简述布袋除尘器的原理及运用

(内蒙古电力二公司，内蒙古  呼和浩特 010050)
摘 要：文章简述了布袋除尘器的结构原理、特点及其核 心部件——滤袋的有关情况，详细介绍了决定布袋除尘效率和寿命的主要因素，并对布袋除 尘器应用前景进行了展望。
关键词：布袋除尘器；除尘特点；除尘效率；运行维护
中图分类号：TK223.27  文献标识码：B  文章编号： 1007—6921(2008)21—0117—01

我国为产煤大国，原煤储量和开采量均居世界第一。这样的资源情况，决定了我国能源 结构以火电为主。预计近10年内火力发电所占比重在70％以上，每年新增燃煤锅炉将产生大 量含尘烟气，随着国家对环境保护的重视程度和环境保护要求的日益提高，除尘工作也倍显 重要。在前几年，电除尘器应用在我国较为广泛，随着滤袋的国产化和使用寿命的延长，火 力发电厂锅炉尾部除尘回到了布袋除尘的时代，并且取得了良好的效果，其特点是：①布袋 除尘器附属设备少，投资省，技术要求没有电除尘那样高；②能捕集比电阻高，电除尘难以 回收的粉尘；③除尘效率高达99.9％以上；④袋式除尘器性能可靠，对负荷变化适应性好， 运行管理简便，特别适宜捕集细微而干燥的尘土，所收干尘便于处理和回收利用；⑤能适合 生产全过程除尘新理论，降低总量排放；⑥袋式除尘器适于净化爆炸危险或带有火花的含尘 气体。

布袋除尘器在我国其他行业中已经使用得比较普遍，但在锅炉布袋除尘器的早期运用中， 有很多失败教训，其主要原因在于当时的技术及配套件，早期的布袋除尘器失败后，燃煤锅 炉烟气除尘基本运用电除尘器。但随着国家环保要求的日益提高，电除尘器的广泛应用，其 弱点也逐渐暴露出来。目前主要因为烟尘排放超标，除尘效率下降，其次其运行综合费用比 较高，近几年，随着布袋除尘器核心部件--滤袋等配套件生产技术的日益提高，原来布袋除 尘器在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的因素，都得到了比较妥善的解决，布袋除尘已得到了 普遍推广使用。但在内蒙地区，由于经济和燃煤的原因，还有部分电厂的燃煤锅炉仍在使用 电除尘器，这种局面，估计会很快得到解决。下面就从以下几个方面简单介绍一下布袋除尘 器的使用情况。
1 布袋除尘器的除尘原理

袋式除尘器也称过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器，它是利用纤维编织物制作的袋式过 滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯 性力作用与纤维碰撞而被拦截。由于布袋滤料的不同，除尘效率也有较大的区别，但有一点 可以确定，滤袋上收集到的粉尘定期地被清灰装置清除并落入灰斗，再通过出灰系统排出。 清灰方式有两种：一种是机械抖动，另一种是使用不同压力的气源对布袋进行反吹，又可分 为烟气反吹和脉冲空气反吹。
2 决定布袋除尘器除尘效率和寿命的主要因素

决定布袋除尘器效率和寿命的主要原因有气布比、滤料的选择、烟气灰分的特性、设备加 工和安装施工的质量，清灰方式和频率，运行维护的管理等等。
2.1 气布比

把布袋除尘器平均的过滤速度表示为气比布，它是烟气量与整个有效过滤面积之比。这个 参数在布袋除尘器的选择和设计中是一个非常重要的技术指标。气布比是除尘器设计时根据 烟气和粉尘的特性、允许排放标准、阻力操作、清灰的方式等来选择。若气布比选得太高， 虽然布袋除尘器的体积小，造价低，但运行阻力大，清灰频繁，粉尘颗粒容易嵌入滤料的内 部，大大地缩短布袋的寿命，甚至影响布袋除尘器正常运行；相反，气布比选得太低也不合 适，因为初始投资明显增加，但带来的效益并没有相应得那么多。不同的清灰方式，因为其 清灰的特点不同而必须选用不同的气布比。此外，布袋除尘器对处理的气体量和含尘浓度的 允许变化范围大，而除尘效率稳定。也就是说，在实际运行中，即使烟气量和含尘浓度超过 设计值，但在一定范围，除尘效率还是能维持在较高水平，只是清灰的次数须增加，烟气的 压力、气流均对气布比选择影响不大。关于滤袋的寿命，根据专家的分析和使用经验，Ryto n滤料在电厂烟气条件下的使用寿命可达30 000h，但要烟气含氧量<10％，烟气温度最 高不得超过190℃，当烟气温度在170℃～190℃时，不能超过100个小时，平时应作好锅炉烟 气温度变化的详细记录。
2.2 滤料的选择

