布袋除尘系统

简介

除尘器或除尘设备就是把粉尘从烟气中分离出来的设备。而布袋除尘也称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。 [1]在脉冲和气箱式除尘中,粉尘是附着在滤袋的外表面。含尘气体经过除尘器时,粉尘被捕集在滤袋的外表面,而干净气体通过滤料进入滤袋内部。滤袋内部的笼架用来支撑滤袋,防止滤袋塌陷,同时它有助于尘饼的清除和重新分布。除尘布袋的面料和设计应尽量追求高效过滤、易于粉尘剥离及经久耐用效果。除尘布袋的选用至关重要,它直接影响除尘器的除尘效果,选取用除尘布袋从下列几个方面选取择:气体的温度,潮湿度和化学性,颗粒大小,含尘浓度,过滤风速,清尘方式等因素。

工作原理

布袋除尘器是一种干式除尘装置,它适用于捕集细小、干燥非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入布袋除尘器,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来 ,落入灰斗,含有较细小粉尘的气体在通过滤料时,粉尘被阻留,使气体得到净化。一般新滤料的除尘效率是不够高的。滤料使用一段时间后,由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的主要过滤层,依靠初层的作用,网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料 表面的积聚,除尘器的效率和阻力都相应的增加,当滤料两侧的压力差很大时,会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。另外,除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此,除尘器的阻力达到一定数值后,要 及时清灰。清灰时不能破坏初层,以免效率下降。 [2]布袋除尘器结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体(灰斗)、清灰系统和排灰机构等部分组成。 布袋除尘器性能的好坏,除了正确选择滤袋材料外,清灰系统对布袋除尘器起着决定性的作用。为此,清灰方法是区分布袋除尘器的特性之一,也是布袋除尘器运行中重要的一环。

结构设计

除尘布袋一般按照清灰方式不同分为脉冲式除尘滤袋,振打式除尘布袋,反吹式除尘布袋。根据形状不同,还有圆袋型,扁袋型,信封型。除尘布袋还有不同的袋口与袋底设计方式可供选择

应用场合

炼铁厂、炼钢厂、铁合金厂、耐火厂、铸造厂、发电厂等的烟气治理除尘系统。垃圾焚烧炉、燃煤锅炉、流化床锅炉等烟气过滤。沥青混凝土搅拌,建材、水泥陶瓷、石灰、石膏等生产场所。铝电解、铅、锡、锌、铜及其他稀有金属的冶炼烟气过滤,微细物料回收,液、固分离。化工、焦炭、炭黑、染料、制药、塑胶等领域的液固分离及微细物料回收。采矿、粮食加工、面粉、电子行业、木材加工等的灰尘治理和净化收集。

注意事项

1)、新工艺旧布袋不应混装,避免损坏时间不同影响除尘设备正常工作。2)、布袋的老化。主要由于以下原因引起的,须进行原因调查,采取消除措施并更换除尘滤袋。①因异常高温而硬化收缩;②因与酸、碱或有机溶剂的蒸气接触反应;③与水分发生反应。3)、滤布不宜挂得过松或过紧,过松容易积尘,过紧容易拉坏。4)、更换下来的布袋,先用压缩空气吹净,再检查有无破洞,有破洞修好后留待更换。如被粉尘糊住的布袋,用水冲洗,凉干后留待更换。5)、布袋除尘的堵塞。布袋发生堵塞时,使阻力增高,可由压差计的读数增大表现出来。布袋堵塞是引起布袋磨损、穿孔、脱落等现象的主要原因。引起除尘布袋堵塞的原因,按下表进行检查并维修。一般采取下列措施:①暂时地加强清灰,以消除布袋的堵塞;②部分或全部更换布袋;③调整安装和运行条件。

基本维护

布袋除尘器的使用维护一般问题及注意事项可分为粉尘排放超标、除尘器压力比正常高、以及滤袋的使用寿命过短等三个方面,这三者之间有明显的关联,简介如下:

