1、,袋式除尘技术 交流材料,袋式除尘器 气流分布的必要性,袋式除尘器气流分布的必要性,1.袋式除尘设备大型化处理风量数十万至上百万 m3/h 非常普遍单机处理风量最大达到 300 m3/h 以上单台设备的滤袋数以万计设备体积空前扩大 对含尘气流的均布提出了新的要求,2. 进一步降低袋式除尘器阻力节能减排的目标许多新的应用领域的实践(例如燃煤电厂锅炉烟气除尘)要求袋式除尘器阻力进一步降低,袋式除尘器气流分布的必要性,3.袋式除尘器常规结构的局限性常规袋式除尘器采取多仓室结构含尘气流进入箱体需经历以下环节：尘气总管变径管支管弯管阀门箱体 净气排出需经历以下环节：箱体变径管阀门支管总管而且气流通过这些
2、环节的速度相当高往往导致滤袋破损和阻力过高,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器常规结构,常规结构的缺点：1)除尘器阻力难以进一步降低袋式除尘器的阻力主要有结构阻力 滤袋阻力 常规除尘器的结构阻力往往高于600 Pa有的高达8001000 Pa许多设备的阻力为 15002000 Pa 阻力高导致运行能耗高,袋式除尘器气流分布的必要性,常规结构的缺点：2)气流分配难以均匀常规结构的仓室数量少则68个多的可达2040个仓室数量众多容易使各仓室气流分布不均 远端和近端仓室的风量有时差别很大不利于阻力的降低,袋式除尘器气流分布的必要性,常规结构的缺点：3)容易导致含尘气流
3、冲刷滤袋常规结构对气流分布缺乏细致考虑加上各仓室处理烟气量不均匀使得一些仓室含尘气流速度过高对滤袋的冲刷时有发生结果是滤袋过早破损,袋式除尘器气流分布的必要性,袋式除尘器气流分布的必要性,滤袋下部磨损破漏(1),袋式除尘器气流分布的必要性,滤袋下部磨损破漏(2),袋式除尘器气流分布的必要性,滤袋下部磨损破漏(3),袋式除尘器的选用, 处理风量 运行温度 粉尘理化性质粉尘粒径 粒子形状真密度和堆积密度 附着性和凝聚性吸湿性和潮解性 磨啄性带电性 可燃性和爆炸性 入口含尘浓度,选用袋式除尘器时必须考虑的因素,烟气理化性质水份(含湿量) 腐蚀性气体及含量露点温度 气体组分(含氧量等)可燃性气体及含量
4、 有毒气体及含量 工作制度 工作压力 工作环境 产尘设备类型 生产工艺生产制度 周围条件,选用袋式除尘器时必须考虑的因素,1.确定处理风量此处系指工况风量如果给定的是标况风量则应换算 2.确定粉尘排放浓度首先应符合国家标准有些城市、地区和企业要求更低的浓度许多情况下对净气含尘浓度有严格的要求： 毒性粉尘 透平机进气净化 垃圾焚烧尾气 大型高炉的煤气净化,选用步骤,3.确定运行温度 上限应低于所选滤料允许的长期使用温度下限应高于露点温度1520 当烟气中含有酸性气体时 露点温度较高应予以特别的关注,选用步骤,4.选择清灰方式根据：粉尘清灰的难易程度主要与烟气和粉尘的理化性质有关对于粉尘粘、细、轻
5、的炉窑烟气或高温和含湿量大的烟气宜采用清灰能力强的清灰方式 反之可选择清灰能力较弱的清灰方式 原则上宜优先选用强力清灰方式,选用步骤,5.选择滤料 应充分考虑：含尘气体的理化性质粉尘的理化性质除尘器的清灰方式6.确定过滤风速 需要考虑多种因素(粉尘、烟气、清灰方式等)可以参照有关手册并结合实际经验确定,选用步骤,7.计算过滤面积过滤面积按下式计算A=Q/60v 式中，A袋式除尘器的过滤面积，m2； Q除尘器的处理风量，m3/h；v除尘器的过滤风速，m/min。,选用步骤,8.估算或确定除尘器的设备阻力设备阻力（P）主要由三部分组成：P = Pc+ Pd+ P0 Pa式中，Pc除尘器结构(进风、
