探究倉頂除塵器在窯工況的技術特點
對窯工況變化的適應客觀地講,無論是電除塵器還是倉頂除塵器均有很高的捕塵效果,只要設計選型正確、產品質量優良、維護操作合理,均能 規定的排放標準。相比較而言,由于設備結構及除塵清灰機理的不同,當窯工況失穩、熱工參數偏離原設計指標波動變化時,倉頂除塵器的適應能力則要強一些。
實際生產中,當進入電除塵器的廢氣量或含塵濃度超過原設計值時,其除塵效率就會下降。而窯尾廢氣不可能一直保持在設計指標范圍內。當喂料(煤)量、系統漏風超過設計指標時,均有可能使窯尾廢氣量超標,從而使除塵器的除塵效率下降,排放濃度超標。例如,當進入電除塵器的廢氣量比設計指標高5%~10%時,其除塵效率將由原設計的99.875%下降至99.83%~99.77%,在這種情況下,若原設計排放濃度≤100mg/m3,實際排放濃度則將上升為137mg/m3~184mg/m3.同樣,當預熱器內漏風超過2%時,預熱器分離效率明顯降低,此時廢氣含塵濃度有可能增大,這也將引起除塵器的除塵效率下降,廢氣排放濃度超標。
要解決進入電除塵器的廢氣量或含塵濃度增加而導致除塵效率下降、排放超標的問題, 增加極板以增加沉淀極板面積,這對正在使用的電除塵器來說是非常困難的。而倉頂除塵器是按照選定的過濾風速來確定濾袋過濾面積的,其濾袋過濾面積基本不受廢氣量或含塵濃度影響。當進入袋式除塵器廢氣量增加時,其過濾風速增加、阻力上升速度加快,此時只需將濾袋清灰周期縮短、清灰次數增加即可滿足除塵要求,其除塵效率是不受影響的。
另外,相比較而言,進入除塵器廢氣的溫度、濕度(即煙氣性質)的變化對電除塵器的影響要大些。一般控制進入電除塵器的煙氣溫度為120℃~150℃、濕度為10%~15%、為50℃~60℃,過高或過低均對電除塵器運行不利。溫度過高、濕度過低,則粉塵比電阻升高,有可能使電場頻繁火花放電、電暈電流增大、除塵效率下降;溫度過低、濕度過高,有可能使粉塵在極板和電暈線上產生粘附,使振打清灰困難,嚴重時會影響除塵器正常工作。
倉頂除塵器對廢氣溫度、濕度變化的范圍要求較寬,尤其是由于一些新型濾料的應用,如玻璃膨體紗微孔薄膜復合濾料等,其工作溫度為250℃(瞬時可達280℃),允許溫度要求也較電除塵器寬。綜上所述,可以說倉頂除塵器較電除塵器對窯工況變化及煙氣性質變化的適應性要強些。
生物質鍋爐燃燒粉塵量很大,生物質燃燒后幾乎全部成為灰分,所以煙氣含塵濃度相對很大。由于燃燒粉塵粒徑小,比電阻大兩個原因,燃生物質鍋爐除塵只適合倉頂除塵器,不適合其他任何除塵方式。生物質鍋爐煙氣還有二次燃燒現象,由于生物質不能在爐內 燃燒,在煙道里也由于氧含量不夠不能再次燃燒,較大粉塵由于煙氣熱交換時間很短會保持著燃燒溫度,所以一旦在氧條件具備,比如放置于空氣中會再次燃燒。
還有生物質燃燒物料堆積密度很小,生物質燃燒后堆積密度一般在0.18-0.5T/m3,不會造成體積輸灰設備的容量增大。倉頂除塵器燃燒結焦,燃燒后灰分含有焦油等物質,設備一旦溫度降低,就可能產生結焦現象,造成堵塞現象,由于考慮到鍋爐結焦及腐蝕問題,排煙溫度可能會在160-190℃。倉頂除塵器配套設備要求穩定性高,鍋爐是不能隨意性停止運行的,與之配套的設備 穩定。
