布袋除塵器是利用袋式過濾元件來捕集含塵氣體中的粉塵,使氣體凈化,同時通過清灰機構被阻留在濾袋表面的附塵,使濾袋而恢復其過濾功能的除塵設備。布袋除塵器具有除塵、工作穩(wěn)定、排放濃度低、適用范圍廣、維護方便等特點。
早期由于濾料等技術的限制,布袋除塵器在工業(yè)爐窯高溫煙氣處理中的應用并不多。當時,電除塵器能滿足環(huán)保標準的排放要求,所以各種高溫煙氣的治理以電除塵為主。隨著科技的不斷進步及業(yè)內(nèi)人士的不斷探索,各種的濾料相繼被出來,這了布袋除塵器在高溫煙氣處理系統(tǒng)中的廣泛應用。布袋除塵器和電除塵器相比既存在優(yōu)點,也存在缺點。
布袋除塵器的除塵,排放粉塵濃度可穩(wěn)定達到30mg/m³以下,甚至5mg/m³以下;能捕集PM10,甚至PM2.5以下的微細粉塵,回收可利用的粉塵;它不受粉塵種類、粉塵低、顆粒大小和粉塵比電阻的限制。它所使用的濾料具有常溫(140℃以下)、高溫(140~300℃)和溫(300℃以上)之分,濾料選擇合理均能滿足除塵要求。布袋除塵器采用單元模塊組合式結構,處理風量范圍大,能適應工藝負荷變化引起的風量波動;可充分利用現(xiàn)場場地設計,不停機而分室停風進行維護、檢修、換袋;利用預噴涂、預附層技術,可同時進行對粉塵和、有毒氣體的凈化處理。
布袋除塵器要求控制煙氣的溫度在過濾材料所能承受的范圍內(nèi),以防止因溫度而燒損濾袋,同時也要防止因低溫水汽結露糊袋或酸結露腐蝕濾袋。布袋除塵器運行阻力(指進出口間阻力)較電除塵器大,一般為1000一1500Pa;較大可達2000Pa。隨著新過濾材料的,除塵器內(nèi)部結構的改進,過濾風速的降低,布袋除塵器的運行阻力也在降低。
布袋除塵器常用濾料
濾料是布袋除塵器的核心,濾料選用合理與否決定著除塵器的除塵效率、排放濃度以及濾袋的運行阻力和使用壽命,因此濾料的選用要慎重。濾料的品種繁多,常用的有丙綸、亞克力、滌綸、芳綸、P84,PPS、玻纖以及各種復合濾料等。
濾料的選用應根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求、含塵氣體及粉塵的理化特性、所配除塵器的清灰型式,主要考慮因素為:達到用戶要求的排放濃度和使用壽命,技術上考慮經(jīng)濟合理。
布袋除塵器的選用
正確選用布袋除塵器是除塵系統(tǒng)正常運行并達到預定排放濃度的較重要環(huán)節(jié),也是獲得較長濾袋壽命的關鍵措施。一般的選用應考慮如下因素。
1準確掌握設計原始資料
設計的原始資料包括:
(1)對排放濃度、濾袋壽命的要求。
(2)布袋除塵器安裝現(xiàn)場位置及場地面積的要求。
(3)對含塵氣體特性的把握(氣體的化學成分、溫度、含濕量、含塵濃度、腐蝕性、可燃性、易爆性等)。
(4)對粉塵理化特性的掌握(粉塵的粒徑、分散度、腐蝕性、磨啄性、勁性等)。
(5)除塵系統(tǒng)風量及其波動的可能性(系統(tǒng)風機的風量、風壓等)。
2合理選擇過濾風速
過濾風速是表征布袋除塵器處體能力的重要技術經(jīng)濟指標,是指通過濾料的風速,也稱氣布比,其物理意義是指單位時間內(nèi)過濾的氣體量和過濾面積之比。對于分室停風離線脈沖清灰或分室停風反吹風清灰的布袋除塵器,其過濾風速有全過濾風速和凈過濾風速之分。凈過濾風速指布袋除塵器離線清灰時,停止了一個分室或幾個分室,其處理的風量由其他各室承擔時的過濾風速。
