袋式除塵器應(yīng)用中問(wèn)題與技術(shù)方向
除塵器分為重力除塵器、慣性除塵器、濕式除塵器、靜電除塵器和袋式除塵器。由于袋式除塵器除塵效率高(>99％)，運(yùn)行穩(wěn)定，適用范圍大，所以按數(shù)量統(tǒng)計(jì)，袋式除塵器數(shù)量約占各類除塵器總量的60％ ～70％ ，是應(yīng)用最多的除塵器。分析袋式除塵器應(yīng)用中存在的問(wèn)題，明確技術(shù)發(fā)展方向具有重要意義。
1 袋式除塵器應(yīng)用中問(wèn)題
1．1 除塵器選型不當(dāng)
一個(gè)袋式除塵系統(tǒng)是由多個(gè)高技術(shù)的獨(dú) 立系統(tǒng)配置而成，其中包括：煙氣輸送管道系 統(tǒng)；煙氣預(yù)除塵或降溫系統(tǒng)；濾料的選擇與濾 袋的加工；籠骨和花板的設(shè)計(jì)、加工質(zhì)量；除 塵清灰系統(tǒng)；潤(rùn)滑系統(tǒng)；清灰系統(tǒng)；電氣控制 系統(tǒng)；卸灰系統(tǒng)；風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；分流擋板和鋼結(jié) 構(gòu)制作(包括采取露點(diǎn)保溫、加熱和密封措 施)；除塵器報(bào)警安全系統(tǒng)等等。袋式除塵 器看似簡(jiǎn)單，但要做得好，用得好，仍是技術(shù) 性很強(qiáng)的設(shè)備。所以，如果把除塵器作為家 庭用品一樣簡(jiǎn)單“選型”，如果選型不當(dāng)也會(huì) 在除塵設(shè)備的應(yīng)用過(guò)程中經(jīng)常產(chǎn)生各種敗跡 或問(wèn)題。主要表現(xiàn)是：① 濾料的工作壽命低 于質(zhì)量保證；② 除塵器的阻力超過(guò)原來(lái)的設(shè) 計(jì)值；③ 設(shè)備故障多，管理麻煩作業(yè)率低； ④ 電氣控制紊亂甚至無(wú)法工作等現(xiàn)象。
1．2 阻力偏高，耗能偏多
袋式除塵器在正常運(yùn)行情況下，中小型 除塵器過(guò)濾面積<1 000 m 的運(yùn)行阻力在 1 000～1 500 Pa，大型除塵器的阻力1 200～ 2 000 Pa。但是目前運(yùn)行中的袋式除塵器有 相當(dāng)數(shù)量超過(guò)這些數(shù)值，這是不正常的。除 塵器耗能量是壓力與流量的乘積(P = KAPQ／1 000×3 600 X叼)，壓力高1倍，流量 不變則耗能多1倍。1臺(tái)處理100萬(wàn)m ／h 的除塵器如果阻力偏高500 Pa，則每年多消 耗電能約200萬(wàn)元。運(yùn)行阻力偏高的原因首 先是沒(méi)有根據(jù)具體情況因地制宜適應(yīng)除塵工 藝進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)，導(dǎo)致應(yīng)用中阻力高，運(yùn)行困 難。第二清灰不良，對(duì)脈沖袋式除塵器而言， 脈沖閥質(zhì)量不好，清灰周期控制不合理，導(dǎo)致 清灰效果差，遇到工藝粉塵細(xì)、含濕量大、含 塵濃度高等情況，運(yùn)行阻力難降到理想水平。 對(duì)于反吹風(fēng)除塵器，反吹風(fēng)量不夠，是清灰差 阻力高的直接原因。第三是除塵器氣流不均 勻，流場(chǎng)不合理，結(jié)構(gòu)阻力偏高。中國(guó)產(chǎn)業(yè)協(xié) 會(huì)袋式除塵委員會(huì)已把解決流場(chǎng)問(wèn)題作為 “十一五”規(guī)劃的內(nèi)容。
1．3 濾袋壽命較短
濾袋的壽命問(wèn)題是關(guān)系維護(hù)管理費(fèi)用和 除塵效果優(yōu)劣的關(guān)鍵問(wèn)題。在除塵設(shè)備正常 運(yùn)行條件下，國(guó)產(chǎn)普通濾袋使用時(shí)問(wèn)應(yīng)達(dá)到 2～3年、玻纖濾袋1～2年、覆膜濾袋壽命更 長(zhǎng)，但是實(shí)際情況并非如此。濾袋壽命偏短 的一個(gè)原因是濾袋質(zhì)量欠佳，如石灰窯袋式 除塵器用國(guó)產(chǎn)濾袋壽命不到1年，更換進(jìn)口 濾袋后濾袋壽命延長(zhǎng)2～3倍；濾袋使用時(shí)間 偏短的另一個(gè)原因是運(yùn)行參數(shù)不合理，如濾 速偏高、濾袋布置不合理、清灰不良等。
1．4 配套件質(zhì)量差
