談 慶 胡嘉寶
目前常用的袋式除塵器中,回轉反吹扁布袋除塵器具有結構較簡單的特點,但一般采用反吹風清灰,清灰效果不好,阻力損失大,并且要消耗大量能源;脈沖清灰除塵器利用壓縮氣體進行清灰,是較理想的清灰方式,但其結構繁雜,操作不方便,且占地面積也較大。針對以上問題,東方環境工程設計研究所通過大量實踐,采用“極簡主義”的設計理念,自主創新,開發了離線回轉脈沖清灰袋式除塵器。該項成果是2006年國家重點環境保護實用技術(A類),并獲得國家專利。
“極簡主義”就是一切被精簡到極致,只剩下最精華的部分;摒棄了一切無用的細節,保留最本真、最純粹的部分。除塵設備的“極簡主義”設計理念就是以創新技術實現結構的簡潔合理,使除塵器的結構阻力降低,同時使電耗節省,并要使占地面積更省,操作維護更方便。
表1為過濾面積同樣為10,000 m2的普通脈沖清灰除塵器和離線回轉脈沖除塵器相比的部分技術參數。
從表1可以看出,離線回轉脈沖除塵器比普通脈沖除塵器無論在機械結構和電氣控制上都有很大的精簡,占地面積也是明顯減少了。而且,離線回轉脈沖除塵器的中心處已包含了出風管,不像普通的脈沖除塵器還有從除塵器出口到主風機的垂直下降直段部分。
離線回轉脈沖除塵器是煙氣從灰斗上部與本體之間的進風口直接進入除塵器筒體,煙氣的流動速度減小,大顆粒粉塵在重力的作用下,沉降到灰斗中,微小顆粒粉塵隨氣流向上,并被阻擋在濾袋外面,凈化后的煙氣通過濾袋,到達頂部的凈氣倉,然后從除塵器中心的出風管向下,由除塵系統的主風機送往排氣筒。經過一段時間的運行后,濾袋外表面的積灰增多,引起除塵器的運行阻力上升。當阻力上升至設定的上限值時,回轉噴吹機構開始旋轉工作,同步運行的離線裝置使該處的濾袋處于不過濾的離線狀態,以求達到良好的清灰效果。在噴吹口對準濾袋口的中心時,相對應的脈沖閥迅速啟動,對該組濾袋進行清灰。從而保證除塵器能穩定運行在低阻狀態下。
回轉噴吹機構是離線回轉式脈沖除塵器的關鍵設備,它主要有擺線針輪減速機、傳動齒輪、回轉底圈和噴吹裝置等組成。噴吹裝置包括了環形氣包、脈沖閥、噴吹管等。為了保證脈沖噴吹的效果,花板設計成扇形布置,花板孔不是呈同心圓布置,而是離散式非徑向均勻布置,濾袋與濾袋之間呈三角形布置。為了保證清灰效果,現在一般認為采用離線清灰方式。離線回轉式脈沖除塵器采用了離線罩的形式,使噴吹處的濾袋不處于過濾工作狀態。

表1 兩種除塵器的部分技術參數對比

表2 典型離線回轉脈沖除塵器的主要技術參數
離線回轉脈沖除塵器的主要特點有:結構簡、阻力低,耗電省、占地少、操作便。表2為已經安裝并運行的幾臺典型離線回轉脈沖除塵器的主要技術參數表。
(1)回轉離線機構:用1套動態回轉的脈沖清灰機構實現了常規除塵器用數10套固定的脈沖清灰機構對全部濾袋的離線脈沖清灰功能。機構的減少使故障和檢修工作量也相應地減少了。
(2)除塵器中心出風結構:由常規的脈沖除塵器的長方體外形改成離線回轉脈沖除塵器的圓柱形外形,出風管中心線即是圓柱體的中心線。
(3)動態回轉供氣供電裝置:脈沖氣包在回轉中的壓縮空氣供氣技術,解決了泄漏、降壓等技術問題;采用滑環式的動態供電裝置。
(4)環形脈沖氣包:脈沖氣包由常規的脈沖除塵器的圓柱形改成離線回轉脈沖除塵器的圓環形,以滿足回轉離線機構的功能。
(5)多點脈沖觸發裝置:采用環狀齒式的多點脈沖觸發裝置,確保噴吹管與花板濾袋中心位置正確時迅速噴吹。
(6)動態對位脈沖噴吹機構:確保噴吹管與花板濾袋位置的正確,并在回轉的動態條件下實現離線罩的低壓密封裝置。
(7)除塵器 360°可調進出風口:煙氣可在360°任一方向由一個或多個進口進入除塵器,凈化氣體匯聚至除塵器中心向下后,可在360°任一方向接至風機。
(8)離散式非徑向均布凹式花板:采用了新穎的離散式非徑向均布花板,未采用同心圓的布置形式,以利于提高噴吹清灰的效果。采用籠骨埋入式凹式花板,以提高花板強度,保證噴吹效果。
離線回轉脈沖除塵器是新研制的高新技術產品,各項性能還可進一步完善和優化。目前,單臺除塵器的過濾面積已做到9,000m2,并已開發了13,000m2的大型除塵器,處理風量可以達到85~100×104m3/h。為了提高處理能力,也可將數臺除塵器組合在一起。
離線回轉脈沖除塵器具有廣闊的發展前途,可應用于冶金、建材、電力行業的煙塵治理。目前已在上海寶鋼,南京鋼鐵集團、寶鋼集團新疆八一鋼鐵有限公司、遼寧本鋼、山東萊鋼等冶金企業的各類煙塵污染治理項目中成功應用。