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探究仓顶除尘器在窑工况的技术特点

2017-08-28 08:02:03
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对窑工况变化的适应客观地讲,无论是电除尘器还是仓顶除尘器均有很高的捕尘效果,只要设计选型正确、产品质量优良、维护操作合理,均能   规定的排放标准。相比较而言,由于设备结构及除尘清灰机理的不同,当窑工况失稳、热工参数偏离原设计指标波动变化时,仓顶除尘器的适应能力则要强一些。

实际生产中,当进入电除尘器的废气量或含尘浓度超过原设计值时,其除尘效率就会下降。而窑尾废气不可能一直保持在设计指标范围内。当喂料(煤)量、系统漏风超过设计指标时,均有可能使窑尾废气量超标,从而使除尘器的除尘效率下降,排放浓度超标。例如,当进入电除尘器的废气量比设计指标高5%~10%时,其除尘效率将由原设计的99.875%下降至99.83%~99.77%,在这种情况下,若原设计排放浓度≤100mg/m3,实际排放浓度则将上升为137mg/m3~184mg/m3.同样,当预热器内漏风超过2%时,预热器分离效率明显降低,此时废气含尘浓度有可能增大,这也将引起除尘器的除尘效率下降,废气排放浓度超标。

要解决进入电除尘器的废气量或含尘浓度增加而导致除尘效率下降、排放超标的问题,   增加极板以增加沉淀极板面积,这对正在使用的电除尘器来说是非常困难的。而仓顶除尘器是按照选定的过滤风速来确定滤袋过滤面积的,其滤袋过滤面积基本不受废气量或含尘浓度影响。当进入袋式除尘器废气量增加时,其过滤风速增加、阻力上升速度加快,此时只需将滤袋清灰周期缩短、清灰次数增加即可满足除尘要求,其除尘效率是不受影响的。

另外,相比较而言,进入除尘器废气的温度、湿度(即烟气性质)的变化对电除尘器的影响要大些。一般控制进入电除尘器的烟气温度为120℃~150℃、湿度为10%~15%、为50℃~60℃,过高或过低均对电除尘器运行不利。温度过高、湿度过低,则粉尘比电阻升高,有可能使电场频繁火花放电、电晕电流增大、除尘效率下降;温度过低、湿度过高,有可能使粉尘在极板和电晕线上产生粘附,使振打清灰困难,严重时会影响除尘器正常工作。

仓顶除尘器对废气温度、湿度变化的范围要求较宽,尤其是由于一些新型滤料的应用,如玻璃膨体纱微孔薄膜复合滤料等,其工作温度为250℃(瞬时可达280℃),允许温度要求也较电除尘器宽。综上所述,可以说仓顶除尘器较电除尘器对窑工况变化及烟气性质变化的适应性要强些。

生物质锅炉燃烧粉尘量很大,生物质燃烧后几乎全部成为灰分,所以烟气含尘浓度相对很大。由于燃烧粉尘粒径小,比电阻大两个原因,燃生物质锅炉除尘只适合仓顶除尘器,不适合其他任何除尘方式。生物质锅炉烟气还有二次燃烧现象,由于生物质不能在炉内   燃烧,在烟道里也由于氧含量不够不能再次燃烧,较大粉尘由于烟气热交换时间很短会保持着燃烧温度,所以一旦在氧条件具备,比如放置于空气中会再次燃烧。

还有生物质燃烧物料堆积密度很小,生物质燃烧后堆积密度一般在0.18-0.5T/m3,不会造成体积输灰设备的容量增大。仓顶除尘器燃烧结焦,燃烧后灰分含有焦油等物质,设备一旦温度降低,就可能产生结焦现象,造成堵塞现象,由于考虑到锅炉结焦及腐蚀问题,排烟温度可能会在160-190℃。仓顶除尘器配套设备要求稳定性高,锅炉是不能随意性停止运行的,与之配套的设备   稳定。

仓顶除尘器是众多除尘器中效率   高的设备,它能使净化后的烟粉尘出口浓度降至10mg/Nm3以下,所以目前在冶金、建材、化工行业有非常多的应用实例。一些火电厂锅炉除烟尘也越来越多的采用仓顶除尘器,一些上了静电除尘器的厂家也将改造为仓顶除尘器;同时垃圾焚烧、垃圾焚烧发电厂、各种规格的燃煤工业锅炉及水泥和沥青混凝土拌和站大多广泛使用仓顶除尘器,所以仓顶除尘器的应用前景广阔发展形势良好。

   是所用类型和材料的选择,包括布料和清灰方式;   是除尘器参数设计,包括过滤风速、阻力降和效率核算。但现实中,工程人员在设计仓顶除尘器时,往往不会认真计算,仅仅凭一些经验参数做一些粗略估算,就开始制作设备,大多数情况下,这些设备也能将烟粉尘处理达标,究其原因,是仓顶除尘器除尘效率很高,给设计人员的误差范围很大,从而掩盖了设计人员所犯的错误,这种设备就长期稳定运转来说是达不到要求的。所以,从技术方面来说,仓顶除尘器设计,也应该和其他除尘器设计一样,   进行较为详细的设计计算和验算,才能做到既能污染物达标排放,又能做到节能和设备的长期稳定过程。

目前工程上应用的布袋除尘器主要有两类,一是脉冲仓顶除尘器,二是反吹仓顶除尘器,脉冲仓顶除尘器因清灰效果好、过滤风速大、设备体积小,在各行业获得日益广泛的应用。脉冲仓顶除尘器普遍使用针刺毡滤袋,过滤风速取值范围较大,可在0.6~1.5m/min之间选取,正因为范围较大,所以工程设计时,究竟取多大值   加以   。而反吹仓顶除尘器一般使用织造布,过滤风速常在0.4~0.5m/min之间选取,因取值范围小,工程设计时一般取中间值0.45m/min即可。由此可见,过滤风速的大小是决定布袋除尘器除尘低和能否长期   运转的关键参数。

长袋低压脉冲仓顶除尘器的过滤风速与烟粉尘的粒径的对数成正比关系。当粒子粒径小于

1μm时,脉冲除尘器过滤风速不能大于0.6m/min,这表明净化粒径小于1μm的粉尘,用仓顶除尘器和反吹清灰除尘器过滤风速基本一样(反吹清灰除尘器过滤风速一般为0.45m/min),但反吹清灰除尘器的造价比相同过滤面积的脉冲除尘器要小得多,因此在净化粒径小于1μm的粒子时,宜采用反吹清灰除尘器,这样既能除尘的效果,又能节约投资。

过滤风速与温度之间的关系应该不密切,只不过净化微细粉尘(粒径<1μm)时,温度越高,粒子布朗扩散越强,过滤风速宜取较小值,可使一些。关于废气中烟粉浓度对过滤风速的影响,相对说来就要大一些:一般说来,废气中烟粉尘浓度越高,过滤风速就应小一些,这样才能减少清灰次数,维持烟粉尘稳定排放。如果浓度较高,过滤风速也较大,不仅会发生粒子穿透,而且布袋上的粉尘层很快增厚,阻力增大,相应地清灰频率也就增加,脉冲布袋除尘器,因清灰力度较大,虽然不会破坏初层粉尘,但清灰后,总有一段时间,除尘效率会下降(有时甚至会低于98%),如果清灰次数越多,那么这种现象也就越多,进而影响除尘器的总效率,这对于排放要求很严格的行业(如排放浓度要求小于30mg/Nm3),是不容易达到要求的。因此,需将过滤风速取小一些,从而减少清灰次数,保持除尘器在   下正常运转。