布袋除塵器的除塵原理及運行維護管理

發布時間：2019-06-10

預計近10年內火力發電所占比重在70%以上，每年新增燃煤鍋爐將產生大量含塵煙氣，隨著對環境保護的重視程度和環境保護要求的日益提高，除塵工作也倍顯重要。在前幾年，電除塵器應用在我國較為廣泛，隨著濾袋的國產化和使用壽命的延長，火力發電廠鍋爐尾部除塵回到了布袋除塵的時代，并且取得了良好的效果，其特點是：①布袋除塵器附屬設備少，投資省，技術要求沒有電除塵那樣高；②能捕集比電阻高，電除塵難以回收的粉塵；③除塵效率高達以上；④布袋除塵器性能可靠，對負荷變化適應性好，運行管理簡便，特別適宜捕集細微而干燥的塵土，所收干塵便于處理和回收利用；⑤旨適合生產全過程除塵新理論，降低總量排放；⑥袋式除塵器適于凈化爆炸危險或帶有火花的含塵氣體。

布袋除塵器在我國其他行業中己經使用得比較普遍，但在鍋爐布袋除塵器的早期運用中，有很多失敗教訓，其主要原因在于當時的技術及配套件，早期的布袋除塵器失敗后，燃煤鍋爐煙氣除塵基本運用電除塵器。但隨著環保要求的日益提高，電除塵器的廣泛應用，其弱點也逐漸暴露出來。目前主要因為煙塵排放超標，除塵效率下降，其次其運行綜合費用比較高，近幾年，隨著布袋除塵器核心部件一一濾袋等配套件生產技術的日益提高，原來布袋除塵器在燃煤鍋爐煙氣除塵運用中失敗的因素，都了比較妥善的解決，布袋除塵己了普遍推廣使用。但在內蒙地區，由于經濟和燃煤的原因，還有部分電廠的燃煤鍋爐仍在使用電除塵器，這種局面，估計會很快解決。下面就從以下幾個方面簡單介紹一下布袋除塵器的使用情況。

1布袋除塵器的除塵原理

袋式除塵器也稱過濾式除塵器，是一種干式除塵器，它是利用纖維編織物制作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。由于布袋濾料的不同，除塵效率也有較大的區別，但有一點可以確定，濾袋上收集到的粉塵定期地被清灰裝置并落入灰斗，再通過出灰系統排出。清灰方式有兩種：一種是機械抖一動，另一種是使用不同壓力的氣源對布袋進行反吹，又可分為煙氣反吹和脈沖空氣反吹。

2決定布袋除塵器除塵效率和壽命的主要因素

決定布袋除塵器效率和壽命的主要原因有氣布比、濾料的選擇、煙氣灰分的特性、設備加工和安裝施工的質量，清灰方式和頻率，運行維護的管理等。

2.1氣布比

把布袋除塵器平均的過濾速度表示為氣比布，它是煙氣量與整個過濾面積之比。這個參數在布袋除塵器的選擇和設計中是一個非常重要的技術指標。氣布比是除塵器設計時根據煙氣和粉塵的特J勝、允許排放標準、阻力操作、清灰的方式等來選擇。若氣布比選得太高，雖然布袋除塵器的體積小，造價低，但運行阻力大，清灰頻繁，粉塵顆粒容易嵌入濾料的內部，大大地縮短布袋的壽命，甚至影響布袋除塵器正常運行；相反，氣布比選得太低也不合適，因為初始投資明顯增加，但帶來的效益并沒有相應得那么多。不同的清灰方式，因為其清灰的特點不同而選用不同的氣布比。

此外，布袋除塵器對處理的氣體量和含塵濃度的允許變化范圍大，而除塵效率穩定。也就是說，在實際運行中，即使煙氣量和含塵濃度超過設計值，但在范圍，除塵效率還是能維持在較高水平，只是清灰的次數須增加，煙氣的壓力、氣流均對氣布比選擇影響不大。關于濾袋的壽命，根據專家的分析和使用經驗，濾料在電廠煙氣條件下的使用壽命可達30000h，但要煙氣含氧量＜10%，煙氣溫度較高不得超過190℃，當煙氣溫度在170℃一190℃時，不能超過100個小時，平時應作好鍋爐煙氣溫度變化的詳細記錄。

