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高温烟气袋式除尘器滤料的选用及降温措施

2016-12-24 17:28:26

  袋式除尘器在应用中经常遇到处理高温烟气,如将高温烟气直接除尘,可充分利用烟气的热能,对节能降耗、环境保护具有重大意义。但高温烟气除尘也对滤料、除尘器提出了高的要求。由于高温烟气袋式除尘器多采用纤维织物做滤料,能力受滤袋材质限制,因此需要采取措施是烟气温度与滤袋材质之间合理适配。高温烟气袋式除尘器应注意以下问题的处理。
  1、滤料的选用
  滤袋是袋式除尘器的核心元件,滤袋滤料性能直接影响袋式除尘器性能。选择滤料时考虑含尘气体的粉尘的特征和烟气的性质,如温度、湿度、流量、粉尘颗粒的形状、粒径和含尘浓度等。
  如果滤料选用不当或加工质量差,易产生水解、酸解、覆膜剥落、滤袋破裂等现象,就将显著影响除尘效果。目前,国内使用的高温滤料多为滤料,主要有Ryton(玻璃纤维+P84+PPS)和Procon(PPS)、P84,Nomex,PTFE等滤料。目前,常用的、腐蚀性滤料是Ryton和ProconoProcon纤维耐水解能力强,适合在温度高、湿度大的烟气中使用,其连续使用温度为170℃,高使用温度为190℃oP84连续使用温度可达220℃左右,瞬时耐温260℃,纤维截面不规则、过滤和清灰效果良好,耐酸性优良,耐碱性良好,在燃煤锅炉除尘上广泛应用;但其水解稳定性差,容易水解老化,不适合在高湿度烟气中使用。PTFE滤料价格较高,有良好的过滤性能和清灰效果,抗氧化强、腐蚀能力强,但其强度较差,使用中易破损,使用寿命短。玻璃纤维滤料耐温可达260℃,是传统的滤料,但其抗折、性能较差,不宜在高过滤风速工况下使用。金属纤维织成的滤料可耐550℃高温,其纤维是由各种合金及金属做成的,性好,不易产生静电。因为金属纤维滤料的价格十分昂贵,目前还只是在一些特殊场合应用陶瓷纤维滤料可抗温度达700℃以上,除尘粒径小,除尘精度高。陶瓷纤维滤料易损易裂,价格高,除尘器结构复杂,正处于研制阶段,无法在工业中推广。
  2、降温措施的采取
  当烟气温度过高,无法选到合适材料时,只能选择性价比高的滤料。这种情况下,在高温烟气进入袋式除尘器前将其降致合适温度。
  1)间接冷却
  在高温烟气进入袋式除尘器前设置冷却器是常用的方法。冷却器有水冷却器和空气冷却器。以前采用水冷却器较多,水冷却器具有能耗低的优点,但其耗水量大,水可能对设备造成腐蚀、或者有结垢,带来额外的经济损失,冷却效果不是很高。空气冷却器,投资少,管理方便,近年来应用越来越多。目前国内空气冷却器大多采用大气自然风冷,自然风冷式冷却器的冷却原理主要是通过增大高温烟气的过流面积来达到降温的目的。使用中也可以设置冷风机,增加空气流通,快速带走热量,达到快速降温的目的。
  2)吸风直接冷却
  吸风直接冷却就是将低温空气(室外空气)直接混入高温烟气,类似于在热水中倒入冷水,是简单、直接的冷却方式。使用中,在除尘器入口前的管道上设置一个冷却阀。冷却阀是一个具有调节功能的蝶阀,控制除尘器高温烟气管道与外界大气相通。
  吸风冷却阀的是防止温烟气进入除尘器损伤滤袋的后一道防线,因此降温范围不能要求过高。冷风阀吸风冷却方法是根据烟气温度与设定温度的偏差调节冷却阀开度,以达到将除尘烟气温度降低并保持在佳温度范围内。控制混合后的烟气温度主要依靠控制吸入低温空气量的多少,而阀门开度和低温空气流量之间非线性关系,无数学模型可用。因此,吸风直接冷却方法机械结构虽然简单,但温度控制方法并不简单,需要良好的控制适应性及稳定性。