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一文搞懂袋式除尘器

一、袋式除尘器的工作原理:

含尘气体通过风机牵引由进风管道进入除尘器箱体的过滤室,含尘气体继续有风机牵引透过出除尘布袋截留、过滤气进入净气室,再经净气室排风管道由风机排走。这是颗粒较大的粉尘颗粒被除尘布袋截留由重力作用自然下落落入灰斗,由人工卸灰阀排出。清灰过程是由程序控制器定时顺序启动脉冲阀,使气包内压缩空气(0.5-0.7MPa),由喷吹管孔眼喷出(称一次风)通过文氏管诱导5-6倍于一次风的周围空气(称二次风)进入除尘布袋使其瞬间急剧膨胀,并伴随着气流的反方向作用抖落粉尘颗粒,达到清灰的目的。粉尘积附再除尘布袋的外表面,且不断增加,使袋除尘器的阻力不断上升,为使设备阻力不超过1400Pa,袋除尘器能继续工作,需定期清除布袋上的粉尘。

二、袋式除尘器的结构

含尘气体进风管道、过滤室、花板、除尘布袋、除尘框架、储气罐、喷管、电磁脉冲阀、净气室、灰斗、卸灰阀、排风管道、风机组成。


三、运行

在新的袋式除尘器开始试运行前,必须对下列各项进行检查:

(1)风机的旋向、转速、轴承振动和温度。

(2)管道的状况、系统的配套设备(如冷却装置、喷粉机构等)、除尘器本体是否漏气以及供水系统和供气系统等。

(3)处理风量和各点的压力与温度是否与设计相符。

(4)测试仪表的指示及记录是否正确。

(5)要反复校验并确认所有安全装置都正常工作。

(6)滤袋的检查:

脉冲式滤袋在安装之初虽已调好,但在运行几天后,还必须检查滤袋的漏泄情况,因为由于温度和压力的变化、安装的问题以及反复的清灰,可能使某些滤袋的脱落现象。

新装滤袋的投运:

在一般情况下,新滤袋的阻力较低、表面无粉尘层,如直接投入系统运行,容易发生滤袋堵塞现象,故新装滤袋建议按下列方式开机:

(1)对于高温、含湿、含油、粉尘较细和粘的除尘系统:采用喷粉或喂粉的方式,对新滤袋进行人工喂涂,使滤袋表面建立粉尘层,在滤袋室阻力达到200Pa~400Pa或喂粉量达到~250g/ m2时,再投入系统运行。

(2)对于常温、无油、粉尘较粗和干燥的除尘系统:采用人工调节风机的阀门减少风量,使过滤速度小于设计值,这样容易使最初的粉尘停留沉积在滤袋表面,形成粉尘层,然后逐渐地增加至设计风量,使系统恢复正常。

在开始运转的时候,常常会出现一些事先预料不到的情况,需要密切注意。例如,出现异常的温度、压力、水分等将给新装置造成损害,特别是这样的气体进入冷的除尘器时,在箱体和滤袋上可能发生水气凝结,造成滤袋堵塞和腐蚀。

另外,气体温度的急剧变化,对风机也有不良的影响,应避免这种情况。因为温度的变化,可能引起风机轴的变形,将形成不平衡状态,运行时就会引起振动。并且,在停止运行时,如温度急剧下降,再启动的时候也会有振动的危险。

设备的起动对在日常运行中保持系统的良好性能有着重要的作用,必须细心注意和慎重行事。

三、日常运行

袋式除尘器在日常运行中,由于运行条件会发生某些改变,或者出现某些故障,都将影响设备的正常运转和工作性能,要定期地进行检查和适当的调节,以尽力延长滤袋的寿命,降低运行费用,以期用最低的运行费用保持设计的最好性能。主要应注意以下一些问题。

1、除尘设备启动

要根据除尘设备使用的工况要求合理启动停止除尘设备及开启、关闭阀门,具体要求:

