)煙氣特性、粉塵特性泡括物理和化學(xué)特性)、除塵后的排放標(biāo)準(zhǔn)、允許的阻力損失、清灰的方式等來選擇的。

氣布比主要由煙氣量和煙氣的含塵濃度確定。氣布比是單位面積濾料處理的煙氣量。氣布比值選的太高，設(shè)計(jì)的布袋除塵器的體積小、造價(jià)低、運(yùn)行阻力大、清灰頻繁，粉塵顆粒容易嵌入濾料內(nèi)部，地縮短了布袋的使用壽命，影響布袋除塵器的正常運(yùn)行。相反，氣布比值選的太低也不適合，設(shè)計(jì)的布袋除塵器造價(jià)明顯增加，帶來的經(jīng)濟(jì)效益不太大。另外，不同的清灰方式，因其清灰的特點(diǎn)不同而   選用不同的氣布比。通常電站鍋爐配置的布袋除塵器的氣布比選擇范圍和阻力。

濾料的質(zhì)量直接影響布袋除塵器的效率和壽命。在選擇濾料時(shí)，要考慮煙氣特性和粉塵特性，煙氣濕度會影響到灰是否粘結(jié)在濾袋表面并堵袋；煙氣溫度太低抵于酸露點(diǎn)溫度)或太高；煙氣中的氧化性和酸堿性對濾料壽命有明顯的影響。另外，顆粒的硬度直接影響濾料的使用壽命，對硬度大粉塵的過濾速度要選擇的較低。

目前，對布袋除塵器較多采用脈沖反吹清灰方式，脈沖反吹清灰分為固定噴吹和旋轉(zhuǎn)噴吹兩種方式。固定噴吹的脈沖閥比旋轉(zhuǎn)噴吹多。以某臺200Mw機(jī)組為例，固定噴吹的脈沖閥為700個(gè)左右，旋轉(zhuǎn)噴吹脈沖閥僅為8個(gè)。通常小脈沖閥維修率為3%，在幾百個(gè)脈沖閥中找到幾個(gè)有故障的脈沖閥是一件   困難的工作，而用脈沖閥距離非常近，給檢修工作帶來諸多不便。而旋轉(zhuǎn)噴吹的旋轉(zhuǎn)軸易磨損，   換困難，成本較大。