【正文】 是在處理 200萬 3m /h煙氣以上的超大型袋式除塵器方 】【面 10 。 轉(zhuǎn)爐煉鋼二次煙氣和電爐煙氣均采用的是脈沖袋式除塵器，也是鋼鐵行業(yè)除塵器大型化的應(yīng)用場所，處理風(fēng)量達(dá) 100 萬一 150 萬 3m /h。 水泥行業(yè)袋式除塵器設(shè)備的大型化應(yīng)用進(jìn)展顯著，生料磨、水泥磨、窯頭、窯尾用袋式除塵器的處理風(fēng)量越來越大，從幾十萬 3m /h, 100 多萬 3m /h到近 200 萬 3m /h。 電解鋁行業(yè)主要采用袋式除塵煙氣凈化技術(shù)，隨著電解槽的加大，處理100 萬一 300 萬 3m /h 風(fēng)量的超大型袋式除塵器也將越來越多。國內(nèi) 200MW 和 300MW 機(jī)組使用袋式除塵器案例較多，并已有幾臺 600MW 機(jī)組采用袋式除塵器。進(jìn)入 21 世中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 8 頁 共 51 頁 紀(jì)由于環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，加上煤質(zhì)變化等因素，原燃煤電廠鍋爐單一采用靜電除塵將難以達(dá)到環(huán)保要求，因而采用靜電除塵技術(shù)與過濾機(jī)理相結(jié)合新型復(fù)合式袋式除塵器得到 了進(jìn)一步的研究和發(fā)展 。 總體看來，袋式除塵設(shè)備對其性能也提出了更高的要求，袋式除塵器不僅要滿足工藝要求而且還要有良好的技術(shù)性能指標(biāo)。濾袋的材質(zhì)有天然纖維、化學(xué)合成纖維、玻璃纖維、金屬纖維或其他材料。用濾袋進(jìn)行過濾與分離粉塵顆粒時，可以讓含塵氣體從濾袋外部進(jìn)入到內(nèi)部，把粉塵分離在濾袋外表面，也可以使 含 塵氣體從濾袋內(nèi)部流向外部，將粉塵分離在濾袋內(nèi)表面。粉塵經(jīng)濾袋被過濾分離所受到的力在各種除塵技術(shù)中是最復(fù)雜的。所以說，袋式除塵技術(shù)是一種料學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)完美結(jié)合的產(chǎn)物。袋式除塵器是最早出現(xiàn)的除塵設(shè)備之一，一百多年前人們就用簡單的掛袋，上口進(jìn)氣下口排塵，定期人工拍打，完成除塵過程。20 世紀(jì) 40 年代出現(xiàn)了逆氣反吹清灰袋式除塵器。 1957 年美國粉碎機(jī)公司利奧爾發(fā)明了脈沖袋式除塵器，促進(jìn)了袋式除塵器的進(jìn)步。 它 的應(yīng)用數(shù)量約占各類除 塵 器總量的 60～ 70％。袋式除塵設(shè)備是采用過濾技術(shù)進(jìn)行氣固分離的設(shè)備。三種過濾技術(shù)分離機(jī)理不同，但都能達(dá)到氣固分離的目的。袋式除塵設(shè)備的除塵機(jī)理是粉塵通過纖維時產(chǎn)生篩濾、碰撞、鉤住、擴(kuò)散、重力和靜電等效應(yīng)而被阻留，從而得以捕集。透過濾料的清潔氣體由濾袋的另一側(cè)排出口排出。粉塵初層形成后，它成為中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 共 51 頁 袋式除塵設(shè)備的主要過濾層。濾布只不過起著形成粉塵初層和支撐它的骨架作用。 附灰層概論 由過濾除塵的機(jī)理可知附灰層在實(shí)際除塵過程中起了非常重要的作用。濾袋表面的一層剩余附灰層（粉塵初層），是經(jīng)過長時間形成的。濾袋表面的附灰層由大小不同的煙塵顆粒組成，具有各種結(jié)構(gòu)性質(zhì)和孔隙性質(zhì)，在正常情況下，它影響布袋除塵設(shè)備的除塵效率和阻力，決定運(yùn)轉(zhuǎn)性能。 1． 過濾除塵過程中附灰層的影響 1)附灰層足夠厚時可以實(shí)現(xiàn)很高的除塵效率。 3)附灰層比重大時清灰時表現(xiàn)的慣性大，受震后容易和布袋表面分離，加強(qiáng)清灰效果。