粉尘排放超标

造成粉尘排放超标的基本原因1、滤袋表面的初始层不够;2、滤袋破损;3、滤袋装配不良;分别叙述如下:1、滤袋表面的初始层不够在除尘器的运行中,如果排放超标且除尘器的运行压力比设计的过低,极有可能是滤袋的表面初始粉层不足,其原因可能是滤袋的过滤速度过高、滤袋的清洗周期过短、喷吹压缩空气的压力过高、粉尘的负载性降低等。有研究表明:过高的过滤速度,粉尘的排出率会增加,过高的过滤气速,会使初始粉尘层破碎,以及粉尘冲击滤袋而造成过度磨损,如果此时清洗滤袋次数过高极易导致滤袋的织物松散,这些都会使除尘器排放超标。在设定脉冲清洗的周期时,以能保证除尘器工作在稳定的压力下、设定的脉冲清洗周期时间最长为好,脉冲清洗时间以能保证初始粉尘不脱落,设定的时间清洗最短为好,如果初始粉尘层不足,可以采用延长清洗周期补赏,如果使用压差控制,可以提高除尘器的进出口压力设定的稳定性。如果除尘器超标排放仅仅是在清洗滤袋之后发生,则只需检查脉冲清洗的压缩空气的压力是否过大。粉尘的负载降低可能来自生产率的降低,或者是除尘器的控制系统的检修、调整造成的,解决的方法:可以采用用轻负荷慢慢开始升载或者采用预覆粉尘的方法来解决。2、滤袋破损 (磨损、烧毁、腐蚀)滤袋的使用占除尘器维修费用的最大,最高可达维修费用的70%以上。其基本的情况是磨损、烧毁、腐蚀等,解决的方法可以采用以下几种方式:(1)磨损过高的过滤气速,致使粉尘冲击、磨损滤袋,也使滤袋的织物纤维张力受损,解决的方法:调整除尘器的废气流量,当预期的流量变化较大,可以增加流量自动控制系统以保证除尘器工作在稳定的气量。除尘器的进气分布不均,容易使高含量的含尘废气直接冲击局部,容易使废气进口处部分滤袋穿孔、使用周期过短,解决的方法:在除尘器进风口导管处安装进气分布导板,或者针对经常磨损部位的滤袋更换成耐磨损的滤袋。滤袋间的距离过小、笼骨弯曲等容易造成滤袋间的磨损,例如玻璃纤维彼此之间磨损很敏感,应调整、安装牢固滤袋并更换弯曲的笼骨。滤袋与笼骨的直径相差关系,太小时清洗效果不佳,应提高清洗周期和提高喷吹空气的压力,太大时滤袋与袋笼的摩擦,会加速磨损,较佳的配合为滤袋比龙骨的周长大10~20mm,长度应该一致,对某些滤布随温度变化较大、而且有伸长的特性时,需特别注意。笼骨焊接处有破洞或毛刺时,或因腐蚀产生的粗糙的表面,亦会加速滤袋的磨损。滤袋与多孔板密封不严,会造成滤袋顶端反褶处磨损,采用代有弹性环的比较好。文氏管或脉冲管相对滤袋对齐不正,容易使滤袋上段产生机械摩擦,应调整。滤袋清洗太频繁,会加速滤袋的磨损,应调整。废气中含尘超过设计标准,也会使滤袋加速磨损。除尘器集灰斗储存的粉尘过多,也会加速滤袋的磨损。上述原因均会使除尘器排放超标,而且也会减少除尘器元器件的使用寿命,应重视。(2)烧毁造成除尘器滤袋的烧毁的原因,主要是废气的温度过高所至如果除尘器长期处理的废气温度超过滤袋的工作条件,容易使滤袋硬化收缩,或融化产生破洞,以及废气中的火星流入、或粉尘发热,也可能使滤袋烧成孔洞,在选择滤袋时尤为重要。如果需要将废气降温,采用冷却方式时,要注意冷空气的湿度、是否含有酸碱成份,同时尽量要保证除尘器处理的废气的气流温度高于露点以上,并避免水滴直接进入滤袋。为防止火星进入布袋除尘器,使滤袋受到烧损,可以采用预处理方法,比如:在滤袋的表面预覆一层保护层,可以采用高岭土、石灰石粉等。同时要防止未燃碳物质在除尘器二次燃烧。(3)腐蚀腐蚀的主要原因是废气中含有酸、碱性成分,随着这些化学物质气体的浓度变化而改变露点,如果除尘器开机或停机在露点以下时,废气中的SO2遇水形成H2SO2造成滤袋纤维变形从而失去强度,防止的方法是采用耐酸、碱的滤袋、将除尘器进气管道、外壳保温,有条件的情况下可以给除尘器加温。废气中的凝露水还会造成滤袋的堵塞,当滤袋表面的初始粉尘层由于水分的原因,干燥后会使粉尘凝结、板结,从而导致滤袋式去了弹性,如果在此条件下脉冲清洗滤袋,将加速滤袋的损坏。采用除尘器停机后再脉冲反吹清洗滤袋若干次,对保护滤袋有益。

