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布袋除塵器的常見清灰形式及原理

發(fā)布時(shí)間:2017/10/18 15:19:46
布袋除塵器,布袋除塵設(shè)備,卸料器,卸灰閥
     我們介紹布袋除塵器三種常見的清灰方式。不管采用哪種形式的清灰裝置,清灰的目的和需要遵循的原則是一樣的。即當(dāng)濾袋上的積灰不斷增加,濾袋的前后壓差增加到某一個(gè)值時(shí),_要對(duì)濾袋進(jìn)行清灰,使濾袋恢復(fù)到比較理想的清潔狀態(tài)。有兩點(diǎn)需注意的是:
     1、清灰不能太頻繁太劇烈,濾袋表面_保存一層濾層(不能把濾料上面已經(jīng)收集到的一層濾層清掉),這_要在清灰強(qiáng)度(包括清灰頻率)設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。
     2、需要清灰的濾袋壓差設(shè)定點(diǎn)要根據(jù)濾袋的使用情況合理設(shè)定。壓差設(shè)定點(diǎn)不能定得太高,否則,運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)細(xì)灰顆粒_會(huì)嵌入濾袋太深,影響濾袋使用壽命。在濾袋使用壽命的后期,因細(xì)灰顆粒嵌入濾袋已較多,清灰的頻率要增加。
     隨著科技的不斷發(fā)展,清灰的控制現(xiàn)在都采用PLC程序控制。理論上_理想的清灰程序是每一個(gè)濾袋前后壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)開始清灰,到壓差降到某一個(gè)設(shè)定值時(shí)停止清灰。但事實(shí)上測(cè)定每個(gè)濾袋的壓差是不可能的。因此,一般清灰程序都是按每個(gè)過(guò)濾單元前后的壓差和壓差變化的時(shí)間長(zhǎng)短這兩個(gè)參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì)的。在正常情況下,清灰系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所測(cè)量到的參數(shù)按照預(yù)先編制好的各種清灰程序進(jìn)行自動(dòng)清灰(“定時(shí)清灰”或“定壓清灰”)。在特殊情況下(比如測(cè)量元件故障,運(yùn)行工況異常……等),可以切換到手動(dòng)控制進(jìn)行清灰。當(dāng)然PLC程序控制裝置具有自動(dòng)報(bào)警功能,出現(xiàn)異常情況會(huì)隨時(shí)報(bào)警,提醒運(yùn)行人員注意或采取應(yīng)急措施。
     不同的清灰方式,有不同的清灰特點(diǎn),自然其結(jié)構(gòu)也明顯不同,_是相同清灰方式的布袋除塵器,因不同的制造廠有各的技術(shù)_,其結(jié)構(gòu)也有不同,因此,在這里只可能把幾種類型的布袋除塵器的清灰控制,結(jié)合其結(jié)構(gòu)作簡(jiǎn)單介紹。
     煙氣反吹式布袋除塵器:這種形式的布袋除塵器在美國(guó)電站使用初期用得較多。含塵煙氣從布袋除塵器的下部經(jīng)過(guò)進(jìn)口閥后,流過(guò)灰斗上面的緩沖板進(jìn)入濾袋后,濾袋為圓形。_數(shù)量的濾袋以方陣布置組成一個(gè)除塵單元。在前面已經(jīng)介紹過(guò),布袋是在袋的封口端垂直懸掛著,下部口袋用卡環(huán)固定在管板上,袋內(nèi)沒有籠骨(長(zhǎng)的除塵濾袋有支撐環(huán)),煙氣進(jìn)入袋內(nèi)把袋鼓起,灰在袋內(nèi)收集。為了防止濾袋未張緊在底部下垂,濾袋上部的固定有彈簧式和重錘式兩種,過(guò)濾后的清潔煙氣經(jīng)過(guò)出口提板閥排出。
