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布袋除尘器的除尘机理及影响机理

2019-04-16 15:16:37
当前在火电厂中应用较为广泛的除尘器依然是静电除尘器,但静电除尘器存在粉尘高比电阻、高浓度十扰电场条件,导致除尘效率难以满足要求和运行一段时间后除尘性能下降较多等问题。随着针对火电行业大气污染物的排放限值的日益严格,布袋除尘器在火力发电厂中的应用日趋广泛。
但国内对于布袋除尘器的集中于:①与静电除尘器相比较综介描述其除尘技术经济性能;②火电厂除尘装置改造为布袋除尘器后的除尘效率的工程试验;③布袋除尘器对PM10捕集性能、脱硫特性、脱汞性能机理方面;另外还有针对布袋除尘器内气体流场的。但未见关于布袋除尘器除尘性能影响因素的实验报道。寻求对布袋除尘器除尘性能有影响的因素,并得出它们对于除尘效率的影响规律,无疑对布袋除尘器的设计、运行、维护有着重要的意义。
依据布袋除尘器的除尘机理,滤袋表而形成的粉尘层是布袋除尘器的主要过滤层,会决定性地影响布袋除尘器的除尘效率。粉尘层的厚度可用颗粒物负荷来表示,颗粒物负荷对除尘效率的影响。
布袋除尘器的除尘效率随着颗粒物负荷的增大而增大。但在工程实际中,随着颗粒物负荷的持续增大,颗粒在滤袋上积聚得越来越多,粉尘层所带来的压力损失也会增大,压损的增大一方而会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去,使除尘器的除尘效率下降;另一方而,要保证的处理气体量,就需增大引风机的压头,从而增大了能耗。因此,布袋除尘器要保证的粉尘层厚度,但若阻力达到数值,就要及时清灰,清灰时要保证小破坏粉尘初层。
布袋除尘器的除尘效率随着颗粒物入日浓度的增大而增大。这点与静电除尘器相比表现出相当大的优越,因为静电除尘器存在当含尘量达到某一数值时,会出现电晕闭塞现象,从而失去除尘作用的问题。当然,颗粒物入日浓度增大,会加重对布袋除尘器滤袋的磨损,缩短滤袋寿命,因而,在工程实际中,也应选择介适的颗粒物浓度,当入日浓度过高时,可考虑采用机械式除尘器进行初级除尘。
过滤速度、颗粒物负荷、颗粒物入日浓度是影响布袋除尘器除尘效率的3个主要因素,结果可为布袋除尘器的设计、运行提供依据。另外结介布袋除尘器的除尘机理和本实验的结果可以看到,布袋除尘器的除尘效率与尘样的化学组成和物理性能(其中粒径的分布可能是较主要的影响因素)有关,因此有进一步开展尘样的物理性能与化学组成对于除尘效率的影响机理的,并在完成这些的基础上,给出布袋除尘器除尘效率的数学模型并通过现场实测数据来验证模型的准确性。随着布袋除尘器在火力发电厂中的应用日趋广泛,对其进行深入的理论是很重要的也是相当与紧迫的。
布袋除尘器是半干法烟气脱硫系统中比较常用的一种除尘设备。以往用布袋除尘器直接处理密相半干法烟气脱硫粉尘的实例比较少,所以还没有总结出合适的运行参数,一般都要根据不同的条件重新确定。布袋除尘器的除尘过程主要由布袋完成。
布袋是各种滤料纤维织造后缝制而成的。过滤过程取决于滤料和粉尘层多种过滤效应。当滤料表面形成粉尘层后,粉尘层也对粉尘有捕集作用。滤料纤维的过滤机理也存在于粉尘层的过滤过程中,其中主要是筛分效应。筛分效应是指滤料间的空隙或滤料上的粉尘间的空隙较尘粒小时,有利于筛分阻留。布袋除尘器开始运行时,新的布袋上没有粉尘,运行一段时间后会在布袋表面形成很薄的尘膜,又称为一次粉尘层,在上面再次堆积的粉尘称为二次粉尘层。
布袋除尘器的设计要求是将压力损失减小到较低程度,这样可以降低整个除尘系统的阻力,从而达到优化除尘效果,降低除尘系统风机能耗的目的。脉冲布袋除尘器的压力损失主要是由布袋的压力损失、清灰机构的压力损失以及其他一些局部压力损失组成。第 一项所占的比重较大。在脉冲时间、脉冲周期固定的情况下,除尘器的压力损失随喷吹压力的增加而减小,随过滤气速和气体含尘浓度的增加而提高。
当一条布袋或一个室的布袋组清灰以后,布袋表面仍然有残存的粉尘层,其压力损失只能降到清灰前的20%一80%。当清灰不时,附着层呈斑点状,如果继续滤尘,则压力损失将会快速增加。
在本试验中,针对北京科技大学环境工程的密相半干法烟气脱硫工艺搭建了小型试验台。为了的布袋除尘器在脱硫系统中的运行情况,根据脱硫系统的运行要求,通过试验来确立合适的过滤风速、喷吹周期、喷吹时间和喷吹压力等运行参数,以期布袋除尘器能在本试验系统中稳定、的运行,并通过优化条件尽量降低运行费用。