(1)皮带机或其他主体运行前相应的除尘设备要求先开启。

(1)2检查每个室的进风口手动调节阀是否打开了(单室的跳过本程序);

(3)对于地下料仓及目前除尘能力达不到工况要求的除尘设备吸尘口要严格控制,对不在使用的吸尘口进行关闭,对使用的吸尘口进行开启。

(4)为打开引风机,至少要保证有四个室在线,以保证足够的烟气通

道(单室除尘器不做要求);

(5)在初始的启动过程中,除尘器的压力降由于风量和灰尘量相对较小而较低,自动清灰模式将自动延后,在稳定操作前不能清灰,此时的清灰模式最好采用差压控制,通过差压的升高知道灰层的厚度,此时除尘器可以开始清灰。

(6)除尘器启动初始,滤袋表面未形成完整的布粉层,少量逃逸的细微粉尘将可能在烟囱口形成羽状烟。

2、计测仪表

袋式除尘器的运行状态,可以由系统的压差、入口气体温度、主风机电机的电压、电流及其变化而判断出来。也就是根据这些测定值可以了解以下所列各项情况:

(1)滤袋是否发生堵塞;

(2)滤袋的清灰是否正常;

(3)风量是否发生变化;

(4)、除尘设备是否发生粉尘搭积现象;

(5)在清灰过程中是否发生粉尘泄漏现象;

(5)滤袋上是否发生粉尘板结现象;

(7)清灰机构是否发生故障;

(8)风机的转速是否发生变化;

(9)滤袋是否出现破损或脱落现象;

(10)除尘设备进风管是否发生堵塞现象;

(11)系统的阀门是否出现故障;

(12)滤袋室是否有泄漏现象;

(13)喷吹管路是否有泄漏现象;

(14)系统管道是否发生破损;

(15)其他。

对除尘器的测定值是进行正常运行和维护工作所依据的重要指标,所以要安装和备有必要的测试仪表,在日常运行中必须定期地进行测定,并准确地记录。

3、流量变化

引起系统风量变化的原因:

(1)除尘设备进口的含尘量增多或布袋发生板结现象;

(2)系统的吸罩口或分支管阀门发生关闭现象;

(3)除尘器本体或系统管道泄露或堵塞现象;

(4)风机出现故障;

(5)其他。

在风量增加时,就会引起过滤速度增大,从而可发生滤袋泄露、破损等情况。如果风量变小,使管道内流速变慢,会发生粉尘在管道内滞留和沉积,从而又进一步促使流量减少,将影响系统的抽吸能力。

4、清灰周期、喷吹时间及喷吹压力

袋式除尘器的清灰周期和清灰时间是左右捕集性能和运行状态的重要因素。清灰周期、清灰时间与所采取的清灰方式和处理对象的性质等因素有关,所以必须对粉尘性质、含尘浓度等进行了解,并进行必要的考查之后再确定。清灰周期和清灰时间的确定原则,考虑的是能在滤袋上残留下一次附着层,以确保有效清灰的最少时间,合理的清灰周期。使清灰周期尽可能的长,清灰时间短,从而能在经济的除尘设备阻力条件下运行。

因除尘器使用的工况条件不同(粉尘含量不同)根据滤袋外壁沉积粉尘厚度的变化而引起袋式除尘器压差值的变化确定清灰周期。在袋式除尘器总进出口进行压差取样,当除尘器的阻力达到上限值时(一般设定为1500pa即150mm水柱高度)开始清灰,根据差压波动时间确定合理的喷吹周期。

电磁脉冲阀的喷吹时间是脉冲电磁阀通电的时间。一般认为喷吹时间越长,喷入除尘滤袋内的气量越多,清灰效果越好。但喷吹时间增加到一定值后,对清灰效果的影响并不明显。随喷吹时间的增加,布袋除尘器压降很快下降,而喷吹时间达到一定值时,压降下降很少,喷吹气量却成倍增加。因此想通过调节喷吹时间来降低除尘器的压降是有限的。喷吹时间一般设定为0.08S,喷吹压力一般设定为0.25~0.4MPa。