     當(dāng)濾袋兩邊壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)進(jìn)行清灰。清灰時(shí),要被清灰的這一個(gè)除塵單元的出口提升閥關(guān)閉,打開反吹提升閥(反吹風(fēng)由一個(gè)低壓反吹風(fēng)機(jī)提供),一股低壓風(fēng)進(jìn)入清潔煙氣室與清潔煙氣一起反向吹向?yàn)V袋,使濾袋壓癟變形,灰抖落掉入灰斗達(dá)到清灰的目的。清灰結(jié)束,被清灰單元的出口提升閥打開,反吹風(fēng)提升閥關(guān)閉,該單元投入運(yùn)行。然后轉(zhuǎn)到下一個(gè)除塵單元進(jìn)行清灰。這種方式的清灰動(dòng)作比較緩慢,作用在除塵布袋上的機(jī)械張力較小,對(duì)濾袋的損傷也較輕。但清灰效果相對(duì)而言要差一些,所以有時(shí)候需連續(xù)反吹幾次再轉(zhuǎn)到下一個(gè)單元清灰。
     這種清灰方式所配的反吹風(fēng)機(jī)的參數(shù)一般為:壓頭:H=50(mmH2O),流量:Q=總風(fēng)量/過(guò)濾單元(m3/h)。另外,每個(gè)除塵單元的出口提升閥的嚴(yán)密性非常重要的,否則反吹風(fēng)會(huì)泄露掉,影響清灰的效果。
     反吹風(fēng)清灰機(jī)構(gòu):包括旋臂、噴口、分圈反吹機(jī)構(gòu)、循環(huán)風(fēng)管、反吹風(fēng)管、反吹風(fēng)機(jī)、旋臂減速機(jī)構(gòu)。
     反吹風(fēng)旋臂由置于頂蓋上的減速器驅(qū)動(dòng),反吹風(fēng)機(jī)可安裝在除塵器本體上,或落地安裝,也可裝于除塵器頂蓋上,通過(guò)中心管與旋臂連接。
     機(jī)械抖動(dòng)式(振動(dòng)式)布袋除塵器:與煙氣反吹式布袋除塵器相類似;濾袋也是在袋的封口端垂直懸掛著,袋內(nèi)沒有籠骨(長(zhǎng)的濾袋有支撐環(huán)),煙氣進(jìn)入袋內(nèi)把袋鼓起,灰在袋內(nèi)收集,不同的是:它是依靠濾袋頂部的支承機(jī)構(gòu)的機(jī)械抖動(dòng)(振動(dòng))使濾袋擺動(dòng)起到變形作用,使灰從濾袋上清理下來(lái)。抖動(dòng)(振動(dòng))的方式因?yàn)V袋上端的懸掛方式不同而略有不同,一般是靠馬達(dá)驅(qū)動(dòng)濾袋頂部反承機(jī)構(gòu)抖動(dòng)。
     當(dāng)濾袋前后壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)進(jìn)行清灰,要被清灰的這一個(gè)單元的進(jìn)出口門關(guān)閉,除塵單元處于停用狀態(tài)。馬達(dá)啟動(dòng)抖動(dòng)開始(一臺(tái)馬達(dá)帶動(dòng)一片組濾袋抖動(dòng)),持續(xù)一段時(shí)間后停止,達(dá)到清灰的目的。清灰結(jié)束,被除塵單元的進(jìn)出口門打開,該單元投入運(yùn)行,然后轉(zhuǎn)到下一個(gè)除塵單元進(jìn)行清灰。
     這種清灰方式的振打“強(qiáng)度”的設(shè)計(jì)是很重要的。振打“強(qiáng)度”太大對(duì)濾袋的損傷太大,因此振打“強(qiáng)度”不能_過(guò)_(振打“強(qiáng)度”的增大并不能使濾袋清理得更干凈)。相反振打“強(qiáng)度”太小又不能起到很好的清灰效果。
