浅谈袋式除尘器在高效煤粉工业锅炉中的应用

浅谈袋式除尘器在高效煤粉工业锅炉中的应用

李小岗张军刚

（中节能（陕西）环保装备有限公司陕西省咸阳市712000）

摘要：高效煤粉工业锅炉最主要的技术是燃烧煤粉，它是种先进的工业锅炉。排出烟气中粉尘颗粒是用过滤的方法，从而达到环境保护以及排放标准。此种锅炉具有自动化系统，节能减排效果显著，因此备受全国各地工业区、大型的煤炭公司及各级市政府青睐，充分发挥了袋式除尘器在锅炉中的作用。本文主要是针对了袋式除尘器在高效煤粉工业锅炉中的应用进行了全面的分析，同时也是在这基础上提出了下文中的一些内容。

关键词：袋式除尘器；高效煤粉；工业锅炉；应用；分析

引言：高效煤粉工业锅炉是一种以煤粉燃烧技术为核心的新型燃煤工业锅炉，将燃煤研磨成细度为0.074mm的煤粉，使燃煤在炉膛内充分燃烧从而提高煤燃烧效率，煤粉燃尽率可达98%以上，锅炉热效率达88%以上，充分实现了国家“十二五”节能减排政策中节能的要求。而布袋除尘器作为一种高001效除尘设备在煤粉工业锅炉中不可或缺，主要通过过滤的方式将烟气中的粉尘过滤出来以达到环保、低排放的要求，其排放质量浓度低至5mg/m3以下，远低于现行国家燃煤锅炉排放标准，甚至接近或达到燃油、燃气锅炉的污染物排放要求，对PM2．5细颗粒污染物也能够达到良好的净化效果，满足日益严格的环保标准要求。

1.布袋除尘器原理与清灰

布袋除尘器除尘原理运用过滤机理，是重力、筛滤、惯性碰撞、吸附效应和扩散与静电吸引等各种力的综合效应。当含尘烟气流经滤布时，比滤布空隙大的微粒，由于重力作用而沉降，或由于惯性作用而被滤布挡住；比滤布空隙小的微粒，由于和滤布发生碰撞或被滤布纤维吸附，停留在滤布表面和空隙中，并形成附着在滤布上的一次尘，用来过滤后来的二次尘，即用粉尘过滤粉尘，从而进一步提高除尘器的除尘效率。通过机械振动，压缩空气反吹，脉冲喷吹等手段使滤袋产生形变振动从而将附着在滤袋上的粉尘清除，称为清灰。由于布袋除尘器的清灰工作是使滤袋产生振动，若清灰方式不当，会直接影响除尘器的除尘效果及滤袋的寿命。

2.袋式除尘器特征

袋式除尘器的组成包括滤袋、喷吹、控制系统、清灰系统等。第一，袋式除尘器的花板精密而且紧凑。除尘器的室以同心圆排开，有扁圆形的花板孔，与同体积的除尘器相比，多了30%的过滤面积，这种排列方式比较紧凑，很节省过滤面积。为了确保孔之间有准确的位置，就用数控机床来制作花板孔。第二，袋式除尘器的袋笼光滑且坚硬。它主要是维持滤袋的形状，以免滤袋变形。除尘器结构牢固，所用主要材料为钢筋。为提高袋笼的使用寿命，保护袋笼不受高温烟气的破坏，应在袋笼完成后，在其表面进行耐高温防护措施。第三，袋式除尘器具有设计合理的气流分布板。通过计算机模拟实验以及模型实验来确定分布板的开孔率，使每个室的滤袋上均匀的分布着除尘器的气流，以避免单个滤袋由于气流过大而损坏。第四，袋式除尘器的控制系统可靠且先进。袋式除尘器采用了自动控制方式，且其具有三种控制方式用于清灰，由手动、压差自动机时间继电器控制。自动控制系统还具有高温警报及喷水降温的功能，防止超高的烟气温度损坏滤袋。