6、出风等)阻力，Pa； Pd滤料上粉尘层的阻力，Pa；P0清洁滤料的阻力，Pa。袋式除尘器的设备阻力宜为 12001800 Pa,选用步骤,9.确定清灰制度 对于脉冲袋式除尘器主要确定喷吹周期 脉冲间隔 在线或离线 对于分室反吹袋式除尘器主要确定二状态或三状态 各状态的持续时间和次数,选用步骤,10.确定所需的除尘器型号、规格依据上述结果查找样本 或者设计非标设备11.确定清灰动力对于脉冲袋式除尘器 还应计算(或查询)清灰气源的用量 对于反吹风袋式除尘器也应确定阀门切换所需气量根据气量和压力选定压缩机 (或罗茨风机),选用步骤,袋式除尘器设计,一.袋式除尘器设计要达到的目标低阻力低排放浓度滤袋长
7、寿命,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力1.实现并长期保持袋式除尘器低阻力应作为设计的首要目标 能否实现这一目标 关系到袋式除尘系统能否持续运行决定着整个工程的成败在一定程度上 控制阻力比控制过滤效果更重要,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力2. 袋式除尘器阻力的构成除尘器结构(进风、出风等)阻力 滤料上粉尘层的阻力 清洁滤料的阻力 主要阻力粉尘层阻力 约70%80%结构阻力 约30%20%设计的主要任务是控制这两部分阻力,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力3. 控制粉尘层的阻力选择强力清灰方式脉冲喷吹能最有效地清除滤袋表面粉尘而且清灰均匀滤袋表面残留粉尘少因而粉尘层阻力较其他方式低,袋式除尘
8、器设计,二.如何实现低阻力3. 控制粉尘层的阻力合理设计喷吹装置脉冲阀应当是 结构简单 阻力小 启闭迅速以最短的时间释放最大量的气体才能给予滤袋以最大的冲击力应优先采用直通(淹没)式脉冲阀,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力3. 控制粉尘层的阻力合理设计喷吹装置喷吹管应当是 尺寸适宜 喷嘴(孔)直径分布合理引射器应当取消引射器增加过滤阻力更重要的是阻碍清灰气流 延缓了气流进入滤袋的时间 降低冲力,袋式除尘器设计,二.如何实现低阻力3. 控制粉尘层的阻力优先采用上进风方式应尽量 避免灰斗进风避免上升气流阻碍粉尘下落以减少粉尘再次附着滤袋试验表明 上进风比下进风降低阻力30% 合理设计清灰制度,袋
9、式除尘器设计,二.如何实现低阻力4. 控制结构阻力简化除尘器进风和出风装置 减少气流速度和方向变化的次数 直通均流脉冲袋式除尘器是这方面一个实例废弃了从总管到支管等多层次进风装置也废弃了多层次的出风装置采用直进直出的进风和出风方式,袋式除尘器设计,袋式除尘器设计,1进口变径管及气流分布装置 2进口烟道阀 3花板 4喷吹装置 5上箱体 6出口烟道阀 7滤袋和滤袋框架 8中箱体 9灰斗 10卸灰装置,二.如何实现低阻力4. 控制结构阻力降低进风和出风速度 进风总管 14 m/s进风支管 1412 m/s对于出风总管和支管尽可能将气流速度控制得低些,袋式除尘器设计,三.如何实现低排放浓度1.滤料的合
10、理选择优先采用捕尘率高的滤料 针刺毡(优于织物滤料)超细面层针刺毡(优于常规针刺毡)表面处理 ： 覆膜 涂层,袋式除尘器设计,三.如何实现低排放浓度2.重视滤袋接口滤袋接口是指滤袋与花板的结合部现在普遍采用弹性涨圈镶嵌的方式应严格控制滤袋与花板袋孔的尺寸配合严格控制花板袋孔的加工精度 (采用数控激光切割 或者机加工),袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿命1.选择适用对路的滤料根据袋式除尘器设计时应考虑的各种因素：清灰方式 粉尘特性 烟气特性 运行温度 露点温度有无腐蚀性、易燃性、易爆性确定纤维种类和结构的类型2. 做好气流分布严格避免含尘气流对滤袋的冲刷,袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿
11、命3.认真控制袋式除尘器的阻力以延长清灰周期减少清灰次数(减少滤袋与框架的摩擦) 4.严格控制每个喷嘴与滤袋的同心度避免喷吹气流偏斜而冲刷滤袋,袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿命5.严格控制滤袋与框架的尺寸配合间隙过大将缩短滤袋寿命间隙过小将导致滤袋紧绷在滤袋上而损坏 6.加强自动监测与控制高温下运行的除尘器应注意温度的监控处理易燃易爆气体或粉尘时应注意温度和含氧量监控高湿条件下应防止温度低于露点,袋式除尘器设计,四.如何实现滤袋长寿命7.加强除尘器箱体的严密性高温、高湿、腐蚀性条件下除尘器漏风率应 1%2%8.保证卸灰顺畅 对于粉尘流动性较差的情况尤其要防止粉尘架桥、粘结导致的卸灰不畅粉
12、尘堵塞严重时将淹没滤袋而致滤袋损坏,袋式除尘器设计,如何根据粉尘的性质 选择滤料,一. 粉尘的形状和粒径分布 对细颗粒粉尘 宜选用 1.纤维： 较细 较短 卷曲多 不规则断面型 2.结构： 针刺毡 (最好是超细面层针刺毡)若用织造物 宜用斜纹织或表面进行拉毛处理 3.后处理 表面喷涂 浸渍 覆膜,如何根据粉尘性质选择滤料,如何根据粉尘性质选择滤料,二.粉尘的附着性和凝聚性1.粉尘的附着性和凝聚性较强将使清灰困难 从而增加阻力2.宜选用针刺毡滤料 经表面烧毛、压光、镜面处理 或采用浸渍、涂层、覆膜处理3.若选用织物滤料 宜以长丝织造 4.从滤料的材质而言玻纤优于其他品种,三.粉尘的吸湿性和潮解性
13、 1.吸湿性粉尘在湿度增加后流动性变差 易导致清灰困难 2. CaO、CaCI、KCI、MgCl2粉尘吸湿后潮解 其性质和形态均发生变化容易糊住滤袋表面使滤袋失效 3. 滤料选用所遵循的原则与强附着性粉尘相同,如何根据粉尘性质选择滤料,如何根据粉尘性质选择滤料,四.粉尘的磨啄性 1.铝粉、硅粉、碳粉、烧结矿粉是强磨损性粉尘 2.对于磨啄性强的粉尘选用滤料的原则 1)化纤优于玻纤膨化玻纤优于一般玻纤 2)细纤维、短纤维、卷曲型纤维较好,如何根据粉尘性质选择滤料,四.粉尘的磨啄性 2.对于磨啄性强的粉尘选用滤料的原则 3)针刺毡滤料优于织物滤料 4)织物中以缎纹织物最优织物表面拉绒对提高耐磨性有一
14、定作用 5)增加滤料耐磨性的的其他措施 后处理：表面涂覆、压光等玻纤滤料以硅油、石墨、聚四氟乙烯树脂处理,五.粉尘的可燃性和爆炸性 1.对于易燃易爆粉尘 宜选用阻燃型、消静电滤料 2. PPS、P84、PTFE纤维具有较好阻燃性能(氧指数大于30) 3.聚丙烯、聚酰胺、聚酯、亚酰胺等滤料可采用阻燃剂浸渍处理,如何根据粉尘性质选择滤料,五.粉尘的可燃性和爆炸性 4.消静电滤料在滤料本纤维中混入导电纤维(25)使其在经向或纬向具有导电性能导电纤维有不锈钢纤维和改性化学纤维不锈钢纤维导电性能稳定可靠改性化纤导电性能将随时间而衰退导电纤维可等间隔编入导电经纱或均匀混入经、纬纱线 或均匀混入絮棉层,如何