     振打“強(qiáng)度”是由振幅、振動(dòng)頻率(該兩項(xiàng)參數(shù)也_確定了振動(dòng)加速度)和振動(dòng)持續(xù)時(shí)間三個(gè)主要因素所組成的,它們之間又相互影響。因此,在清灰程序的編制和有關(guān)值確定的時(shí)候,當(dāng)振幅或頻率確定之后,振動(dòng)持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短是很重要的。在調(diào)試期間還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)情況綜合考慮。
     這種清灰方式的布袋除塵器與其他方式的布袋除塵器比較,對(duì)濾袋的機(jī)械強(qiáng)度要求_,而清灰效果不是_。
     上述兩種清灰形式的布袋除塵器所選用氣布比都_是低氣布比,因此,體積龐大,造價(jià)高。另外,含塵煙氣從袋口進(jìn)入濾袋,袋口處局部煙速大,并存在渦流區(qū),雖然管口設(shè)有防磨短管,但濾袋還是比較容易損壞。隨著科技的進(jìn)步,現(xiàn)在已經(jīng)不主張采用這兩種形式的布袋除塵器。
     脈沖清灰布袋除塵器:與前兩種形式的布袋除塵器明顯的區(qū)別是灰在濾袋內(nèi)部被收集,濾袋靠袋內(nèi)部的金屬除塵骨架支撐,上端用各種方式固定在花板上。它的清灰是靠清潔的壓縮空氣周期性地脈沖噴入濾袋,使濾袋變形,使積存在濾袋外面的灰去掉。
     噴吹系統(tǒng):包括脈沖控制儀,電磁脈沖閥,噴吹管,氣包。
     含塵空氣由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器箱體內(nèi),因氣流體積突然擴(kuò)張,流速驟然降低,顆粒圈套的灰塵由于碰撞才自重的作用下從含塵氣流中分離出來(lái),沉降到下箱體灰斗內(nèi)。較細(xì)小塵粒由于濾袋的多種效應(yīng)作用,被滯陰在濾袋外壁。凈化后的氣體通過(guò)濾袋經(jīng)文氏管從上箱體出風(fēng)口排出。隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),濾袋表面吸附的粉塵增多,濾袋的透氣性減弱,使除塵器阻力不斷增大,當(dāng)阻力達(dá)到_值時(shí),由脈沖控制儀發(fā)出信號(hào),循序打開電磁脈沖閥,使氣包內(nèi)的壓縮空氣由噴吹管各噴孔噴射到對(duì)應(yīng)的文氏管(稱為一次風(fēng)),并在高速氣流通氣過(guò)文氏管時(shí)誘導(dǎo)數(shù)倍于一次風(fēng)的周圍空氣(稱為二次風(fēng))進(jìn)入濾袋,造成濾袋瞬間急劇膨脹,由于反向脈沖氣流的沖擊作用很快消失,濾袋又急劇收縮,這樣使積附在濾袋外壁上的粉塵被_,落下的灰塵經(jīng)排灰系統(tǒng)排出。
     由于清灰是集資分別向幾組濾袋進(jìn)行,并不切斷需要處理的含塵空氣,所以在清灰塵過(guò)程中,除塵器的處理能力保持不變。
     前面已經(jīng)講到它們有高壓脈沖、中壓脈沖和低壓脈沖三種形式,其結(jié)構(gòu)、濾袋的固定方式、脈沖壓縮空氣的參數(shù)等都各不相同。
     1、高壓脈沖:該高壓脈沖布袋除塵器的特點(diǎn)是:階梯式的入口總管把氣體均勻地分布到每個(gè)除塵單元,并_了進(jìn)氣的均勻性。
     除塵器的濾袋為圓形,由抗癟的袋籠所支撐,_數(shù)量的濾袋以方陣布置組成一個(gè)除塵單元。每個(gè)除塵單元的進(jìn)、出口配有擋板門,清灰時(shí)進(jìn)出口擋板門關(guān)閉,執(zhí)行離線清灰。每一個(gè)濾袋口處有一個(gè)文丘里管,文丘里管與除塵器袋籠上端固定,并用螺栓壓板固定在管板上。
