袋式除塵設(shè)備壓差過高解析
1 阻力偏高的定性
袋式除塵設(shè)備是一種用濾料過濾含塵氣體的高效除塵凈化設(shè)備,具有除塵效率高、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強、運行穩(wěn)定等特點,廣泛應(yīng)用于冶金、熱力發(fā)電、水泥制造等行業(yè)。但在生產(chǎn)過程中常出現(xiàn)設(shè)備運行阻力偏高的情況,導(dǎo)致除塵效率降低、濾袋壽命縮短。當一臺袋式除塵器的運行阻力超過1500Pa以上時,我們可以定性地說這臺除塵器的運行阻力偏高了。當除塵器的運行阻力超過2000Pa時,將會對整個系統(tǒng)通風(fēng)產(chǎn)生較大影響。
2 阻力偏高的原因
袋式除塵設(shè)備運行阻力由本體、濾袋及吸附在濾袋上的粉塵等三部分引起。結(jié)構(gòu)設(shè)計差異、濾料材質(zhì)、過濾風(fēng)速、氣體含塵濃度、粉塵粒度、氣體濕度等因素對除塵器運行阻力影響較大。
2.1結(jié)構(gòu)設(shè)計對除塵器運行阻力的影響
結(jié)構(gòu)設(shè)計包括進出風(fēng)道截面、大型袋式除塵設(shè)備均風(fēng)裝置、氣流通過的各部位截面尺寸以及鎖風(fēng)、檢修門密封、設(shè)備保溫等設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理會使設(shè)備運行阻力偏高,合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計其本體阻力在400Pa左右。筆者建議進出風(fēng)道風(fēng)速應(yīng)小于15m/s,以10m/s左右風(fēng)速為最佳。各袋室進出風(fēng)支管風(fēng)速應(yīng)小于10m/s,既利于均風(fēng)又可降低阻力。
2.2粉塵濃度
粉塵濃度過高時,顆粒之間的碰撞幾率增大,使得顆粒粘附在一起,這對除塵器的運行阻力也會造成一定影響。同時,濃度的增大也就意味著在單位時間內(nèi)濾袋單位面積上附著的粉塵厚度會增大,所產(chǎn)生的壓力損失也會隨之增大。這種情況下常常會通過提高清灰頻率來使設(shè)備正常工作,但這會使濾袋膨脹頻率提高,濾袋與袋籠摩擦加劇,使得濾袋壽命降低,濾料失效。濾料失效會反過來導(dǎo)致濾袋壓損增加,設(shè)備運行阻力提高。
此外,清灰時反吹的正壓氣體也是袋式除塵器運行阻力顯高的原因之一,頻繁噴吹正壓氣體進入袋室,勢必會加大設(shè)備的運行阻力。因此,當粉塵濃度過高時,應(yīng)在進風(fēng)道和灰斗內(nèi)增加擋料均風(fēng)裝置,進行預(yù)收塵處理,以減小除塵器濾袋負荷,降低設(shè)備阻力。
2.3粉塵粒度
粉塵粒度對袋式除塵設(shè)備的主要影響表現(xiàn)在壓力損失和設(shè)備磨損上。對壓力損失影響最大的是微細粉塵,它能堵塞過濾空隙,降低濾料的透氣性,使阻力增大。一般認為:針狀結(jié)晶顆粒和薄片狀顆粒容易堵塞濾布,降低除塵效率,加大運行阻力。對于顆粒較細的含塵氣體應(yīng)采用覆膜濾袋,如水泥窯尾、礦渣粉磨系統(tǒng)。
2.4濕度
氣體中常含有少量水蒸氣,當相對濕度在30%~80%之間時為一般狀態(tài),超過該范圍時即為高濕度狀態(tài)。當袋式除塵設(shè)備內(nèi)氣體處于高濕度狀態(tài)時,在外部冷空氣的作用下,結(jié)露現(xiàn)象發(fā)生,造成粉塵粘結(jié)而堵塞濾袋,使得濾料的捕塵能力降低,清灰困難,設(shè)備壓力損失隨之增高。對于結(jié)露,一般盡量選擇表面光滑的濾料,如覆膜濾料。另外,做好設(shè)備的保溫,提高含塵氣體的人口溫度,能降低冷空氣的負面作用,防止結(jié)露現(xiàn)象的發(fā)生。如水泥窯尾、礦渣粉磨系統(tǒng)。袋除塵器除做好外部保溫之外,設(shè)備檢修門也不能忽略。
2.5濾料的透氣率
一般情況下潔凈濾布的壓力損失比較小,透氣性比較高。在工作中,其壓力損失小意味著它的孔隙相對較大,粉塵容易穿透,一般情況下對粉塵的捕集性能也就比較低。另外,濾袋表面粉塵層的壓力損失是影響濾袋壓力損失的因素之一,它與濾布孔隙是否堵塞有關(guān)。所以,要求濾布具有孑L隙不易堵塞,收塵效率高,壓力損失小,清灰性能好,壽命長等特點。
2.6濾袋過濾風(fēng)速
過濾風(fēng)速是袋除塵器重要的技術(shù)參數(shù)。當清灰方式、濾料材質(zhì)、煙塵特性不同時,所設(shè)計的過濾風(fēng)速也應(yīng)不同,因此所產(chǎn)生的過濾阻力也是不一樣的。