阻力过高

除尘器的阻力在除尘器的设计中已经决定,但是在除尘器的运行中,如果发现除尘器的阻力在短时间急剧增加,则表示除尘器发生问题,应进行加修、调整。阻力过大的原因可以分为两种:1、除尘器在系统运行后立刻发生;2、除尘器在工作一段时间后发生;如果是新装除尘器的设计不当,容易造成第一种现象的发生;造成第二种原因是操作问题和维修方面所致:主要原因是滤袋的清洗不良,滤袋堵塞、进气分配不匀。简要如下:(1) 清洗装置调整不良检查压缩空气的质量,是否含有油、水;检查供气管道是否畅通;检查脉冲电磁阀工作是否正常,紧固螺栓是否松动、膜片是否损坏、电磁线圈是否松动;阀芯是否卡住;顺序控制仪的设定是否符合要求,是否有所改变;喷气支管、文氏管是否安装准确;(2) 滤袋堵塞滤袋的堵塞主要原因是过滤速度过大、粉尘过细、粉尘具有粘性、滤袋清洗不良、滤袋受潮。如果除尘器运行的过滤气速超过滤袋的设计标准,则极易导致废气中的微细粉尘卡住在滤袋纤维内部。从而发生滤袋堵塞。采用覆膜滤料或在滤袋的表面预覆保护性粉层,是比较好的方法。对于粘性大的粉尘,则需要降低过滤气速,或增大脉冲喷吹的压力,或采用离线脉冲清洗滤袋的方式,但较好的方法是增加过滤面积,以利降低过滤气速,延长滤袋的使用寿命。滤袋清灰不良的主要包括清灰次数频繁、清灰时间过长。清灰次数过频容易使滤袋纤维组织松散从而增加废气中的微细粉尘堵塞滤袋,清灰时间过长会将滤袋表面的初始粉层一并清洗掉。如果清灰时间过短,滤袋表面的粉尘还没有完全清洗干净时,随即开始进行过滤,粉尘逐渐累积在滤袋的表面,从而造成滤袋的堵塞,在解决这种问题,可以通过几次试运行进行调整。滤袋受潮的原因:除尘器壳体密封不严漏水、进入含湿空气,用于反吹清灰的压缩空气不干净(含油、含水)、用于清灰的压缩空气太冷。为防止滤袋受潮,在寒冷的地区,可将用于清灰的压缩空气增加保温、加温、除油、除水,在除尘器停机后再继续清灰10~20分。水份是滤袋堵塞的最大原因,造成含有水份的原因通常是低温发生凝露,尤其在处理燃烧或高温烟气时,对这样的情况可采用以下的方法防止:① 避免不当开机② 避免在除尘器阻力大时开机;在低于露点时开机;在除尘器停机后滤袋表面有冷凝水时重新开机,如此时进入大量含尘空气,加上高湿度将导致滤袋表面泥泞。为防治这种情况,应预热除尘器进口含尘空气、或预覆粉尘层。③ 在低于露点开机除尘器在低于露点运行,容易发生问题,如果进气分布不匀,容易造成除尘器壳体局部的腐蚀,因此,应避免除尘器工作在凝露点以下,有保温的装置应使用。④空气渗入空气渗入经常发生在除尘器的法兰、检修门或除尘器的活动装置,如果密封不严,外部空气进入除尘器,当处理高温废气时,会在除尘器内部产生低温区,从而导致低温处结露,腐蚀除尘器、造成滤袋的受潮。(3) 不当气体分布如果除尘器的进口气体分布不匀,在除尘器开机时会发生阻力较大,因此,应保证袋式除尘器的进气分布均匀。

滤袋的寿命过短

影响滤袋的使用寿命的因素如下:滤袋的品种使用不当;滤袋的品质; 过滤气速; 粉尘负载; 粉尘成份; 粉尘特性; 清洗方法; 清洗频率;系统开机、停机次数;以及相关的维护工作。在评定滤袋的使用寿命时,应考虑是否使用不当,认真检查、记录除尘器工作情况,除尘器是否经常在露点以下开机、关机,以及脉冲清洗的周期、清洗时间是否合理,加装差压计、温度计是保证纪录的先决条件。也是保证除尘器正常运行的措施。

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