15、根据粉尘性质选择滤料,与清灰周期有关的因素,1.过滤风速在设备阻力一定的条件下过滤风速低 清灰周期长风速高 周期短 2.运行温度其他条件下同时常温下 周期长高温下 周期短,与清灰周期有关的因素,3.粉尘理化性质 长周期的条件：颗粒粗 浓度低流动性好 吸湿性不强堆积密度大 粘性小 上述条件相反时 清灰周期相应缩短 4.烟气理化性质 烟气含水量高 清灰周期相对较短,与清灰周期有关的因素,5.生产制度间歇生产时 清灰周期可较长 连续生产 周期相对较短 6.有些特殊情况实行长周期例如：高炉煤气净化炉顶有足够的余压 可允许更高的阻力 采用玻纤与化纤复合滤料者很多希望减少清灰以延长滤袋寿命,与清灰周期有关
16、的因素,脉冲喷吹装置的 弯管,弯管半径不宜过小建议其半径为400mm 优点： 1. 阻力小 清灰气流能量损失少2.避免对喷吹管的磨损,脉冲喷吹装置的弯管,弯管半径过小的实例,脉冲喷吹装置的弯管,弯管半径过小 导致 喷吹管磨损,脉冲喷吹装置的弯管,喷吹管磨损的原因弯管半径过小同时供气管道内杂物未清除气流携带杂物从弯管反弹 进而冲刷喷吹管背面,脉冲喷吹装置的弯管,脉冲喷吹装置的弯管,1-脉冲阀 2-稳压气包 3-弯管 4-杂物 5-喷吹管,滤袋长度与清灰压力,滤袋长度与清灰压力,清灰压力 与滤袋长度没有直接的关系 清灰压力主要取决于脉冲阀的型式脉冲阀和喷吹管的口径 喷吹装置的结构型式：弯管和喷吹管
17、直径喷嘴(或喷孔) 直径及分布袋口是否加文丘里引射器,滤袋长度与清灰压力,对于直径130160mm、长度68m的滤袋若 喷吹装置设计合理采用直通(淹没)式脉冲阀 脉冲阀承担的过滤面积在额定范围内 喷吹压力 0.2 MPa 都可获得良好清灰效果,现场安装 如何保证花板的平直度,现场安装如何保证花板平直度,应尽量避免现场拼装花板和上箱体花板、上箱体、喷吹装置应在厂内组装严格保证组装质量组装完成后严格检验脉冲阀应一一喷吹试验合格三个部件整体出厂 现场整体安装,若不得已 需在现场进行安装 也应避免在中箱体上直接进行组装 应准备一块平整的场地将花板、上箱体、喷吹装置严格组装 并对组装质量进行检验合格后整
18、体吊装,现场安装如何保证花板平直度,袋式除尘器 结构的热膨胀问题,袋式除尘器结构的热膨胀问题,只有同时出现下述情况才需考虑热膨胀问题除尘器长度 30 m运行温度 150 亦即当设备长度较小 或常温下可不考虑热膨胀问题,袋式除尘器结构的热膨胀问题,袋式除尘器大多采用钢支架极少采用混凝土柱脚钢支架的节点 个别固接多数铰接钢支架的弹性变形可吸收结构的热膨胀,关于电袋复合除尘器,关于电袋复合除尘器,一.电袋复合除尘器的立足点 1. 利用荷电作用促使微细粒子凝聚成大颗粒提高微细粒子的捕集率解决 PM10PM2.5 的捕集问题2. 利用带同种电荷粉尘的排斥作用使滤袋表面粉尘层疏松 从而降低阻力解决袋式除尘
19、器阻力过高问题(或保持阻力不变 但提高过滤风速),关于电袋复合除尘器,二.电袋复合除尘器的关键关键在于使粉尘荷电 而且到达滤袋时粉尘仍然有足够电荷美国一种一体组合型的设计 体现了上述关键 滤袋与电场距离很短 粉尘到达滤袋时电荷衰减少效果 过滤风速 3.9 m/min设备阻力 2000 Pa,静电除尘技术和袋式除尘技术结合 以提高对微细粒子的捕集率或降低设备阻力,袋式除尘技术,静电除尘技术,关于电袋复合除尘器,关于电袋复合除尘器,一体组合型 电袋复合除尘器1边壁收集极板 2电晕极 3多孔的集尘极 4滤袋和框架,关于电袋复合除尘器,三.分区组合型 电袋复合除尘器结构特点是“前电后袋”电区与袋区分开
20、设置 当除尘器规模较大时(例如用于燃煤电厂)粉尘荷电后需运动较长距离方能到达滤袋对位于后面的滤袋则距离更远在此过程中粉尘的电荷可能失去从而削弱荷电的效果,关于电袋复合除尘器,分区组合型 电袋复合除尘器,1气流分布装置b 2电区 3气流分布装置a 4旁路阀 5旁路 6出口烟道阀 7上箱体 8滤袋和框架 9袋区,关于电袋复合除尘器,三.分区组合型 电袋复合除尘器这种除尘器的不足之处 可以从其运行效果得到证明在 过滤风速 1.21.4 m/min 条件下滤袋阻力 700900 Pa说明荷电的效果没有充分体现,关于电袋复合除尘器,四.关于电袋复合除尘器的误区 1.“电场除去80%的粉尘，降低滤袋的粉尘
