袋式除塵技術(shù)進步為顯著的標志就是裝備的大型化,但裝備的大型化不是簡單的體積加大,涉及到裝備的模塊化設(shè)計、制造與安裝、氣流分布與調(diào)節(jié)、清灰系統(tǒng)的長期運行的性、濾袋使用的長壽命等。
袋式除塵技術(shù)進步為顯著的標志就是裝備的大型化,但裝備的大型化不是簡單的體積加大,涉及到裝備的模塊化設(shè)計、制造與安裝、氣流分布與調(diào)節(jié)、清灰系統(tǒng)的長期運行的性、濾袋使用的長壽命等。
伴隨著我國火電行業(yè)單機容量由100MW、200MW、600MW到1000MW;水泥行業(yè)單條生產(chǎn)線由3000t/d、4000t/d、5000t/d到12000t/d;鋼鐵行業(yè)單座高爐爐容由700m³、1000m³、2000m³到4000~5300m³。我國科技人員充分發(fā)揮自己的聰明才智,不斷跟進,使我國袋式除塵器大型化,處理風(fēng)量由原來的十幾萬m³/h提升到100萬m³/h、200萬m³/h直到300萬m³/h以上;過濾面積由2000㎡、1萬㎡、2萬㎡至5萬~6萬㎡;在袋除塵大型化進程中,設(shè)備阻力大幅降低,由以往的1500~1800Pa降低到1200Pa甚至1000Pa以下;過濾效率穩(wěn)定并提高,排塵濃度達到10mg/Nm³以下,生活垃圾焚燒行業(yè)和高爐煤氣凈化的煙塵排放濃度普遍在10mg/Nm³以下。
正是由于袋除塵設(shè)備的大型化,其在我國工業(yè)發(fā)展的各相應(yīng)階段,為我國工業(yè)的節(jié)能減排提供了巨大支持,才使得我國經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境控制同時取得巨大成就,可以這樣說,若沒有袋除塵技術(shù)的發(fā)展,我國大氣環(huán)境會比現(xiàn)在更嚴峻。
眾所周知,任何行業(yè)裝備的大型化都不是一個簡單的將體型做大,而都是相應(yīng)需要有眾多技術(shù)的大幅進步,并且大多是建立在某些關(guān)鍵技術(shù)得以突破的基礎(chǔ)之上的。袋式除塵器的大型化就是建立在過濾材料研制及濾袋制造技術(shù)、清灰技術(shù)及設(shè)備、氣流分布技術(shù)、整機加工制造及裝備技術(shù)等方面均取得重大突破的基礎(chǔ)上才得以發(fā)展起來。
與鋼鐵、冶金、水泥、電力行業(yè)設(shè)備大型化一樣,袋除塵設(shè)備的大型化同樣是建立在我國工業(yè)總體水平提高的基礎(chǔ)之上;與此同時,它也推動了我國工業(yè)總體水平的提高。水泥行業(yè)包括除塵設(shè)備在內(nèi)的整條生產(chǎn)線在大量推廣建設(shè)即為一例。
1、水泥行業(yè)
水泥行業(yè)是重污染行業(yè)之一。以往水泥廠周邊1~2公里均會落有厚厚一層水泥塵。2004年在廣州某水泥廠進行5000t/d水泥生產(chǎn)線改造時,國內(nèi)科技人員在累積幾十年除塵經(jīng)驗基礎(chǔ)上,比照環(huán)保設(shè)計要求,出大型低阻長袋在線/離線脈沖清灰除塵器,處理風(fēng)量100萬m³/h,煙氣溫度240℃,濾袋使用壽命達到6年,設(shè)備運行阻力低于1200Pa,煙塵排放濃度在10mg/m³以下;達到了上嚴苛的環(huán)保要求,不僅滿足了此生產(chǎn)線的要求,為后來我國5000t/d到12000t/d生產(chǎn)線的技術(shù)推廣掃清了水泥廠煙塵排放達標的重大環(huán)礙。
近年來,水泥行業(yè)的整條工藝線采用袋除塵技術(shù),特別是窯頭、窯尾由電除塵器改為袋式除塵器,使得水泥廠廠區(qū)一改過去的臟亂景象,不少水泥廠已成為花園式清潔工廠。
2、鋼鐵行業(yè)
鋼鐵行業(yè)亦是重污染行業(yè)之一。鋼鐵行業(yè)袋除塵技術(shù)進步的典型代表是高爐煤氣除塵凈化。高爐在煉鐵過程會產(chǎn)生大量高爐煤氣,5000m³以上高爐每小時產(chǎn)生90萬m³左右的高爐煤氣。高爐煤氣中含有大量CO和少量氫氣,是寶貴的能源;但粗煤氣中含有大量粉塵,經(jīng)過凈化處理后才能應(yīng)用。CO和氫氣具有爆炸性,且CO具有較高毒性,凈化處理過程有較大危險性。傳統(tǒng)高爐煤氣采用文氏管濕法降塵,該方法不僅熱損失大、凈化效率低,而且需消耗大量水資源并產(chǎn)生污染水。