與袋式除塵器配套的機(jī)電產(chǎn)品及材料，形式少、功能不齊，如國(guó)產(chǎn)電磁閥，性能不好、 壽命不長(zhǎng)、氣缸壽命短、動(dòng)作緩慢。電動(dòng)蝶閥 電動(dòng)頭，電動(dòng)推桿的故障率偏高，卸灰閥、輸 灰設(shè)備壽命不長(zhǎng)，刮板輸送機(jī)鏈條每1～2年 就要更換一次。密封墊料，膠合料品種單一， 抗老化性能差，缺乏特色產(chǎn)品；電器元件、儀 器儀表國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量差，與進(jìn)口產(chǎn)品比差距更 大。微差壓變換器及其顯示儀表、料位計(jì)、粉 塵濃度計(jì)、PLC程控器等還得依賴進(jìn)口。
2 袋式除塵技術(shù)方向
袋式除塵器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)始終是圍繞 排放濃度低(目視為零)、節(jié)約能源(阻力小) 和管理方便三個(gè)目標(biāo)進(jìn)行，為達(dá)到這些目標(biāo) 著重發(fā)展以下技術(shù)。
2．1 發(fā)展脈沖除塵器技術(shù)
脈沖袋式除塵器在我國(guó)研究開(kāi)發(fā)比較 早，20世紀(jì)70年代已經(jīng)開(kāi)始，并得到推廣應(yīng) 用，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)指標(biāo)過(guò)于夸大，脈沖閥等配 件質(zhì)量欠佳，運(yùn)行中出現(xiàn)種種問(wèn)題，所以使用 范圍越來(lái)越小，發(fā)展速度反而落在回轉(zhuǎn)反吹 風(fēng)和分室反吹風(fēng)袋式除塵器的后面。隨著設(shè) 計(jì)水平提高，進(jìn)口配件的采用和脈沖除塵器 的優(yōu)點(diǎn)的突出，近年來(lái)又長(zhǎng)袋發(fā)展，并被大量 采用，特別是大中型脈沖除塵器技術(shù)發(fā)展很 快，有代替其他形式除塵器的發(fā)展趨勢(shì)。在 脈沖袋式除塵器當(dāng)中，又分為離線式清灰和 在線式清灰兩種。在今后的發(fā)展中由于在線 式具有節(jié)省投資、管理方便、作業(yè)率高等優(yōu) 點(diǎn)、應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。至于清灰壓力高低，要 依氣源條件而定，不必特意追求壓力高低。高 性能的脈沖閥和強(qiáng)力噴吹裝置配套使用，氣源 壓力在0．15～0．86 MPa范圍內(nèi)清灰作業(yè)均能 達(dá)到滿意結(jié)果。低壓(0．2～0．4 blPa)進(jìn)行清 灰也會(huì)有好的效果。
2．2 脈沖袋式除塵器大型化
分室反吹風(fēng)袋式除塵器在20世紀(jì)80年 代已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大型化，袋長(zhǎng)8～12 m，單臺(tái)除 塵器處理風(fēng)量100萬(wàn)m ／h以上，但脈沖除塵 器濾袋長(zhǎng)度初期為3 m，后發(fā)展達(dá)到6 m，濾袋 不夠長(zhǎng)，使得脈沖袋式除塵器很難實(shí)現(xiàn)大型化。 增長(zhǎng)濾袋后遇到的困難是清灰不徹底。 高性能脈沖閥和強(qiáng)力噴吹裝置的合理設(shè)計(jì)，能 夠使不超過(guò)10 m長(zhǎng)的濾袋徹底清灰。強(qiáng)力噴 吹裝置為脈沖袋式除塵器大型化奠定了基礎(chǔ)。 燃煤電廠引進(jìn)的德國(guó)低壓脈沖袋式除塵器袋 長(zhǎng)8～10 m。單臺(tái)處理煙氣量170 000 m ／h。 大室大灰斗除塵器是脈沖袋式除塵器大型化 的新技術(shù)(其優(yōu)點(diǎn)下面詳細(xì)介紹)。已應(yīng)用 數(shù)十臺(tái)之多。
2．3 開(kāi)發(fā)新型除塵器
濾筒式除塵器和塑燒板除塵器的問(wèn)世， 給除塵技術(shù)帶來(lái)了新意。這種除塵器的共同 特點(diǎn)是：① 設(shè)備體積小，質(zhì)量輕，占用空間和 占地面積是普通袋式除塵器的1／3～1／5。 ②使用壽命長(zhǎng)，較一般濾袋壽命長(zhǎng)2～3倍。 ③適用范圍廣，在含油、含濕高濃度的工況條 件，比其他袋式除塵器更能適應(yīng)。④ 運(yùn)行穩(wěn) 定，壓損波動(dòng)小。由于這兩種除塵器的獨(dú)特 優(yōu)點(diǎn)，所以盡管其價(jià)格昂貴，還是得到越來(lái)越 多的應(yīng)用，這是環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，設(shè)備管理 日益簡(jiǎn)化帶來(lái)的必然結(jié)果和發(fā)展趨勢(shì)。
2．4 提高濾料產(chǎn)品質(zhì)量