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 共 51 頁 2． 附灰層的生成過程 附灰層的生成過程，大致可分為以下三個階段： 1)新濾布開始使用后的幾分鐘或幾小時里，煙塵填塞濾布孔隙過程。 3)每次從濾袋清下的灰量，約等于后一次清灰前積附在濾袋上的灰量，而且在清灰條件不變 的情況下，阻力也相同。形成穩(wěn)定的附灰層（粉塵初層）。其工藝流程如圖 22 所示： 圖 袋式除塵系統(tǒng)工藝流程 典型的袋式除塵設(shè)備有塵氣室，凈氣室，濾袋，清灰裝置，卸灰裝置五部分外加輸氣管道，動力設(shè)備，控制設(shè)備組成控制。這三個方面的技術(shù)互相促進(jìn)，協(xié)同發(fā)展，推動著袋式除塵技術(shù)的不斷進(jìn)步。因此，袋式除塵設(shè)備的性能在很大程度上取決于濾料的性質(zhì)。這些都與濾料材質(zhì)和結(jié)構(gòu)有關(guān)。 袋式除塵 器 的主要性能 除塵設(shè)備主要以它的除塵效率 和 處 理氣體量以及 設(shè)備造價來衡量其優(yōu)良程度的，下邊，簡單介紹了袋式除塵設(shè)備的主要性能指標(biāo)和影響因素，指出 了 清灰方式是除塵設(shè)備過濾效率及出口煙塵濃度的重要影響因素。 濾袋應(yīng)選擇耐磨耐高溫的材質(zhì)，有玻璃纖維布?xì)?、針刺氈等，選擇時應(yīng) 考慮到濾袋的耐磨性、耐用高溫以及費(fèi)用等因素 。不起絨的素布濾塵效率最低，且清灰后效率急劇下降。 2． 溫度的控制 。 3． 風(fēng)機(jī)選用 。 4． 漏風(fēng)與阻力 。 5． 設(shè) 備維護(hù) 。 6． 過濾 速度 。過濾速度是一個重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。從除塵機(jī)理看，過濾速度主要影響慣性碰撞和擴(kuò)散作用。一般來講，除塵效率隨過濾速度的增加而下降。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 51 頁 7． 面積越大，除塵效率越高，但造價會相應(yīng)提高。 出口煙塵濃度 出口煙塵濃度是衡量除塵設(shè)備的另一主要性能指標(biāo)，一般情況下，環(huán)保技術(shù)部門都是通過實(shí)測來獲得出口煙塵濃度來監(jiān)測環(huán)境是否達(dá)標(biāo)，因此，除塵設(shè)備的出口煙塵濃度設(shè)計必須達(dá)到環(huán)保部門規(guī)定的要求。如果在設(shè)計和維護(hù)管理時給予充分注意，除塵效率不難達(dá)到 ％以上。例如，對于高比電阻粉塵，采用袋式除塵器比電除塵器優(yōu)越。 3． 使用靈活，處理風(fēng)量可由每小時數(shù)百立方米到數(shù)十萬立方米。 4． 結(jié)構(gòu)簡單，可以因地制宜采用直接套袋的簡易袋式除塵器，也可采用效率更高的脈沖清灰袋式除 塵 器。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 共 51 頁 6． 隨著新型耐高溫材料的發(fā)展，應(yīng)用范圍越來越廣。 8． 濾料是袋式除塵器中的主要部件，其造價一般占設(shè)備費(fèi)用的 10～ 15％左右需定期更換，從而增加了設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。因?yàn)?： 1． 對環(huán)境保護(hù)要求日趨嚴(yán)格 ， 促使我國 鋼廠燒結(jié)機(jī)除塵方面使用袋式除塵器。他們解決了袋式除塵器在使用中 出現(xiàn)的一些問題 ， 燒結(jié)機(jī) 應(yīng)用袋式除塵器成為一項(xiàng) 成熟的技術(shù)而推廣。 國外 燒結(jié)機(jī) 上使用袋式除塵器己是相當(dāng)普遍了 ， 濾袋使用壽命也很長 ， 一般都超過 2 年 ，有的甚至達(dá)到 6 年 以上。 運(yùn)行成 本 及排污收費(fèi)低。