20世紀90年代,我國科技人員在世界上開展高爐煤氣袋除塵凈化研究并取得成功。我國的脈沖清灰高爐煤氣凈化袋式除塵技術(shù),采用惰性氣體清灰及輸灰等技術(shù),從根本上避免了高爐煤氣干法凈化的燃爆危險。
該技術(shù)具有穩(wěn)定的凈化效率,凈煤氣含塵量低于5mg/m³,從根本上革除了瓦斯泥,并避免了污水處理的龐大設(shè)施及對環(huán)境的嚴重污染,充分利用高爐煤氣的壓力能、熱能,增加了余壓發(fā)電量30%~50%,節(jié)能40%~50%、節(jié)水80%~90%,節(jié)省投資30%~40%,降低運行能耗60%~70%。該項技術(shù)屬于。
3、電力行業(yè)
我國多家單位共同完成的“十五”863項目:焦作電廠20MW機組電除塵改為袋除塵、張家港沙洲電廠600MW機組袋除塵、寶鋼自備電廠的電除塵改為袋除塵、上海外高橋30MW*4機組電除塵改為袋除塵等,都是典型的燃煤電廠袋除塵技術(shù)應(yīng)用,顯示了火電行業(yè)控制煙塵排放,實現(xiàn)了和地方制定的排放低于30mg/m³,甚至20mg/m³的目標,并有廣闊的發(fā)展前景。
這些項目的系統(tǒng)阻力低于1200Pa,有的還低于800Pa,煙塵排放濃度均低于20mg/m³,濾袋使用壽命長達5年以上。600MW機組袋除塵處理風(fēng)量為360萬m³/h,濾料達6萬㎡。
除塵器選型需要考慮哪些因素?
1、處理風(fēng)量(Q)
處理風(fēng)量是指除塵設(shè)備在單位時間內(nèi)所能凈化氣體的體積量。單位為每小時立方米(m3/h)或每小時標立方米(Nm3/h)。是袋式除塵器設(shè)計中重要的因素之一。根據(jù)風(fēng)量設(shè)計或選擇袋式除塵器時,一般不能使除塵器在超過規(guī)定風(fēng)量的情況下運行,否則,濾袋容易堵塞,壽命縮短,壓力損失大幅度上升,除塵效率也要降低;但也不能將風(fēng)量選的過大,否則增加設(shè)備投資和占地面積。合理的選擇處理風(fēng)量常常是根據(jù)工藝情況和經(jīng)驗來決定的。
2、使用溫度:對于袋式除塵器來說,其使用溫度取決于兩個因素,是濾料的高承受溫度,是氣體溫度在露 點溫度以上。
3、入口含塵濃度:即入口粉塵濃度,這是由揚塵點的工藝所決定的,在設(shè)計或選擇袋式除塵器時,它是僅次于處理風(fēng)量的又一個重要因素。以g/m3或g/Nm3來表示。
對于袋式除塵器來說,入口含塵濃度將直接影響下列因素:
⑴壓力損失和清灰周期。入口濃度增大,同一過濾面積上積灰,壓力損失隨之增加,結(jié)果是不得不增加清灰次數(shù)。
⑵濾袋和箱體的磨損。在粉塵具有強磨蝕性的情況下,其磨損量可以認為與含塵濃度成正比。
⑶預(yù)收塵有無。預(yù)收塵就是在除塵器入口處前再增加除塵設(shè)備,也稱前級除塵。
⑷排灰裝置的排灰能力。排灰裝置的排灰能力應(yīng)以能排出全部收下的粉塵為準,粉塵量等于入口含塵濃度乘以處理風(fēng)量。
⑸操作方式。袋式除塵器分為正壓和負壓兩種操作方式,為減少風(fēng)機磨損,入口濃度大的不宜采用正壓操作方式。
4、出口含塵濃度:出口含塵濃度指除塵器的排放濃度,表示方法同入口含塵濃度,出口含塵濃度的大小應(yīng)以當?shù)丨h(huán)保要求或用戶的要求為準,袋式除塵器的排放濃度一般都能達到50mg/Nm3以下。
5、壓力損失:袋式除塵的壓力損失是指氣體從除塵器到出口的壓力降,或稱阻力。袋除塵的壓力損失取決于下列三個因素:
⑴設(shè)備結(jié)構(gòu)的壓力損失。
⑵濾料的壓力損失。與濾料的性質(zhì)有關(guān)(如孔隙率等)。
⑶濾料上堆積的粉塵層壓力損失。
6、操作壓力:袋式除塵器的操作壓力是根據(jù)除塵器前后的裝置和風(fēng)機的靜壓值及其安裝位置而定的,也是袋式除塵器的設(shè)計耐壓值。