3.脉冲喷吹式和气箱式脉冲除尘器的应用

3．1在线清灰和离线清灰

在线清灰过程中，滤袋由于脉冲气流冲击产生振动，附着在上面的灰尘脱离滤袋后，较大的粉尘颗粒因其自重落入灰斗，部分较小的粉尘颗粒则会在受到振动脱离滤袋后随含尘气流再次附着于相邻的其他滤袋上（粉尘的二次飞扬），系统阻力不能有效降低，如此往复，会增加除尘器的清灰频率，降低电磁阀和滤袋的寿命。相对于在线清灰，离线清灰工作需要的气量较少。清灰开始时，独立的箱室受主气流干扰较小，从滤袋表面清除下来的粉尘有足够的沉降时间，不会造成粉尘二次飞扬，清灰效率提高，清灰频率下降，有助于延长滤袋及电磁阀的寿命。

3．2更换滤袋

煤粉工业锅炉实际应用中，由于锅炉调试，不同煤粉质量，天气等原因导致锅炉尾部烟气的温度、腐蚀性元素及氧元素的含量不能维持在一个稳定范围内，导致部分滤袋失效，所以更换滤袋成为布袋除尘器维护工作的重点。脉冲喷吹式除尘器在更换滤袋时，需要先将喷吹管取下再更换滤袋，更换完毕后再将喷吹管复位。若压缩空气射流中心线和滤袋中心线有偏移，高压脉冲气体通过滤袋上方的喷吹孔直接作用于滤袋侧壁，造成偏吹，则高速气流对滤袋的损伤很大，直接影响除尘效果和滤袋的使用寿命。这对除尘器的喷吹管上的喷吹孔加工精度、喷吹管的安装精度及滤袋垂直度有严格的要求。气箱式脉冲除尘器采用高压脉冲气体喷吹气箱，气箱内空气整体瞬间膨胀使滤袋剧烈振动，高速脉冲气流不直接作用于滤袋，对滤袋损伤小。更换滤袋时，气箱式脉冲除尘器可通过关闭提升阀单独切断某一箱室的过滤气流使其独立进行更换工作，更换完毕后可以立刻恢复正常运行，做到不停机检修而不影响其他系统工作，且不需要很高的安装精度。相对于脉冲喷吹除尘器，大大提高了维护工作的效率和质量。气箱式脉冲除尘器采用离线清灰方式，清灰后不会造成二次扬尘，提高了除尘效率，同时压缩空气的高速气流不会直接作用于滤袋从而延长了滤袋的使用寿命。

3．3布袋除尘器的选型

由于脉冲喷吹式和气箱式脉冲除尘器使用压缩空气的方式不同，气箱式脉冲除尘器对压缩空气的压力要求比脉冲喷吹式高。并且气箱式除尘器的压缩空气是对箱室喷吹，造成箱室整体气压剧烈变化从而完成清灰。在保证清灰效果的前提下，其滤袋的尺寸不能过大，长度一般不超过3m，直径不超过140mm；而脉冲喷吹式除尘器滤袋的长度可达6m，直径可达170mm。因此，在相同过滤面积下，脉冲喷吹式除尘器的体积和占地面积相对更小。另外，在煤粉工业锅炉系统中，布袋除尘器设计选型时需要综合考虑用户使用锅炉的频率、锅炉实际运行负荷及用户场地、资金的投入等因素。脉冲喷吹除尘器结构简单，投资少，占地面积较小，适合在锅炉使用频率不高，不经常高负荷运行的小型煤粉工业锅炉使用。对于24h长期高负荷运行的煤粉工业锅炉而言，保证炉膛负压的稳定对锅炉整体正常运行有很大关系，气箱式脉冲除尘器在清灰过程中，清灰气流对主系统整体负压影响很小，即使需要检修更换滤袋时也不需系统停机，有利于保证煤粉锅炉系统的稳定运行。

总结：总之，袋式除尘器需要对烟气除尘系统的问题进行研究，除尘器的选型涉及设计参数以及结构形式的选择，这些参数的选择会影响到滤袋的使用时间。袋式除尘器包括除尘效果好、结构简易、频率可以调节等特点，普遍用来解决锅炉除尘问题。应通过合理选用配套设备及滤袋等，有较好的除尘效果。

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