2．4．1 提高濾料產(chǎn)品質(zhì)量
濾料的原料和織造技術(shù)影響著濾布和濾 袋的質(zhì)量，影響著用戶使用周期和運(yùn)行費(fèi)用， 有時(shí)直接影響粉塵的排放濃度。因此精選原 料，提高織造工藝水平，使國(guó)產(chǎn)濾袋的各項(xiàng)技 術(shù)指標(biāo)趕上世界先進(jìn)水平，是濾料和濾袋發(fā) 展的總趨勢(shì)。對(duì)常用的針刺氈濾料應(yīng)按表1 要求進(jìn)行技術(shù)提升。
2．4．2 增加濾料品種
由于生產(chǎn)工藝及塵源的多樣化，要求袋 式除塵器濾料適應(yīng)多樣化的要求，生產(chǎn)多規(guī) 格多品種的濾料，這是袋式除塵器技術(shù)的另 一發(fā)展趨勢(shì)。在高溫?zé)焿m場(chǎng)合，萊登濾料、 P一84濾料以及玻纖與這些濾料復(fù)合而成 的新型濾料大大滿足了市場(chǎng)要求，但在 120～160 oC中溫條件下能工作的濾料品種 仍然過(guò)少，價(jià)格偏高，濾料廠家在濾料品種的 開(kāi)發(fā)方面天地廣闊。對(duì)玻璃纖維濾料來(lái)說(shuō)，21世紀(jì)70年代研制出膨體紗濾布，80年代 研制出玻璃針剌氈，90年代研制出玻纖覆膜 濾料，進(jìn)步之快，但是耐屈撓性一直不理想， 所以提高玻纖濾料的耐折性能，延長(zhǎng)其使用 壽命是亟待研究的課題。
2．4．3 應(yīng)用表面過(guò)濾技術(shù)
表面過(guò)濾材料的出現(xiàn)和應(yīng)用，是可喜的 進(jìn)步。它對(duì)微細(xì)粉塵有更高的捕集率，并將 粉塵阻留于濾料表面，容易剝離，使設(shè)備阻力 降低，F(xiàn)有三種實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾途徑：① 在普 通濾料表面覆以聚四氟乙烯薄膜；② 覆以具 有大量微孔的涂層；③ 以超細(xì)纖維在針刺氈 表面形成超細(xì)面層。不論哪一種方法都是在 設(shè)法提高表面光滑性和微孔均勻性。這是改 善濾料性能的基本要求。
2．5 除塵器電控技術(shù)發(fā)展方向
2．5．1 小型除塵器實(shí)行簡(jiǎn)化控制
小型除塵器不可能像常規(guī)工業(yè)控制那樣 被精心地操作和維護(hù)。這就要求控制簡(jiǎn)單、 可靠、不用調(diào)試、接上負(fù)載、插上電源就可投 入正常運(yùn)行，無(wú)須專人值守和維護(hù)。隨著脈 沖控制儀和小電腦控制儀可靠性的不斷提 高，特別是脈沖控制專用芯片的發(fā)展和應(yīng)用， 研制這種簡(jiǎn)化控制儀成為可能會(huì)受用戶的歡 迎。對(duì)反吹風(fēng)袋式除塵器而言，控制本來(lái)就 很簡(jiǎn)單，它應(yīng)同風(fēng)機(jī)控制連在一起，聯(lián)鎖操作 運(yùn)行。
2．5．2 大型除塵器實(shí)行識(shí)別控制
隨著生產(chǎn)設(shè)備的大型化及控制的自動(dòng) 化，對(duì)大型除塵系統(tǒng)的控制要求也越來(lái)越高， 要求除塵器的控制能夠在工況條件變化時(shí)自 動(dòng)識(shí)別控制對(duì)象的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)控制規(guī)律。 通過(guò)軟件處理，在中央控制室計(jì)算機(jī)屏幕上 即可觀察除塵器狀況，使除塵器運(yùn)行在最佳 狀況。當(dāng)除塵器設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，電控系統(tǒng) 不是僅僅作出報(bào)警，而是能夠自動(dòng)作出判斷 和處理。
3 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)除塵技術(shù)的發(fā)展方向，袋式除塵器 最有發(fā)展前途，這是因?yàn)榇匠龎m器除塵效 率高，能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn) 定，不因風(fēng)量變化而影響性能；應(yīng)用范圍廣， 在各行業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有應(yīng)用。
分析影響袋式除塵器的各種因素，有針對(duì) 性地改進(jìn)和提高技術(shù)水平和管理水平，對(duì)節(jié)能 減排、建設(shè)環(huán)保友好型企業(yè)具有重要意義。
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