21、浓度”这是强调将电场作为预除尘使用实际上袋式除尘器可以承受高含尘浓度允许入口含尘浓度 1400mg/Nm3 甚至更高单纯设置预除尘反而有害(不利于清灰)即使需要预除尘也不必采用电除尘这种费用高的设备,关于电袋复合除尘器,四.关于电袋复合除尘器的误区2.“粉尘浓度降低，避免对滤袋的冲刷”袋式除尘器滤袋受含尘气流冲刷时有发生原因 ：气流分布不合理 箱体进风位置不当 进入箱体的含尘气流速度过高 与入口含尘浓度并无直接关系有些含尘浓度低的设备同样出现气流冲刷,关于电袋复合除尘器,五. 电袋复合除尘器的缺点1.电场产生的臭氧使SO2和NO氧化生成SO3和NO2 腐蚀性显著增强尤其当用于电厂并采用PPS滤
22、料时滤袋寿命将显著缩短 一位电力行业资深专家 跟踪调查30多台电袋复合除尘器其中11台出现滤袋寿命缩短问题使用时间最短者仅几个月,关于电袋复合除尘器,五. 电袋复合除尘器的缺点2.电区和袋区兼备设备结构变得复杂3.占地面积较大4. 投资高于纯袋式除尘器4.增加了维修和配件准备的困难,关于电袋复合除尘器,六.采用电袋复合除尘器需认真考虑1.想要解决什么问题 例如：捕集微细粒子 显著降低袋式除尘器的阻力(或 显著提高袋式除尘器过滤风速)2.权衡利弊 分析采用后带来的好处和不足看看是否划算,关于电袋复合除尘器,六.采用电袋复合除尘器需认真考虑建议1. 如果不是解决微细粒子的捕集如果不能显著提高袋式除
23、尘器过滤风速(或大幅度降低设备阻力)不要轻易采用电袋复合除尘器建议2. 将电除尘器改造为袋式除尘器必要时可考虑保留一级电场 对于新建的除尘器更不要轻易采用电袋复合除尘器,关于电袋复合除尘器,七.滤料 的选择PPS+PTFE覆膜 和 PPS+P84从过滤和清灰两方面而言都有良好的性能但若用于燃煤电厂而且是电袋复合除尘器则PPS纤维可能受到腐蚀而影响滤袋寿命,关于电袋复合除尘器,八.过滤风速及其他1. 电厂袋式除尘器正常过滤风速11.2 m/min电袋复合除尘器若拟显著提高风速必须保证粉尘有效荷电并使粉尘到达滤袋前保持足够的电荷,关于电袋复合除尘器,八.过滤风速及其他2. 清灰压力 主要由喷吹装置
24、的结构和性能决定与是否电袋复合无关3.滤袋长度与是否电袋复合无关主要与喷吹装置的清灰能力有关,关于电袋复合除尘器,九. 气流分布板1.电袋复合除尘器中气流分布板的作用不在于保证或提高电除尘的效率应当是防止含尘气流对滤袋的冲刷 将气流均匀地输送到不同区域的滤袋,关于电袋复合除尘器,九. 气流分布板2. 电除尘器的气流分布板如果均匀性非常好对于防止含尘气流冲刷滤袋可能是有效的但如果均匀性稍差 局部气流的速度可能超过滤袋的承受限度 滤袋可能因冲刷而破损,关于电袋复合除尘器,九. 气流分布板3. 在“前电后袋”的复合除尘器中由于电极的高度比滤袋的长度大得多 需要注意滤袋以下空间的气流合理分布其中的一种情况是如果滤袋下部空间的气体流量太大 可能导致袋间气流上升速度过高增加粉尘的再附着 从而削弱清灰效果,如何使滤袋框架 安装整齐,如何使滤袋框架安装整齐,1. 滤袋框架制作质量良好 防护圈与框架轴心垂直 2.花板平整度好 不存在明显的变形 3.运输过程仔细框架不因运输而变形、弯曲 4.安装前认真检查剔除弯曲、变形的框架 5.安装后检查安装效果对少数安装不整齐的进行调整,谢 谢,