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 51 頁 4． 除塵器的運(yùn) 行、故障及異常診斷均采用自動化監(jiān)控管理 ， 使其操作管理較簡便。我們相信只要針對鍋爐煙氣的具體條件采用適應(yīng)的設(shè)備部件、運(yùn)行方法和設(shè)計 ， 對除塵器的制造質(zhì)量嚴(yán)格要求 .加強(qiáng)日常的維護(hù)管理 ， 鍋爐應(yīng)用袋式除塵器肯定能取得良好效果。含塵氣體由除塵器進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入 沉 氣室后 ， 由于氣流斷面的突然擴(kuò)大 ， 氣流中一部分大顆粒粉塵因慣性而落入灰斗 ， 顆粒小的粉塵進(jìn)入濾袋室后 ， 通過篩分、慣性、粘附、擴(kuò)散和靜電等作用而被收集、阻留在濾袋外側(cè) ， 凈化后的氣體則進(jìn)入袋內(nèi)匯集到凈氣室 ， 經(jīng)出口管道排出。濾袋經(jīng)一定過濾操作時間后 ， 由于粘附等作用 ， 塵粒在濾布網(wǎng)孔間產(chǎn)生架橋現(xiàn)象 ， 使氣流通過濾布的孔徑變小 ， 濾布網(wǎng)孔及表面迅速截留粉塵形成粉塵層。噴吹結(jié)束后 ， 濾袋即恢復(fù)過濾狀態(tài)。除塵主要是在除塵過濾系統(tǒng)進(jìn)行的 ， 該系統(tǒng)是由纖維材料制成的布袋 ， 按一定幾何形體排列的筒構(gòu)成。除塵箱體的下部是錐形貯槽和回收料桶。使用一定的時間后 ， 吸附在布袋上的粉塵顆粒逐漸增多 ， 使引風(fēng)機(jī)阻力增大 ， 除塵效果就減弱 ， 引起除塵布袋內(nèi)外部的壓差增大。它利用電 氣轉(zhuǎn)換的原理 ， 用電信號來控制氣動裝置。我們可以根據(jù)不同的介質(zhì) ， 不同的工作環(huán)境 ， 設(shè)定壓差計上的數(shù)值范圍 ， 當(dāng)壓力差超過此范圍時 ， 抽風(fēng)機(jī)停止 ， 氣動裝置動作 ， 反吹清洗開始。該系統(tǒng)是以高效的空氣轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ)的 ， 經(jīng)過減壓 (壓力為 ~)的壓縮空氣和按最佳交叉管線排列的吹氣口 ， 保證把空氣吹到各個布袋里。此外 ， 這些過濾袋容易檢查和維修 ， 可根據(jù)過濾介質(zhì)的物理 性質(zhì)和條件 ， 特別是被過濾氣體的溫度選用不同材質(zhì)的過濾布袋。金屬閥盤可關(guān)掉來自于清洗腔內(nèi)的空氣及其它的控制系統(tǒng)。當(dāng)閥體控制腔 (閥盤右邊的空間 ) 關(guān)掉時 ， 控制閥通過接口的氣動力滑到控制隔板上 ， 由控制系統(tǒng)直接支配 ， 同時布袋清洗空氣接到支架上。當(dāng)滑動控制閥盤由于閥控制系統(tǒng)的作用開通時 ， 空氣從控制腔內(nèi)排出。大部分空氣經(jīng)過減壓閥接到接口處進(jìn)入空氣清洗腔。彈簧的復(fù)位和滑動隔板的再次關(guān)閉引起閥盤的關(guān)閉 ， 閥腔再次充氣。 3． 氣源控制系統(tǒng) 清洗閥的氣源接口必須保證在清洗操作的短時間內(nèi)關(guān)閉和開通 ， 這個動作是通過電子控制器控制的二位三通電磁閥來實(shí)現(xiàn)的。氣源壓 力大約為， 用于控制系統(tǒng)的氣源壓力大約為 。氣源上應(yīng)裝過濾集水器、減壓閥、截止閥、安全閥以及其他安全保護(hù)設(shè)施。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 21 頁 共 51 頁 脈沖袋式除塵器的主要特點(diǎn) 脈沖袋式除塵器是一種周期性的向?yàn)V袋內(nèi)或?yàn)V袋外噴吹壓縮空氣來達(dá)到清除濾袋積塵的袋式除塵器。 濾料 濾料是袋式除塵器的關(guān) 鍵 組成部分，其造價約占設(shè)備費(fèi)用的 10～ 15％。因此，在設(shè)計和使用袋式除塵器時必須正確選用濾料。