過濾風速的大小取決于粉塵特性及其濃度大小、氣體特性、濾料品種以及除塵器清灰方式。對于塵粒細、濃度大、勁性大、磨啄性強的粉塵,以及高溫高濕、腐蝕性氣體的過濾,過濾風速宜取小值,如0.7一0.9m/min,反之取大值,如0.85一1.1m/min。
對于濾料,機織布阻力大,玻纖布不耐折,過濾風速取小值;針刺氈孔隙率高,阻力小,可取大值;覆膜濾料取大值。對于除塵器清灰方式,如機械振打、分室反吹風清灰,清灰強度較弱,過濾風速取小值,如0.5一0.7m/min;脈沖清灰強度大,可取大值,如0.85一1.1m/min。選用過濾風速時,若風速過高,處理相同風量的含塵氣體所需的濾料過濾面積就小,則除塵器的體積小、占地面積小,耗鋼量也小,一次投資小。但除塵器阻力較大,耗電量大,因而運行費用就大;并且容易造成排放,濾袋壽命短。反之,過濾風速小,一次投資大,但運行費用小,排放濃度低,濾袋壽命長。近年來用戶對布袋除塵器的要求不斷提高,既關注排放濃度,又關注濾袋壽命。不僅要求達到20一30mg/m³,甚至5mg/m;的排放濃度,還要求濾袋壽命達到3-4年或以上,且除塵器能長期平穩(wěn)運行,不更換濾袋。因此,過濾風速宜小不宜大。
3除塵器的結構設計
布袋除塵器的種類較多,械振動清灰類、反吹風清灰類、氣箱脈沖清灰類及行噴式脈沖清灰類布袋除塵器。行噴式脈沖布袋除塵器以其優(yōu)異的性能而應用較為廣泛,它清灰強度大,除塵,是一種目前發(fā)展且遍及各工業(yè)除塵的布袋除塵器。下面介紹行噴式長袋脈沖除塵器的結構設計要素。
3.1花板結構
花板是布袋除塵器的關鍵部件,花板設計的合理與否直接決定著布袋除塵器能否成功應用。為便于運輸,一般的行噴式長袋脈沖除塵器均設計為分室單元組合結構,濾袋規(guī)格以φ130mmx6000mm和φ160mmx6000mm為常見,濾袋長度有的可到8000mm或以上,脈沖閥配76.2mm淹沒式。
綜合考慮產(chǎn)品運輸、經(jīng)濟合理以及脈沖噴吹的技術優(yōu)劣和布袋除塵器的工程應用經(jīng)驗,一般除塵器每小室設計有10,11,12閥為常見,每閥噴吹16一20袋為經(jīng)濟合理,已工程實例的成功論證,其運行穩(wěn)定、,技術相對成。布袋中心線至殼體邊a值取不小于200mm;噴吹管末端考慮噴吹管支架,所以值取240~260mm。
3.2噴吹及凈氣室
噴吹裝置是脈沖布袋除塵器清灰的核心。它主要由分氣箱和噴吹管組成,分氣箱上安裝有脈沖閥,脈沖閥通過控制系統(tǒng)定時進行脈沖放氣。由于過濾工況的不斷進行,勁附在濾袋外側的粉塵逐漸增多,設備阻力隨之增大。當設備阻力達到預先設定的值時,就需要對濾袋進行清灰。分氣箱中的壓縮空氣由脈沖閥控制而瞬間被釋放,通過噴吹管上的噴嘴射入對應的濾袋,同時凈氣室中的大量干凈空氣被二次引流沖入濾袋,此時氣流在濾袋內(nèi)自上而下形成強沖擊波而抖動,由于濾袋的張力作用同時產(chǎn)生反向加速度,從而震落附著在濾袋外表的粉塵,達到清灰的目的。
脈沖噴吹氣流在噴吹管內(nèi)從頭部向尾部流動過程中,氣流的動壓逐漸減小,靜壓逐漸增大,當噴吹氣流到達噴吹管末端時動壓已全部轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。因此沿著噴吹氣流方向,噴吹管上的每一個噴嘴射出的氣流量并不相等,而是呈從小到大的規(guī)律,形成噴吹不均現(xiàn)象,試驗證明確實如此。根據(jù)試驗和工程經(jīng)驗數(shù)據(jù),一般噴嘴口徑沿氣流方向設計為φ18一14mm的變口徑,基本能形成各噴嘴的均勻噴吹。