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豫南袋式除塵器運行阻力高的原因分析

袋式除塵器是一種過濾含塵氣體的設備,具有除塵效率高、結構簡單、適應性強、運行穩(wěn)定等特點,廣泛應用于冶金、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)設備運行阻力偏高的情況,導致濾袋使用壽命縮短、除塵效率降低。袋式除塵器的運行阻力限定值是1500pa,過這個數(shù)值的阻力便偏高了。當袋式除塵器的運行阻力大于2000pa時,對整個系統(tǒng)通風都將會產(chǎn)生較大影響。

阻力偏高的原因

除塵器運行阻力由除塵器本體、除塵濾袋及吸附在濾袋上的粉 塵層等三部分引起。結構設計差異、濾料材質(zhì)、氣體濕度、過濾風速、氣體含塵濃度、粉 塵粒度等因素 對除塵器運行阻力影響較大。

1.結構設計對除塵器運行阻力的影響

結構設計包括大型袋式除塵器均風裝置、進出風道的截面、氣流通過的各部位截面尺寸以及檢修門密封、鎖風、設備保溫等設計。結構設計不合理會導致設備運行阻力上升,合理的結構設計,除塵器本體阻力在400pa左右。建議進出風道風速應小于15m/s,以10m/s左右風速為上限。各袋室進出風支管風速應小于10m/s,既利于均風又可降低阻力。

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致濾袋壓損增加,設備運行阻力提高。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,勢必會加大設備的運行阻力。因此,當粉 塵濃度過高時,應在進風道和灰斗內(nèi)增加擋料均風裝置,進行預收塵處理,以減小除塵器濾袋負荷,降低設備阻力。

3.粉 塵粒度

粉 塵粒度對袋除塵器的主要影響表現(xiàn)在壓力損失和設備磨損上。對壓力損失影響大的是微細粉 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采用覆膜濾袋,如水泥窯尾、礦渣粉 磨系統(tǒng)。

4.濕度

氣體中常含有少量水蒸氣,當相對濕度在百分比30～80之間時為一般狀態(tài),過該范圍時即為高濕度狀態(tài)。當除塵器內(nèi)氣體處于高濕度狀態(tài)時,在外部冷空氣的作用下,結露現(xiàn)象發(fā)生,造成粉 塵粘結而堵塞濾袋,使得濾料的捕塵能力降低,清灰困難,設備壓力損失隨之增加。對于結露,一般盡量選擇表面光滑的濾料,如覆膜濾料。另外,做好設備的保溫,提高含塵氣體的入口溫度,能降低冷空氣的負面作用,防止結露現(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,設備檢修門也不能忽略。

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。所以,要求濾布具有孔隙不易堵塞,收塵效率高,壓力損失小,清灰性能好,壽命長等特點。

6.濾袋過濾風速

過濾風速是袋除塵器重要的技術參數(shù)。當清灰方式、濾料材質(zhì)、煙塵特性不同時,所設計的過濾風速也應不同,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袋式除塵器時,過濾風速一般控制在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,其過濾風速一般控制在0.6～0.8m/min之間；而對于礦渣細研磨、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,所采用的過濾風速在0.7～0.9m/min之間。

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,將直接導致運行阻力的升高。因此,提高除塵器的清灰效率,也是設備降阻的保證措施之一。除了之前我們提到的濕度導致的結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)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,高速噴射進入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)導致清灰效率較低、運行阻力偏高等情況的發(fā)生。

8.管路系統(tǒng)正壓影響及設備系統(tǒng)漏風

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,將必然使得設備前后阻力數(shù)值提高,該效果等同于設備漏風。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,會加速濾袋的破損,同時也對運行阻力造成影響；而延長噴吹時間,除了噴入更多正壓氣體,提高設備運行阻力外,對清灰?guī)缀醪划a(chǎn)生任何的積極影響。

設備系統(tǒng)的漏風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,造成設備運行阻力偏高,會直接影響產(chǎn)量。這種漏風是由靜壓差引起的,人孔門、檢查門、閥門等處的結構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)漏風的重要原因。

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y效的脈沖寬度和噴吹壓力,對于保障設備正常運行,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y效進行,將直接導致運行阻力偏高。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,致使閥板蓋住出風口,對應箱室始終處于離線狀態(tài)時,會導致設備實際工作單元數(shù)少于設計單元數(shù),即部分箱室處于非工作狀態(tài),這樣將使得設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。

總結

一臺袋式除塵器的設計是否合理、運行是否正常,主要表現(xiàn)在設備運行阻力及濾袋使用壽命上,有些情況下設備運行阻力偏高與濾袋的破損有直接聯(lián)系。合理的結構設計、參數(shù)設定、配件選擇是袋式除塵器成功運行的重要因素 ,設備運行中合理、y效、正確的管理與維護能保證袋式除塵器的平穩(wěn)成功運行。