5、阻力

布袋除尘器在运行期间,要经常观察压差系统,借以判断是否出现问题。事先应记录好正常运行时的压差数值,如发现压差增高,可能意味着滤袋出现堵塞、粉尘板结,清灰机构失效、灰斗积灰过多等现象。而压差降低,可能意味着滤袋出现破损、脱落,入口侧管道堵塞或阀门关闭,箱体或分室之间有泄漏等现象。

7、运行条件的改变

一般在设计布袋除尘系统时,虽已经考虑到含尘浓度、粉尘的形状、粒径的分布、湿度及其他条件的拨动和变化,设备的容量应备有一定的富余,但是当改变条件时,应对所有的问题进行核实后在确定。

8、除尘器的停运

(1)生产主体设备除尘点全部停止后要求在5分钟内停止除尘设备,减少能耗浪费及部件损耗。

(2)布袋除尘器长时间停止运行时,必须注意的是滤袋室内的湿气和风机轴承。滤袋室内的湿气凝结是含湿气体特别是燃烧产生的气体冷却所引起的,因此要在系统冷却之前,把含湿气体排除换置干燥的空气,防止滤袋和除尘本体的损坏和腐蚀。

(3)在长时间停止运行时,要充分注意风机的清扫、防锈等工作,特别要防止粉尘和雨水等进入轴承,也要注意电动机的防潮。管道和灰斗堆积的粉尘要清扫,清灰机构与驱动部分要添加油.

9、定期检查要求

(1)每天:对各仓室压力降、阀、汽缸和进出风阀门的操作进行一次巡环检查,并记录;

(2)每周:对整个清灰循环系统进行观察,确认清灰循环操作和PLC操作正常。检查门密封情况检查;

(3)每月:对所有的阀门控制器、电磁阀、行程开关、电机和设备按其操作功能进行详细检查;

(4)每年:从每个过滤室中随机抽取一到两条滤袋,分析预测滤袋的使用寿命及需要的更换情况;对除尘器各过滤室中花板在净气段可能的积灰、灰斗的积灰、电气元件的性能、各阀门的密封泄漏情况进行检查。

三、一般故障与判断

1、除尘设备的提升阀一直跳停分析

①储气罐与提升阀之间的油水分离器因压缩空气脏造成滤芯堵塞;

②提升阀长时间运行后,密封件磨损,造成压缩空气泄露,致使供气不足。

2、除尘设备布袋破损原因

一是反吹系统的喷嘴不正,造成反吹偏斜;另一方面是反吹压缩空气压力偏大。

解决措施:

(1)进行喷吹系统改造,改造费用高、周期长,不能在正常的检修期间内完成。

(2)反吹风压缩空气压力控制在0.25~0.35MPa之间,能够把布袋上的灰清掉即可,如压力过高则影响布袋的使用寿命。可通过观察除尘器进出口压力差变化进行调整,使压力差在控制要求范围内(设计压差<1700Pa)。

(3)调整喷吹程序,把喷吹脉宽从150ms调整为250ms,以减小喷吹的力度,减少布袋的磨损。 由于正常开机状态下不能更换,布袋破损严重时不仅会造成周围布袋积料,无法正常使用,同时还会造成外排粉尘超标,污染环境。另外布袋备件成本也较高。通过这种处理不仅节约成本,维护设备的正常运行,延长了布袋的使用寿命,同时也很好的保护了环境。

3、除尘效果不佳,排放粉尘浓度超标,出口冒灰,粉尘排放量大,可从以下几个方面查找原因:

(1) 新装的洁净滤袋孔隙较大,刚开始使用时粉尘通过率较高,尚未达到最佳的过滤状态,粉尘排放量较大。随着过滤的进行,粉尘在滤袋的外表面堆积形成粉尘层,使滤袋外表面的孔隙变小,除尘效率提高,“尘滤尘”的作用可去除微细粉尘99%以上。因此测定脉冲袋式除尘设备的除尘效率在连续使用1个月后进行更为准确。

