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加速度影响除尘器滤袋清灰效率及对细颗粒物净化功能

文章作者:宇成环保   发布时间:2021-07-10
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工业除尘技术的主要目的是降低烟气颗粒物的排放、减少大气污染。其中,布袋除尘技术因其在除尘效率、设备要求等方面的优点而备受青睐。作为除尘器的核心,滤袋的性能直接关系

  工业除尘技术的主要目的是降低烟气颗粒物的排放、减少大气污染。其中,布袋除尘技术因其在除尘效率、设备要求等方面的优点而备受青睐。作为除尘器的核心,滤袋的性能直接关系到除尘器的使用状况,其性能的优劣及使用寿命的长短直接决定了除尘效果的好坏,防止滤袋由于各种原因造成的破损或失效,对提高整个设备的稳定运行,减少设备的运行成本,满足环保排放要求具有重要的意义。其中含聚苯硫醚纤维的滤料以其耐热、耐腐蚀、力学性能稳定、绝缘性好、耐摩擦、过滤效率高等优点而成为滤料的主要产品之一。然而,在设备运行过程中难免会碰到滤袋破损或者失效等情况,通过对破损滤袋进行综合分析,总结得出滤袋失效破损的原因,有助于对布袋除尘器进行改进和完善,调整符合滤袋运行工况的较佳运行参数,较大限度地延长滤袋使用寿命,减少运行成本,降低风险,确保烟尘稳定达标排放和稳定生产。
  其一、加速度影响滤袋清灰效率
  加速度影响清灰效率,清灰效率与粘附的粉尘密度有关。较厚的粉尘层,较小的加速度就可以获得很好的清灰效果,因为惯性力与速度和质量有关:速度、质量越大,惯性越大。滤袋对于弹性滤料,加速度为30g以上即可获得较好的清灰效果,但当清灰效率达到一定数值后,再提高加速度,清灰效率基本保持不变。耐高温滤袋清灰效率随着清灰前粘附粉尘密度的增加而提高:气流量较小时,大部分反吹气流从薄粉尘层之间的裂缝或空隙穿过,粉尘层所受的作用力小,要想获得较高的清灰效率就需要较大的气流量;而厚粉尘层所受的作用力大,清灰效率就高。实际应用中,较厚粉尘层在清灰时,常常是片状剥落,且气流在布袋内有一缓冲过程,对于透气性较差的布袋,气流在耐高温除尘设备内聚集到一定量时才发生清灰,阻力系数较小的滤料在脉冲气流到达时立刻清灰。
  针对脉冲喷嘴大小、脉冲喷嘴距离、储气罐管线距离和脉冲气体储气罐容积等因素进行研究。若喷吹气体质量流量上升速率J决、峰值高,则滤管内压力波形上升速率和峰值也会随之增加,喷嘴直径越大,脉冲气流的质量流量峰值及质量上升速度也越高,但会使脉冲气流的消耗量增加,而脉冲喷嘴直径过小会造成脉冲气量减小,尤其是长布袋,严重影响清灰效率:压力罐容积越大,气体的质量流量越大,但当容器到达一定大小后,增大容器的容积,脉冲气流的增加量不再明显;气流管线的长度对质量流量影响不大,但大大降低了脉冲喷吹初射气流的质量流量峰值,并拓宽了脉冲宽度,即质量流量的较大值与质量流量的上升速度都将降低,因此管线越长,越不利清灰。在工程应用中,为了实现清灰的均匀性,应尽量缩短脉冲清灰的管线,在喷吹系统中宜用不均匀喷口直径。
  其二、布袋收尘器对细颗粒物PM2.5具有净化功能
  近十年来,随着我国经济快速发展,大中城市频发雾霾天气,并呈现越来越严重的趋势。PM2.5是造成雾霾天气的。研究表明:在京沪等城市的大气环境中,15%~20%的PM2.5来自燃煤锅炉集中污染源。因此进一步提高电站锅炉烟气的除尘效率,降低排气中PM2.5的浓度,对改变大气生态环境具有重要意义。
  对于电站锅炉烟气,静电除尘器对细颗粒物的捕集能力较弱,排气中PM2.5可占总排放颗粒物的30%~40%,而单机脉冲除尘器仅占13%。据清华大学对五家燃煤电厂的电袋复合除尘器排气中PM2.5的实测:排放值仅为13.2~2.76mg/Nm³,去除率为98.1%~99.89%。按对一台600MW机组计算,除尘布袋可比5电场静电除尘器少排PM2.5微细尘240t/a。
  湿式静电除尘器确实对微细颗粒物也具有高的捕集效率,较近已在多家电厂试用。但是对于高浓度、多组分的电站锅炉烟气,湿式静电除尘器并不具备单独使用的能力,通常只能作为不达标除尘脱硫设施下游的末端“收尾”处理设备配合使用,系统复杂,占地多,二次能耗大。此外湿式除尘腐蚀、易堵、污染物转移、构件易损、维护管理工作量大的弊端依然存在。从总的技术经济性衡量是否合理?能否经得起长期稳定运行的考验?较近已初见端倪,有待进一步实践验证。

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