鍋爐煙氣除塵的布袋除塵器技術分析

黃子候，王澤群，唐獻文（.山東大學能源與動力工程學院，濟南　5006；山東省鄒城市廣信科技開發(fā)有限責任公司，山東　鄒城　73500）

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鍋爐煙氣除塵的布袋除塵器技術分析

黃子候1，王澤群1，唐獻文2
（1.山東大學能源與動力工程學院，濟南250061；2山東省鄒城市廣信科技開發(fā)有限責任公司，山東鄒城273500）

摘要：環(huán)境保護是確保世界生態(tài)平衡發(fā)展的大事，在眾多污染物中，鍋爐排放的煙塵是主要污染物制劑。治理鍋爐排放污染一直是環(huán)保工作重點研究內容，因此，提升鍋爐煙塵除塵技術，降低鍋爐煙塵排放量，對減輕大氣污染、改善環(huán)境發(fā)揮重要作用。文中從布袋除塵器工作原理和主要結構入手，分析布袋除塵器的優(yōu)缺點，介紹其控制系統(tǒng)軟硬件設計情況。

關鍵詞：鍋爐煙氣除塵；布袋除塵器；工作原理；軟硬件

0　引言

空氣顆粒物是影響我國空氣質量的重要污染源，相關研究表明，每人每人吸入的空氣量遠遠超過每日的飲水和進食量，在人類吸入的空氣中攜帶大量顆粒物，直接影響人體的身心健康。根據(jù)我國各大城市污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，我國工業(yè)鍋爐每年煙塵排放量為6-8Mt，占全國煙塵排放總量的35%左右，減少鍋爐煙塵排放對改善大氣環(huán)境產生重要影響。文中針對布袋除塵技術工作原理和優(yōu)點入手，介紹布袋除塵器控制系統(tǒng)軟硬件設計情況。

1　布袋除塵技術

煙氣除塵技術根據(jù)其工作原理劃分為機械和靜電力作用兩大種類，兩者共同點使含顆粒物氣體由某個力場或電廠進行分離。下文主要介紹布袋除塵器工作要點及結構特征：

（1）布袋除塵器工作原理。布袋除塵器也稱之為袋式除塵器，其工作原理就是采用織物濾料對含塵氣體進行粉塵分離捕集的設備，起到篩分、攔截、擴散含塵氣體的功效。其中，篩分作為布袋除塵器主要的濾塵作用，如果粉塵粒徑超過濾料纖維孔隙，設備可自動將粉塵篩濾出來。通常情況下，如果織物濾料纖維孔隙大于粉塵粒徑時，主要利用慣性碰撞、擴散等作用完成篩分操作。如果濾布上逐漸形成粉塵黏附層，碰撞、擴散等作用減小，主要采用篩分將沉積的粉塵實施過濾。必須注意，濾料和清灰方式是影響布袋除塵器除塵效果的關鍵內容，濾料不僅具有較好的透氣性、致密性，也具有良好的耐腐蝕、耐高溫功效。布袋除塵器清灰主要包括機械振動、脈沖反吹等方式，脈沖反吹根據(jù)空氣壓力主要包括高壓、中壓、低壓脈沖反吹，脈沖清灰能夠有效調整噴吹強度及頻率，是世界上廣泛使用、效果最佳的清灰方式。

（2）布袋除塵器主要結構。布袋除塵器主要由濾袋組件、除灰系統(tǒng)、離線保護系統(tǒng)等關鍵部分組成。含塵氣體利用導流管通向各個單元室，基于導流裝置作用下，大顆粒粉塵通過分離操作直接落入灰斗，其它粉塵隨著氣流逐漸進入不同過濾區(qū)，通過過濾處理的氣體得以排出。若過濾袋表面粉塵達到某個厚度，濾袋內壓和外壓差異明顯增加。若內外壓壓差上升至設定數(shù)值，貯氣罐的空氣迫使自動打開脈沖閥膜片，輸出經過處理的空氣。運用風管由噴嘴噴入濾袋內，實施自動反吹灰操作。濾袋組件主要由布袋、袋籠兩個部分組成，袋籠能有效支撐布袋，上部與碳鋼環(huán)進行連接，并將布袋綁扣鎖在花板孔上。

2　布袋除塵器優(yōu)缺點

布袋與靜電除塵器除塵原理不同，二者存在各自的優(yōu)缺點。布袋除塵器優(yōu)缺點如下：布袋除塵器效果較好（99.9%），尤其對亞微米級粉塵收集效果極好，除塵器出口煙氣含塵濃度小于30mg/m3。同時，在某個范圍內，除塵器煙塵濃度不會因入口煙氣量和濃度出現(xiàn)變化，從而保證煙塵排放濃度長期處于較低狀態(tài)，滿足新時期環(huán)境排塵要求。布袋除塵器捕集粉塵范圍較廣，特別適用在燃煤灰分高、硫分低收集煤粉中。但是，布袋除塵器屬于新產品，主要零件如：脈沖閥、濾料等主要依賴進口，在一定程度上增加設備生產成本。布袋除塵器處理濕度較高的含塵氣體時，必須采取相應的保溫措施。

3　設計布袋除塵器控制系統(tǒng)硬件及軟件

（1）設計系統(tǒng)硬件。布袋除塵器屬于過濾式除塵技術，這種除塵器已經廣泛應用在鍋爐除塵另一，并展現(xiàn)長足發(fā)展趨勢。布袋除塵器控制系統(tǒng)核心部件選用可編程控制器、觸摸屏，根據(jù)具體控制要求，挑選開關量模塊、溫度、濕度、壓力傳感器，依據(jù)工藝生產特點，實現(xiàn)除塵系統(tǒng)自動控制效果。現(xiàn)場觸摸屏利用控制器，對生產過程中的各類工藝參數(shù)進行采集和處理，展示工藝流程和設備運行情況。控制系統(tǒng)硬件如圖1。

圖1　控制系統(tǒng)硬件簡圖

（2）設計系統(tǒng)軟件。控制系統(tǒng)軟件主要包括就地控制、遠程自動和手動控制三個基本功能，就地工作能對主煙道與旁煙道實施交換。遠程自動控制根據(jù)設計的溫度、濕度等信息，自動完成主煙道和旁煙道轉換操作。遠程手動控制是指如果需要停爐（停爐時間＞4d）實施檢修，必須對濾袋上的灰進行多次噴吹，盡最大可能清除濾袋上的灰。遠程手動控制工作流程如圖2。

圖2　布袋除塵遠程手動控制操作流程圖

3　結論

總之，電廠燃煤鍋爐尤其是流化床鍋爐，因爐內添入石灰石粉導致除塵器入口含塵濃度增加，煙塵比電阻明顯升高。采用傳統(tǒng)的除塵方式無法滿足日益嚴格的環(huán)保要求。布袋除塵器運行穩(wěn)定、除塵效果好，在一定程度上降低生產消耗，改善大氣質量。

參考文獻：

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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.080