滤料的选择是很重要的，它不但影响到布袋除尘器的效率和寿命，也与造价有关。决定滤 料材料的因素主要有烟气的温度、湿度、含氧量、粉尘的粘附性、粉尘的化学成分等。决定 使用何种滤料的非常重要的因素之一是布袋能否在除尘介质中长期(在一定的时间范围内)使 用而不损坏(即布袋的使用寿命)。因此，影响滤袋寿命的因素除了滤袋的结构、制作工艺、 固定方式、清灰方式运行情况等外，最主要的因素就是滤料的特性和质量。滤料特性的主要 指标有透气性、密度、抗折叠性、耐磨性、断裂强度和断裂伸长、耐湿性、热收缩滤、水解 稳定性等。滤料的特性决定于滤料的原材料(即原纤维)成分、编制工艺、滤料的各种处理等 。
2.3 清灰方式的合理选择

清灰的方式主要有三种:烟气反吹、机械抖动、脉冲反吹。目前，前二种方式的布袋除尘器已经很少采用，而脉冲反吹则广泛被采用。

脉冲反吹布袋除尘器由滤袋组件、导流装置、脉冲喷吹系统、出灰系统、控制系统、离线 保护系统、箱体等组成。含尘气体由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，大颗粒粉 尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区，过滤后的洁净气体透过滤 袋经上箱体，提升阀、排风管排出，随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到一定厚度时 ，由清灰控制装置按设定程序关闭提升阀；控制当前单元离线，并打开电磁脉冲阀喷吹，抖 落滤袋上的粉尘，落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰系统送出。

虽然这三种形式的布袋除尘器各有其特点，但除尘效率和使用寿命都比较理想，没有太大 的区别。
2.4 运行维护管理
2.4.1 布袋的储存。对于备品布袋的储存,应注意两个问题,既避免潮湿,又不能受阳光直射 ,防止品质变化。
2.4.2 布袋的安装。①布袋开箱时注意不要划伤表面，澳洲电厂曾经出现这类问题。②安 装时应严格禁止明火及焊接工作，使用工具应妥善防放置，防止掉落损伤布袋。
2.4.3 预涂灰。使用的布袋除尘器必须进行预涂灰，从使布袋表面建立一层滤饼，保护布 袋。因此，建立合适的滤饼层对滤袋寿命、除尘效率都是极为重要的。
2.4.4 减温装置。目前，布袋除尘器滤料一般是化纤的。化纤的氧化老化是影响滤料寿命 的主要因素之一。由于化纤的氧化的速度随温度的升高显著加快，因此温度对滤料的寿命影 响是很大的。所以严格控制烟气的温度，对延长布袋除尘器的寿命能起很大作用。
2.4.5 清灰频率对布袋寿命的影响。影响布袋除尘器的寿命因素主要有运行环境、布袋的纺织方法、布料种类、清灰方式、 清灰频率及布袋与袋笼的摩擦等。在工况、布料、清灰方式已经确定的情况下，清灰频率对 布袋寿命的影响很重要。目前，随着科技的不断发展，清灰的控制都采用PLC程序控制。PLC 程序控制具有自动报警功能，出现异常情况时会随时报警，提醒运行人员注意或采取应急措 施。

在我国，随着对环境保护越来越重视，国家已经对烟尘的排放提出了更加严格的要求，加 上新型洁净煤燃烧技术——循环流化床锅炉在火力发电厂中的大力推广应用，循环流化床锅 炉的飞灰循环燃烧和为了炉内脱硫添加了大量石灰石，锅炉飞灰很细而且灰分比电阻增大， 直接导致了电除尘器效率的下降，采用布袋除尘是理想选择。

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