以往袋式除塵器在煙氣凈化上得不到推廣應(yīng)用有多方面原因 ， 濾料便是主要影 響因素之一。當(dāng)時受國內(nèi)過濾材料技術(shù)限制 ， 濾料種類有限 ， 濾料的質(zhì)量和生產(chǎn)技術(shù)較差 ， 在應(yīng)用上短期內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)濾袋燒毀、損壞、老化等現(xiàn)象 ， 致使更換濾袋頻繁 ， 經(jīng)常要停機(jī)檢修 ， 大大降低了工作效率 ， 此后袋式除塵器在電廠的應(yīng)用幾乎是一片空白。當(dāng)時的濾料在耐高溫、耐酸耐堿性和抗水解方面與現(xiàn)在的濾料性能相差較大 ， 而且濾料品種少 ， 很少有某種濾料具有多方面優(yōu)良的性能 ， 致使袋式除塵器應(yīng)用技術(shù)停滯不前。 根據(jù)目前濾料的使用情況 ， 當(dāng)前袋式除塵設(shè)備主要使用的濾料多為進(jìn)口濾料 ，有 Ryton(玻璃纖維 +P84+PPS)和 Procon(PPS)、 P8 PTFE 等材 料針刺氈 ， 其性能分別如下?，F(xiàn)在國內(nèi)外常用 PPS 作為煙氣除塵濾料。 Nomex 濾料耐溫 204～ 240℃ ， 機(jī)械強(qiáng)度高、耐磨、耐折性好 ， 對弱酸及弱堿具有非常好的抵抗力 ， 當(dāng)前使用量較大。尤其當(dāng)整個集塵室處于酸堿露點(diǎn)下 ， 此水解破壞效應(yīng)更為嚴(yán)重。并且因纖維不規(guī)則的截面 ，其表面過濾效果佳 ， 且清灰效果好。 PTFE 濾料最大的優(yōu)點(diǎn)是其表面過濾性能和良好的清灰效果。 玻璃纖 維濾料是傳統(tǒng)的耐高溫?zé)o機(jī)濾料 ， 耐溫可達(dá) 260℃ ， 但是其耐折、耐磨性能較差 ， 在高過濾風(fēng)速下 ， 濾料壽命會有大幅度降低 ， 當(dāng)前較少單獨(dú)使用。 復(fù)合濾料的結(jié)構(gòu)特性 ： 復(fù)合型耐高溫針刺過濾氈的研制目的 ， 是通過不同材料的配比和特殊的針刺工藝以及特殊的后整理加工技術(shù) ， 使濾料在耐高溫、抗酸堿性氣體腐蝕 ， 以及耐氧化水解方面能發(fā)揮某些化學(xué)纖維的優(yōu)點(diǎn) ， 同時克服單一纖維的短處 ， 取長補(bǔ)短 ， 組合成新型耐高溫濾料 ， 以適應(yīng)不同工況條件下的應(yīng)用?？傊?， 在精確分析煙氣特性的前提下 ， 可以通過調(diào)整各種性能濾料的攙雜比例來制成特殊場合適用的復(fù)合濾料。 綜合各類優(yōu)點(diǎn)選取尼龍做濾袋，上海 袋式除塵設(shè)備 130? *2020 型號的濾袋。 表 1 幾種不同濾料針刺氈的技術(shù)性能比較 種 類 P84 PPS Conex 玻璃纖維 HBT 建議連續(xù)使用溫度（干熱）（℃） 200 170 200 200 170200 密度（ g/m3） 20℃、 65%RH 時間回潮率（％） 0 0 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 2020 屆畢業(yè)設(shè)計說明書 第 25 頁 共 51 頁 助燃性 無 無 無 無 無 耐堿性 中 好 良 中 好 耐無機(jī)酸性 優(yōu) 好 中 優(yōu) 好 耐有機(jī)酸性 優(yōu) 好 中 優(yōu) 優(yōu) 耐氧化性 優(yōu) 中 差 好 優(yōu) 耐有機(jī)溶劑性 好 好 優(yōu) 優(yōu) 好 HBT 其他物化性能優(yōu)點(diǎn)如下 ： 1)復(fù)合而成的 HBT 針刺濾料具有很高的強(qiáng)度 ： 經(jīng)緯抗拉強(qiáng)力均在 2020N 以上 ，比單一化纖濾料提高一倍左右 ， 斷裂伸長率在 3～ 10%之間 ， 尺寸穩(wěn)定性好。將過濾氈置于 200℃的烘箱放置 24h 后 ， 其收縮率小于 %， 強(qiáng)度基本不降低。 2． 過濾性能指標(biāo) 濾料的運(yùn)行阻力通常由兩部分組成 ：