工業(yè)除塵技術(shù)的主要目的是降低煙氣顆粒物的排放、減少大氣污染。其中,袋式除塵技術(shù)因其在除塵效率、設(shè)備要求等方面的優(yōu)勢而備受青睞。作為除塵器的核心,濾袋的性能直接關(guān)系到除塵器的使用狀況,其性能的優(yōu)劣及使用壽命的長短直接決定了除塵效果的好壞,防止濾袋由于各種原因造成的破損或失效,對提高整個設(shè)備的穩(wěn)定運行,減少設(shè)備的運行成本,滿足環(huán)保排放要求具有重要的意義。其中含聚苯硫醚纖維的濾料以其耐熱、、力學(xué)性能穩(wěn)定、絕緣性好、耐摩擦、過濾等優(yōu)點而成為濾料的主要產(chǎn)品之一。然而,在設(shè)備運行過程中難免會碰到濾袋破損或者失效等情況,通過對破損濾袋進(jìn)行綜合分析,總結(jié)得出濾袋失效破損的原因,有助于對布袋除塵器進(jìn)行改進(jìn)和完善,調(diào)整符合濾袋運行工況的運行參數(shù),限度地延長濾袋使用壽命,減少運行成本,降低風(fēng)險,煙塵穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放和穩(wěn)定生產(chǎn)。
[一]、布袋收塵器工作原理與說明
布袋收塵器采用滌綸針剌氈濾料作為過濾材料(濾芯),透氣,除塵。將其制作成一個個由金屬骨架包裹的圓柱狀中空的濾氣組件(俗稱布袋),把數(shù)個濾氣組件裝進(jìn)一個的箱體內(nèi),簡稱為氣箱脈沖袋。而布袋收塵器是由多個這樣的氣箱脈沖袋組成。
氣箱脈沖袋式除塵器,采用反吹除塵法,不僅能凈化一般的含塵硫氣體,還能處理入口濃度達(dá)1300g/Nm³的含塵氣體。煙氣中所含的水蒸氣由于其溫度較高,在100℃左右,初呈氣態(tài);從噴霧塔出來后,溫度有所降低,冷凝成水滴附在煙氣中的塵粒上,呈現(xiàn)霧狀;進(jìn)入氣箱脈沖袋式除塵器時塵粒即被捕集下來。
除塵清灰工作過程為:以一個袋為例,含塵氣體由處直接進(jìn)入氣箱的袋室;由于有負(fù)壓風(fēng)機(jī)的引力驅(qū)動作用,含塵氣體由外及里,自下而上,克服阻力,穿越濾芯到達(dá)上部箱體;粉塵就會被阻擋在濾器組件之外,小的顆粒被吸附在濾芯的表面,大的顆粒直接掉到下面的灰斗中;經(jīng)過過濾后的含有微塵的氣體在脈沖提升閥處匯集,之后從出風(fēng)口排出,此時便是干凈的氣體。這個工作過程的過濾狀態(tài)所示,過濾狀態(tài)就是對含塵氣體進(jìn)行除塵。當(dāng)過濾工作達(dá)到時間(或阻力達(dá)到預(yù)先設(shè)定值),清灰過程開始。其工作過程為:控制器發(fā)出信號,使脈沖提升閥關(guān)閉,阻斷排氣;壓縮空氣電磁脈沖閥開啟,以大于0.5MPa的壓縮空氣經(jīng)電磁脈沖閥噴入凈氣室;并膨脹入除塵器濾袋內(nèi),并產(chǎn)生振動作用,除塵器濾袋外側(cè)表面上的粉塵,粉塵掉落到灰斗。這個動作完成后(大約6~15s),壓縮空氣電磁脈沖閥關(guān)閉,提升閥重新打開,該箱室的除塵器濾袋重新回到過濾狀態(tài)。
噴霧塔的尾氣中含有大量的粉塵和SO2等廢氣,經(jīng)過旋風(fēng)除塵和布袋除塵后的煙氣的粉塵量可降到40mg/m³以下,比之前的8000mg/m³降低了兩個數(shù)量級,效果非常明顯。除下來的粉塵都是陶泥粉,可以回收利用。
以某氣箱脈沖袋式除塵器為例,布袋收塵器由18個氣箱脈沖袋組成。氣箱脈沖袋需要定期濾芯表面的粉塵,防止堵塞。清灰時采用分箱(袋)清灰的方式,逐箱隔離、輪流進(jìn)行,逐一按要求進(jìn)行清灰直至一個箱室清灰完畢,此為一個清灰周期。除塵器的脈沖噴吹寬度和清灰周期,是由清灰程序控制器自動控制連續(xù)進(jìn)行,從而了清灰的效果。
[二]、布袋除塵器對細(xì)顆粒物PM2.5具有凈化功能
近十年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,大中城市頻發(fā)霧霾天氣,并呈現(xiàn)越來越嚴(yán)重的趨勢。PM2.5是造成霧霾天氣的罪魁禍?zhǔn)?。研究表明:在京滬等城市的大氣環(huán)境中,15%~20%的PM2.5來自燃煤鍋爐集中污染源。因此進(jìn)一步提高電站鍋爐煙氣的除塵效率,降低排氣中PM2.5的濃度,對大氣生態(tài)環(huán)境具有重要意義。
對于電站鍋爐煙氣,靜電除塵器對細(xì)顆粒物的捕集能力較弱,排氣中PM2.5可占總排放顆粒物的30%~40%,而布袋除塵器僅占13%。據(jù)清華大學(xué)對五家燃煤電廠的電袋復(fù)合除塵器排氣中PM2.5的實測:排放值僅為13.2~2.76mg/Nm³,去除率為98.1%~99.89%。按對一臺600MW機(jī)組計算,布袋除塵器可比5電場靜電除塵器少排PM2.5微細(xì)塵240t/a。
濕式靜電除塵器確實對微細(xì)顆粒物也具有高的捕集效率,最近已在多家電廠試用。但是對于、多組分的電站鍋爐煙氣,濕式靜電除塵器并不具備單獨使用的能力,通常只能作為不達(dá)標(biāo)除塵脫硫設(shè)施下游的末端“收尾”處理設(shè)備配合使用,系統(tǒng)復(fù)雜,占地多,二次能耗大。此外濕式除塵腐蝕、易堵、污染物轉(zhuǎn)移、構(gòu)件易損、維護(hù)管理工作量大的弊端依然存在。從總的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性衡量是否合理?能否經(jīng)得起長期穩(wěn)定運行的考驗?最近已初見端倪,有待進(jìn)一步實踐驗證。