     每一排濾袋上面布置一根反吹壓縮空氣管,管上開有反吹孔,每個(gè)孔與每個(gè)濾袋——對(duì)應(yīng)。每一根反吹壓縮空氣管上裝一個(gè)由電磁閥控制的隔膜脈沖閥。當(dāng)清灰時(shí),隔膜電磁脈沖閥迅速打開,壓縮空氣以一股同速氣流噴入濾袋,氣流經(jīng)過(guò)文丘里管起到噴射作用,把周圍的一部分清潔煙氣吸入,在袋內(nèi)形成微正壓使濾袋變形,達(dá)到清灰的目的。高壓脈沖壓縮空氣由空壓機(jī)提供,氣體壓力為0.60~0.80Mpa,壓縮空氣經(jīng)過(guò)壓縮空氣罐后和每一根反吹壓縮空氣管連接。
     清灰的自動(dòng)控制是由PLC控制裝置來(lái)執(zhí)行,可自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。自動(dòng)控制有“定時(shí)控制”和“定壓控制”兩種程序,且“定壓控制”優(yōu)先,即運(yùn)行時(shí),按設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行清灰;如果在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)壓差_過(guò)設(shè)定值,清灰_會(huì)馬上進(jìn)行。同樣,該裝置也設(shè)有各種異常工況的報(bào)警。
      高壓脈沖清灰的壓縮空氣壓力高,脈沖時(shí)間為0.2—0.5秒。誘導(dǎo)的清潔氣量大,耗氣量_小,但對(duì)壓縮空氣的品質(zhì)要求也高。
     另外,這種高壓脈沖清灰方式一次脈沖反吹的濾袋數(shù)量是有限的,因此,所需的隔膜脈沖閥_多,較大容量鍋爐上的布袋除塵器所配的隔膜脈沖閥_過(guò)千個(gè)。這對(duì)運(yùn)行維護(hù)管理不利。
     2、中壓脈沖:中壓脈沖布袋除塵器,只是脈沖反吹壓縮空氣壓力低一些,一般為0.20—0.40Mpa。它的濾袋也為圓形,由袋籠支撐,方陣布置,組成一個(gè)除塵單元。每一個(gè)濾袋口也裝有文丘里管,清灰機(jī)理和清灰的自動(dòng)控制與高壓脈沖袋除塵器一樣,這里不再重復(fù)。
     “中壓”和“高壓”脈沖清灰的清灰效果都是不錯(cuò)的,但文丘里管附近區(qū)域清灰能力差一些,對(duì)濾袋的機(jī)械強(qiáng)度要求也高一些。
     3、低壓脈沖:該低壓脈沖布袋除塵器的特點(diǎn)是:濾袋為橢圓形,由抗癟的袋籠所支撐,_數(shù)量的濾袋以同心圓狀布置組成一個(gè)除塵單元。每一個(gè)除塵單元的進(jìn)出口擋板門可設(shè)計(jì)在除塵器本體內(nèi),也可設(shè)計(jì)安裝在除塵器本體外。煙氣是從除塵器下部進(jìn)入后均勻地分配到濾袋的外側(cè),過(guò)濾的清潔煙氣從濾袋內(nèi)排到上部的清潔煙氣室,然后經(jīng)過(guò)出口擋板門排出。每一個(gè)除塵單元配一套清灰裝置(包括脈沖儲(chǔ)氣罐,電磁閥,隔膜脈沖閥和反吹風(fēng)支管),旋轉(zhuǎn)反吹風(fēng)支管由位于頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)速大約為1轉(zhuǎn)/分),風(fēng)管上設(shè)有空氣噴口(噴口設(shè)計(jì)時(shí)考慮到吹風(fēng)的均勻性,每一布袋圈上方對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖噴口)。低壓的壓縮空氣(0.06-03.08Mpa)由羅茨風(fēng)機(jī)提供,風(fēng)機(jī)首先向集氣罐沖氣,再通過(guò)輸氣管道輸送到各個(gè)脈沖儲(chǔ)氣罐。除塵器采用在線反吹清灰,由PLC控制裝置執(zhí)行。當(dāng)PLC控制裝置發(fā)出清灰指令后,隔膜脈沖閥在電磁閥的作用下迅速打開,低壓壓縮空氣進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反吹風(fēng)支管,經(jīng)過(guò)噴口對(duì)濾袋進(jìn)行反吹清灰。它的清灰是靠_量的低壓空氣進(jìn)入濾袋內(nèi),使濾袋鼓起變形除塵。