2.2濾料的選擇

濾料的選擇是很重要的，它不但影響到布袋除塵器的效率和壽命，也與造價有關。決定濾料材料的因素主要有煙氣的溫度、濕度、含氧量、粉塵的粘附性、粉塵的化學成分等。決定使用何種濾料的非常重要的因素之一是布袋能否在除塵介質中長期(在的時間范圍內)使用而不損壞(即布袋的使用壽命)。因此，影響濾袋壽命的因素除了濾袋的結構、制作工藝、固定方式、清灰方式運行情況等外，主要的因素就是濾料的特性和質量。濾料特性的主要指標有透氣性、密度、抗折疊性、性、斷裂強度和斷裂伸長、耐濕性、熱收縮濾、水解穩定性等。濾料的特性決定于濾料的原材料(即原纖維)成分、編制工藝、濾料的各種處理等。

2.3清灰方式的合理選擇

清灰的方式主要有三種：煙氣反吹、機械抖一動、脈沖反吹。目前，前二種方式的布袋除塵器己經很少采用，而脈沖反吹則廣泛被采用。

脈沖反吹布袋除塵器由濾袋組件、導流裝置、脈沖噴吹系統、出灰系統、控制系統、離線保護系統、箱體等組成。含塵氣體由導流管進入各單元室，在導流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進入各倉室過濾區，過濾后的潔凈氣體透過濾袋經上箱體，提升閥、排風管排出，隨著過濾工況的進行，當濾袋表面積塵達到厚度時，由清灰控制裝置按設定程序關閉提升閥；控制當前單元離線，并打開電磁脈沖閥噴吹，抖一落濾袋上的粉塵，落入灰斗中的粉塵經由卸灰閥排出后，利用輸灰系統送出。

雖然這三種形式的布袋除塵器各有其特點，但除塵效率和使用壽命都比較理想，沒有太大的區別。

2.4運行維護管理

2.4.1布袋的儲存。對于備品布袋的儲存，應注意兩個問題，既避免潮濕，又不能受陽光直射，防止品質變化。

2.4.2布袋的安裝。①布袋開箱時注意不要劃傷表面，澳洲電廠曾經出現這類問題。②安裝時應嚴格禁止明火及焊接工作，使用工具應妥善防放置，防止掉落損傷布袋。

2.4.3預涂灰。伸用的布袋除李器必師講行預涂灰，從使布袋表面建立一層濾餅，保護布袋。因此，建立合適的濾餅層對濾袋壽命、除塵效率都是為重要的。

2.4.4減溫裝置。目前，布袋除塵器濾料一般是化纖的。化纖的氧 化老化是影響濾料壽命的主要因素之一。由于化纖的氧 化的速度隨溫度的升高顯著加J決，因此溫度對濾料的壽命影響是很大的。所以嚴格控制煙氣的溫度，對延長布袋除塵器的壽命能起很大作用。

2.4.5清灰頻率對布袋壽命的影響。影響布袋除塵器的壽命因素主要有運行環境、布袋的紡織方法、布料種類、清灰方式、清灰頻率及布袋與袋籠的摩擦等。在工況、布料、清灰方式己經確定的情況下，清灰頻率對布袋壽命的影響很重要。目前，隨著科技的不斷發展，清灰的控制都采用PLC程序控制。

PLC程序控制具有自動警報功能，出現異常情況時會隨時警報，提醒運行人員注意或采取應急措施。在我國，隨著對環境保護越來越重視，己經對煙塵的排放提出了加嚴格的要求，加上新型潔凈煤燃燒技術—循環流化床鍋爐在火力發電廠中的大力推廣應用，循環流化床鍋爐的飛灰循環燃燒和為了爐內脫硫添加了大量石灰石，鍋爐飛灰很細而且灰分比電阻增大，直接導致了電除塵器效率的下降，采用布袋除塵是理想選擇。