(2) 检查滤袋的安装是否正确。通常的脉冲袋式除尘设备,依靠缝制于滤袋口的弹性胀圈将滤袋嵌压在花板孔内,通过花板将中箱体尘气室与上箱体净气室严格区分。如果滤袋口的弹性胀圈未能与花板孔完全密合,出现了缝隙,就会导致含尘气流直接进入净气室,排气筒出口冒灰。可以逐一检查除尘滤袋口的安装情况,发现缝隙的要压紧密封。在脉冲袋式除尘设备的安装过程中,滤袋的安装质量是监督检查的重点之一。炼铁厂对滤袋的安装进行了改进优化:在每个花板孔上方焊接1个套圈,套圈高度为 30mm且与花板孔同心,将缝制于滤袋口的单层弹性胀圈紧贴套圈内壁安装,不但保证了滤袋的安装高度平整、密封,而且使滤袋的安装、拆卸更为简捷。

(3) 滤袋破损将导致含尘气流直接外排、除尘器后的排气筒出口冒灰。对于离线清灰的大型脉冲袋式除尘设备,可以采用以下方法确定破袋的位置:用手动操作方式逐个仓室进行清灰,每次关闭1个仓室的出气阀,注意观察排气筒出口,当有破袋的仓室停止过滤时,排气筒出口就不再冒灰,据此可确定哪个仓室出现破袋。如果只有个别滤袋破损,用铁盖密封住该花板孔, 即可确保排放的粉尘浓度达标。需要更换滤袋时, 建议同一台除尘器的所有除尘布袋同时更换,保证每个滤袋具有同等阻力。如果只能更换几条滤袋, 需把新滤袋的袋口封闭,埋入除尘灰中几天, 增加新滤袋的阻力, 使新滤袋的阻力与旧滤袋接近。

(4) 对于进风通道与出风通道仅用隔板分开的除尘器,须检查中间隔板是否焊接严密。如果中间隔板出现焊缝、缺口,进风当中的高浓度粉尘会窜入出风通道,导致排气筒出口冒灰。确保中间隔板的焊接质量,使进风通道与出风通道完全分隔,是除尘器制作安装当中质量检查的另一重点。

4、出现糊袋现象,脉冲袋式除尘设备的运行阻力大

运行阻力是除尘器的一项重要性能指标。一台高性能、运转良好的脉冲袋式除尘设备,不仅除尘效率高,而且运行阻力应保持在1500Pa以下。如果脉冲袋式除尘设备清灰时不能将粘附在滤袋上的粉尘有效去除,粉尘在滤袋外表面逐渐堆积堵塞而糊袋,不仅使滤袋容易破损,而且使除尘器的运行阻力增高,除尘风机的运行负荷加大,造成运行费用增加。对柳钢在用的除尘器进行性能测试发现,部分脉冲袋式除尘设备的运行阻力超过1500Pa,有些除尘器的运行阻力甚至高达3000Pa,运行状态不佳。在除尘器上安装压差检测报警装置,可以方便地监控其运行阻力。发现脉冲袋式除尘设备的运行阻力高出控制范围,应从下列各方面查找原因排除故障:

(1) 清灰时间短、清灰周期太长,滤袋上的粉尘没能清除干净,除尘器就转入过滤状态,会使运行阻力很快升高。对于脉冲袋式除尘设备, 清灰过程所用的时间(即脉冲阀喷吹的时间)为清灰时间,在0.05~0.5s范围内可调。两次清灰间隔的时间为清灰周期,一般为0~30min。调整脉冲袋式除尘设备的清灰制度,适当延长清灰时间,增加喷入滤袋内的压缩空气量和诱导气量;同时缩短清灰周期甚至采用连续清灰方式,可以使滤袋清灰更为彻底,有效降低运行阻力。

