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立式锅炉除尘器在设计时,即使理论过滤风速和其它风速的取得都很合理,但如果气流均布措施不到位,每个袋室的实际处理风量就会有高有低;即便在一个袋室内,如果气流均布措施不到位,每条布袋的实际过滤风速也会不同。所以,在除尘器的进风口处需要有气体导流板和均风板,需要调节进风支阀的开度以平衡各个袋室的风量,在灰斗内需要设置均风板来分布单个袋室的风量。锅炉除尘器布袋表面粉尘层对除尘器的运行阻力有很大影响,因而清灰效果尤其重要。影响锅炉除尘器清灰效果的因素有很多,如喷吹压力、清灰周期、布袋长度、除尘布袋与布袋的间距等。没有足够的喷吹压力和能量,就不能彻底清除除尘布袋表面的粉尘层。但喷吹压力也不要过大,否则除尘布袋的使用寿命就会大大缩短。喷吹压力需要控制在一个合理的范围,需要根据粉尘的黏稠性程度灵活调整,喷吹压力应控制在0.2MPa~0.4MPa之间。从降低除尘器运行阻力角度讲,除尘布袋表面始终处于清洁状态时的阻力较小,这就需要频繁对除尘布袋进行喷吹清灰,但这样是以牺牲滤袋的使用寿命为代价的,所以在实际操作过程中,我们需要根据烟气中粉尘的浓度大小、粉尘的黏稠性灵活调整清灰周期。
袋式除尘技术高炉煤气除尘机理及技术发展
其一、布袋除尘技术在高炉煤气除尘中的应用机理
1、布袋除尘器滤料的捕集
在应用布袋除尘技术对高炉煤气中的粉尘进行净化、清除时,布袋除尘器中的滤料会通过惯性碰撞效应、静电效应、筛滤效应、扩散效应、重力沉降效应等对尘粒进行捕集。例如,当高炉炉内颗粒较大的粉尘在气流作用下,接近布袋除尘器捕集纤维时进行迅速流转,较大粉尘颗粒受惯性力的作用将偏离气流轨道,并沿着原有的运动轨迹前移,并与捕集纤维发生撞击,在捕集纤维捕集筛滤效应下实现尘粒过滤。与此同时,当气流穿过布袋除尘器滤料时,在摩擦力的作用下形成静电效应,使尘粒负有电荷,并在电位差以及库仑力作用下对尘粒进行吸附、捕集。
2、布袋除尘器粉尘层的捕集
通常情况下布袋除尘器的除尘布袋都是由纤维编制而成,在进行净化、过滤时,受扩散、吸附等作用的影响,粉尘颗粒将在滤料网的空隙中形成“架桥现象”从而使减小滤料网的孔径,逐渐形成粉尘层。由于粉尘层中的尘粒直径在一定程度上小于滤料纤维的直径,从而出现粉尘层的筛滤、截留等,进而提升布袋除尘器除尘效果。
3、布袋除尘器对高炉煤气粉尘的净化、清除
通常情况下,高炉煤气中存在的烟尘、粉尘的粒径分布情况是由小到大进行分布的。因此,在布袋除尘器工作过程中,含有尘粒的气流会通过布袋除尘器中的滤料,在此过程中颗粒较大的尘粒受重力作用留在滤料中或滤料网的表面上,而颗粒较小的尘粒(小于滤布空隙)受力的冲击、筛滤等作用或留在滤料表面或受布朗运动作用留在滤布的空隙中。随着滤料捕集到的尘粒的不断积累,将在除尘布袋表面形成粉尘层,并在一定程度上成为除尘布袋的“滤膜”,增强布袋除尘器的净化、除尘效果。
高炉煤气干法除尘技术是近十几年来兴起的高炉煤气净化技术,其主要依靠布袋除尘器对粉尘的过滤作用,来净化高炉煤气。
其二、袋式除尘技术技术发展
袋式除尘技术在近30年迅速发展起来,我国于1974年开始研制布袋除尘器在13-100m³高炉进行试验,1985年329m³高炉布袋除尘器投入生产使用。随后太原钢铁厂高炉引进了国外技术便有了快速发展,国内其他钢厂把该技术移植到300m³炉窑并获得成功。1991和1992年首钢通过利用日本技术先后建成1726m³、2100m³高炉的布袋除尘器;此后攀钢也建成适用高炉的布袋除尘器。但清灰的方式均为净煤气反吹风形式,同时考虑到纯袋式除尘技术上的不足,所以原湿法除尘器一直仍未拆除以便备用。通过织物对含尘气流进行过滤使粉尘粒子在滤料上沉降聚集。袋式除尘的原理为利用织物筛滤作用和惯性碰撞作用为主,同时拦截作用,重力沉降作用,扩散作用和静电作用等相互配合进行过滤捕集尘粒。过滤捕集效果与滤料的孔隙、气流速度及粉尘自有特性等有关。斗式提升机针对废气的净化可达到净化度高、节水、节电、运行费用低,且对环境污染较小等特点。以脉冲清灰方式除尘原理为例,气流由下部进入箱内除尘器布袋织物截留等方式,使灰尘沉积,通过压力测定或时间控制检查到灰尘时,可关闭进气阀进行清灰,利用震动敲打的方式抖动除尘器布袋使其表面灰尘大部分落入灰斗后该除尘器布袋便可重新投入除尘工作。灰斗的灰积到一定程度后便可由输灰系统设备送上卡车将其运走,我们在清灰形式中采用低压脉冲喷吹较为实用且流行。净化气体排放后,可以根据气体具有的特性进行能量利用,高炉煤气可以接入煤气用户使用或各种发电使用。目前其主要采用全干式工艺流程,部分设备系统前加重力除尘器或旋风除尘器;除尘器布袋材料通常为玻璃纤维针刺毡、FMS、美塔斯;闭路反吹清灰方式,以氮气脉冲喷吹为最多使用,自动化程度较高并效果良好,少部分设备为净煤气加压反吹。全密封式眼镜阀为安全提供保证;双灰斗、叶轮给料机、灰球阀组成的卸灰设备通常在灰斗装有氮气炮清堵装置以利清灰;螺旋输灰机等实现机械输灰的集中操作;加湿卸灰机卸灰可以有效防止二次污染对环境保护具有一定意义。
新型静电袋式除尘技术作为除尘应用的核心工作之一。对生产生活的很多方面具有十分重要的作用。我们必须将新型静电袋式除尘技术融合到除尘应用工作中。
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