對于水泥行業(yè)的粉塵,當收集水泥時,由于粉塵濕度小,粘性相對較小,常使用脈沖袋式除塵器,所采用的過濾風(fēng)速一般為0.8~1.0m/min;對于烘干除塵或水泥回轉(zhuǎn)窯尾氣除塵時,由于煙塵水分相對較高,粉塵濕度相對較大:當采用玻纖袋反吹風(fēng)袋式除塵器時,過濾風(fēng)速一般控制在0.3~0.5m/min之間,當采用長袋脈沖袋式除塵器時,過濾風(fēng)速一般控制在0.7~0.9m/min之間;對于水泥和冶金行業(yè)的煤粉制備,由于粉塵濃度大、顆粒小、易燃易爆等特點,其過濾風(fēng)速一般控制在0.6~0.8m/min之間;而對于礦渣超細研磨、石灰窯石灰等收塵,由于粉塵顆粒小,濃度高,又有一定粘性,通常選用礦渣微粉用脈沖袋式除塵器,所采用的過濾風(fēng)速在0.7~0.9m/min之間。
2.7清灰效率
當除塵器清灰效率不高,即不徹底時,由于濾袋表面過多粉塵的附著,將直接導(dǎo)致運行阻力的升高。因此,提高除塵器的清灰效率,也是設(shè)備降阻的保證措施之一。
除了之前我們提到的濕度導(dǎo)致的結(jié)露會降低清灰效率外,不合理的噴吹是使得清灰效率不高的常見原因,這方面表現(xiàn)最明顯的是長袋脈噴式除塵器。由于是點對點垂直噴射高壓氣體,在清灰時,高速噴射進人濾袋的氣流可能會在袋口附近產(chǎn)生一個垂直濾袋外表面向袋內(nèi)的壓力,使得濾袋在這個區(qū)域內(nèi)不會膨脹,達不到清灰的目的。
而當濾袋過長時,還可能因為噴吹力度或噴吹氣量不夠,使得靠近濾袋底部的部分清灰效率低下。噴嘴與花板的間距、噴嘴的大小、濾袋的長度、脈沖閥的型號,這些因素之間的合理搭配,能夠減少因噴吹系統(tǒng)導(dǎo)致清灰效率較低、運行阻力偏高等情況的發(fā)生。
2.8 管路
系統(tǒng)正壓影響及設(shè)備系統(tǒng)漏風(fēng)脈沖管路系統(tǒng)清灰所采用的是高壓氣體,為正壓狀態(tài),為了達到清灰的效果,脈沖閥所噴射的壓縮氣流必須達到一定的量,這個量一般為所清灰濾袋內(nèi)體積的2倍以上。
在工作狀態(tài)下,設(shè)備箱室內(nèi)為負壓,當向內(nèi)噴射過多正壓氣流時,將必然使得設(shè)備前后阻力數(shù)值提高,該效果等同于設(shè)備漏風(fēng)。因此,合理地選用噴吹壓力及噴吹時間,既可以延長濾袋的使用壽命,又對降低設(shè)備的運行阻力有一定的積極作用,這種情況尤其表現(xiàn)在當設(shè)備箱室數(shù)量比較少的時候。在實際的生產(chǎn)操作中,有些廠家為了一味地追求清灰效果,盲目地提高清灰壓力或延長噴吹時間,這是很不可取的。
清灰壓力過高,會加快濾袋的破損,同時也對運行阻力造成影響;而延長噴吹時問,除了噴人更多正壓氣體,提高設(shè)備運行阻力外,對清灰?guī)缀醪划a(chǎn)生任何的積極影響。
設(shè)備系統(tǒng)的漏風(fēng)是讓外界的正壓氣體進入到收塵器內(nèi)部負壓的環(huán)境中,造成設(shè)備運行阻力偏高,會直接影響產(chǎn)量。這種漏風(fēng)是由靜壓差引起的,人孔門、檢查門、閥門等處的結(jié)構(gòu)特征是蓋板加密封軟材料輔以機械壓緊,而機械力往往僅作用于蓋板的局部,太大了容易引起蓋板局部變形,形成較大的縫隙;太小又不足以使軟材料充滿縫隙。除了密封的作用力外,密封材料的選用不合理以及密封材料的老化是實際生產(chǎn)中造成系統(tǒng)漏風(fēng)的重要原因。
2.9配套件的可靠性
與除塵器相配套的各部分是否合理以及正常工作與否,也是袋式除塵器運行阻力偏高的可能原因。配套件包括了電氣控制裝置、氣動元件的組合以及相應(yīng)的閥門動作等。一臺袋式除塵器,是否選用了合理的清灰順序、正確型號的脈沖閥和有效的脈沖寬度和噴吹壓力,對于保障設(shè)備正常運行,減小運行阻力,也有著直接或間接的作用。此外,脈沖閥及氣缸與電磁閥之間是否配套,各氣路元件是否正常工作,直接關(guān)系著清灰系統(tǒng)是否正常工作。
當清灰系統(tǒng)非正常工作時,清灰工作不能有效進行,將直接導(dǎo)致運行阻力偏高。除了各電氣元件是否正常工作外,對于離線清灰的袋式除塵器,當提升閥閥板脫落,致使閥板蓋住出風(fēng)口,對應(yīng)箱室始終處于離線狀態(tài)時,會導(dǎo)致設(shè)備實際工作單元數(shù)少于設(shè)計單元數(shù),即部分箱室處于非工作狀態(tài),這樣將使得設(shè)備運行阻力始終偏高,這種情況在實際生產(chǎn)中常有發(fā)生。
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