(2) 当脉冲袋式除尘设备处理高温、高湿的气体时,如果运行中气体温度低于露点,水汽就会冷凝结露,使滤袋受潮,大量粉尘黏附在滤袋表面,堵塞滤袋的孔隙,并且喷吹压缩空气也无法清除,造成滤袋糊袋。产生糊袋的除尘器清灰功能失效,阻力过大,运行状况恶化。要防止脉冲袋式除尘设备结露糊袋,就必须保持处理气体温度高于其露点25~35℃。将除尘器用于处理高温、高湿气体时,应在入口处安装温度检测报警装置进行监控,并在壳体外加装岩棉等保温材料进行保温。除尘系统停止运行之前,必须把除尘器内的湿气体完全排出,换上干燥的空气,防止结露,也就是在生产设备停止运转后,除尘风机应延长运行一段时间后才停机。

(3) 脉冲袋式除尘设备通常在负压状态下工作,如果设备泄漏,会吸入大量外界空气和雨水,使滤袋受潮板结,加大运行阻力。因此要求除尘器严格密封,漏风率小于3%。在设备安装过程中,焊接质量至关重要。所有焊接必须按照相应规范、标准实施,焊接完成后采用煤油、荧光粉等进行泄漏检查,漏气之处必须重新焊接。除尘器的检查门必须采用橡胶条密封,并经常检查更换。仔细检查各卸料器和法兰,做好密封。减少除尘器漏气量,可以有效保护滤袋避免糊袋发生,确保设备在较低阻力下平稳运行。

(4) 脉冲袋式除尘设备一般采用压缩空气进行喷吹清灰,压缩空气含有较多油、水、杂质,如不经过净化直接喷入滤袋内,就会使滤袋受污受潮导致结露。如果除尘器处理的是高温、高湿气体,一旦喷入冷的压缩空气,冷热交会如达到露点温度就会在滤袋表面产生结露,黏附大量粉尘后造成板结。要想避免压缩空气的杂质导致糊袋板结,就必须制定并实行工作制度,坚持每天打开储气罐、气源三联件、脉冲阀分气包的排污阀排除油水污物。并可在脉冲阀分气包前安装冷冻干燥机和加热器,使压缩空气进一步脱水和升温后再喷入滤袋进行清灰。

五、电磁脉冲阀漏气

电磁脉冲阀是脉冲袋式除尘设备的关键部件,堪称脉冲袋式除尘设备的“心脏”,其性能优劣直接影响除尘器运行的效果。漏气是电磁脉冲阀的常见故障之一。一但出现电磁脉冲阀漏气,分气包的气压急速下降,除尘器所有的脉冲阀都无法工作,除尘器运行阻力持续增加,通风量迅速降低。造成电磁脉冲阀漏气的常见原因有以下方面:

(1) 电磁脉冲阀的膜片损坏。关闭脉冲阀分气包前面的阀门,打开脉冲阀进行检查,如果膜片损坏,则必须更换。

(2) 膜片的垫片与出气口端面之间有铁锈、焊渣等杂物,二者无法密合,导致电磁脉冲阀漏气。必须打开脉冲阀,彻底清除杂物。在安装脉冲袋式除尘设备的过程中,先通气吹扫压缩空气管道,除去铁锈、焊渣等杂物,再安装脉冲阀和分气包,可以有效避免因杂物堵塞造成脉冲阀漏.

(3) 对于淹没式脉冲阀,如果气包中的喷吹管有漏洞,就会导致压缩空气不经过脉冲阀直接进入喷吹管泄漏掉。及时修补或更换喷吹管就可消除脉冲阀漏气现象。

脉冲袋式除尘设备应用广泛,目前已经成为高效除尘设备的主流。在使用过程中发现故障,只要分析准确、处理及时,就可以保障脉冲袋式除尘设备平稳运行,并可有效降低运行阻力、延长滤袋的使用寿命、减少清灰用气,以低运行费用取得高除尘效率,发挥脉冲袋式除尘设备的优势实现经济、高效地除尘。


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