倉頂除塵器是眾多除塵器中效率 高的設備,它能使凈化后的煙粉塵出口濃度降至10mg/Nm3以下,所以目前在冶金、建材、化工行業有非常多的應用實例。一些火電廠鍋爐除煙塵也越來越多的采用倉頂除塵器,一些上了靜電除塵器的廠家也將改造為倉頂除塵器;同時垃圾焚燒、垃圾焚燒發電廠、各種規格的燃煤工業鍋爐及水泥和瀝青混凝土拌和站大多廣泛使用倉頂除塵器,所以倉頂除塵器的應用前景廣闊發展形勢良好。
是所用類型和材料的選擇,包括布料和清灰方式; 是除塵器參數設計,包括過濾風速、阻力降和效率核算。但現實中,工程人員在設計倉頂除塵器時,往往不會認真計算,僅僅憑一些經驗參數做一些粗略估算,就開始制作設備,大多數情況下,這些設備也能將煙粉塵處理達標,究其原因,是倉頂除塵器,給設計人員的誤差范圍很大,從而掩蓋了設計人員所犯的錯誤,這種設備就長期穩定運轉來說是達不到要求的。所以,從技術方面來說,倉頂除塵器設計,也應該和其他除塵器設計一樣, 進行較為詳細的設計計算和驗算,才能做到既能污染物達標排放,又能做到節能和設備的長期穩定過程。
目前工程上應用的布袋除塵器主要有兩類,一是脈沖倉頂除塵器,二是反吹倉頂除塵器,脈沖倉頂除塵器因清灰效果好、過濾風速大、設備體積小,在各行業獲得日益廣泛的應用。脈沖倉頂除塵器普遍使用針刺氈濾袋,過濾風速取值范圍較大,可在0.6~1.5m/min之間選取,正因為范圍較大,所以工程設計時,究竟取多大值 加以 。而反吹倉頂除塵器一般使用織造布,過濾風速常在0.4~0.5m/min之間選取,因取值范圍小,工程設計時一般取中間值0.45m/min即可。由此可見,過濾風速的大小是決定布袋除塵器除塵低和能否長期 運轉的關鍵參數。
長袋低壓脈沖倉頂除塵器的過濾風速與煙粉塵的粒徑的對數成正比關系。當粒子粒徑小于
1μm時,脈沖除塵器過濾風速不能大于0.6m/min,這表明凈化粒徑小于1μm的粉塵,用倉頂除塵器和反吹清灰除塵器過濾風速基本一樣(反吹清灰除塵器過濾風速一般為0.45m/min),但反吹清灰除塵器的造價比相同過濾面積的脈沖除塵器要小得多,因此在凈化粒徑小于1μm的粒子時,宜采用反吹清灰除塵器,這樣既能除塵的效果,又能節約投資。
過濾風速與溫度之間的關系應該不密切,只不過凈化微細粉塵(粒徑<1μm)時,溫度越高,粒子布朗擴散越強,過濾風速宜取較小值,可使一些。關于廢氣中煙粉濃度對過濾風速的影響,相對說來就要大一些:一般說來,廢氣中煙粉塵濃度越高,過濾風速就應小一些,這樣才能減少清灰次數,維持煙粉塵穩定排放。如果濃度較高,過濾風速也較大,不僅會發生粒子穿透,而且布袋上的粉塵層很快增厚,阻力增大,相應地清灰頻率也就增加,脈沖布袋除塵器,因清灰力度較大,雖然不會破壞初層粉塵,但清灰后,總有一段時間,除塵效率會下降(有時甚至會低于),如果清灰次數越多,那么這種現象也就越多,進而影響除塵器的總效率,這對于排放要求很嚴格的行業(如排放濃度要求小于30mg/Nm3),是不容易達到要求的。因此,需將過濾風速取小一些,從而減少清灰次數,保持除塵器在 下正常運轉。