     橢圓濾袋的同心圓布置結(jié)構(gòu)緊湊,磨損少,清灰較均勻,濾袋設(shè)計(jì)比較長(zhǎng),為拆裝方便袋籠分段設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)合理結(jié)實(shí),拆裝容易,無(wú)需特殊工具。袋籠上部裝有1.6mm厚的碳鋼環(huán),可以將過(guò)濾布袋的綁鎖在孔上,維護(hù)人員在孔板板面上行走也不會(huì)造成損害。在停止運(yùn)行維修期間,旋轉(zhuǎn)支管可以用手自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。這使得布袋進(jìn)行檢測(cè)和更換比較方便。
     除塵器反吹清灰,可自動(dòng)控制和手動(dòng)控制(正常為自動(dòng)控制)。自動(dòng)控制時(shí),通過(guò)監(jiān)測(cè)到的花板內(nèi)外(即濾袋內(nèi)外)壓差,按預(yù)先編制好的脈沖控制儀控制程序自動(dòng)在線發(fā)出清灰的指令。一般清灰程序設(shè)計(jì)有3種反吹清灰模式來(lái)_濾袋在整個(gè)壽命期內(nèi)維持_的除塵阻力(詳細(xì)內(nèi)容見下表)。
     設(shè)置點(diǎn)的壓差脈沖的時(shí)間脈沖間隔
     無(wú)清灰(<0.7Kpa)N/AN/A
     緩慢清灰(0.70-1.00 Kpa)200ms(毫秒)1-5分
     中速清灰(1.01-1.50 Kpa)200ms(毫秒)10-60秒
     快速清灰(>1.51 Kpa)200ms(毫秒)5秒
     在調(diào)試期間,可以將脈沖輸出和脈沖期之間的時(shí)間間隔重新設(shè)定。在商業(yè)運(yùn)行期間,也可以根據(jù)運(yùn)行情況對(duì)這些設(shè)定參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
     在運(yùn)行中,當(dāng)以“快速”脈沖清灰還不能使壓差降低到1.8 Kpa以下時(shí),PLC控制裝置發(fā)出警報(bào)信號(hào),運(yùn)行人員可檢查工藝條件以確認(rèn)引起壓差高的原因。這時(shí),脈沖清灰_保持在“快速”脈沖清灰狀態(tài),直到異常排除為止。
     如果壓差一直在2.0 Kpa時(shí),說(shuō)明布袋壽命已接近終點(diǎn)。在壓差接近2.01 Kpa時(shí),會(huì)引起報(bào)警提示需要更換布袋。
     這三種脈沖反吹式的布袋式除塵器都可選用較高的氣布比,也是現(xiàn)在國(guó)外大容量電站鍋爐上常用的。但它們各有優(yōu)缺點(diǎn),_終選擇什么樣形式的布袋除塵器,還是要根據(jù)使用場(chǎng)合、濾料、場(chǎng)地的大小、制造廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和運(yùn)行維護(hù)的管理等因素來(lái)考慮

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