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袋式除尘器选型设计要点


1 设计选型依据

1.1 处理风量

处理风量是袋式除尘器设计选型中最重要的影响因素之一,因为袋式除尘器的性能取决于工况条件下的实际过滤风速。除尘器处理风量是指工况风量,包括尘源设备集尘风量、必要的备用风量、阀门管道的漏风量以及直接混风的冷却风量。

1.2 运行温度

1)上限低于滤料所允许的最高承受温度;

2)下限高于含尘气体露点15℃。

1.3 气体成分

1)水分(含湿量)

气体中的水分影响过滤和清灰性能,以及滤料的使用寿命,是袋式除尘器设计选型的重要依据之一。

2)气体组分

选择滤料时应考虑烟气中的氧含量,较高的氧含量将影响滤料的寿命。

3)可燃性气体

烟气中含有可燃性气体或者粉尘时,箱体结构应采用防爆设计和其他防爆技术,并设置可靠的监测系统。

4)腐蚀性气体

腐蚀性气体是选择除尘器材质及防腐方法的重要依据。

5)有毒气体

处理含有CO及气体有毒气体时,布袋除尘器必须采用严格密封结构。

1.4 粉尘性质

1)粒径分布

细颗粒粉尘难捕集,不易清灰;粗颗粒,捕集和清灰都比较容易,但易对滤料和设备产生磨损。特别是采用玻纤滤料时,应特别注意滤料的磨损。

2)粒子形状

粒子形状分为规则和不规则,对于能凝聚成絮状物的纤维状粒子,应采用强力清灰方式,并采用较低过滤风速,滤袋间距适当增大。

3)粉尘的密度

堆积密度关系到除尘器的过滤面积和过滤阻力,堆积密度越小,清灰越困难,从而使袋式除尘器阻力增高,导致必须选用较大的过滤面积。

4)磨琢性

铝粉、硅粉、碳粉、烧结矿粉都属于高磨琢性粉尘,在设计除尘器本体和选择进风方式时,应予密切关注。

5)带电性

利用粉尘的带电性,可以通过让粉尘荷电,使粉尘层呈疏松状,降低除尘器阻力,或提高过滤风速。

6)可燃性与爆炸性

除尘器设计采用防燃、防爆措施,同时杜绝火源。

1.5 含尘浓度

含尘浓度将直接影响设备阻力和清灰周期,并增加滤料和箱体的磨损,同时影响卸输灰装置的选型,卸输灰装置处理能力应不小于含尘浓度气体量的1.5倍。

1.6 排放要求

除尘器出口含尘浓度,影响除尘器形式、滤料种类的选择。
二、设计选型要点

1 过滤速度选取

袋式除尘器的过滤速度影响因素包括:清灰方式、清灰制度、粉尘特性、滤料特性、预定的设备阻力、入口含尘浓度等。

可采用较高过滤风速的情况:采用强力清灰方式(如脉冲喷吹),清灰周期较短,入口含尘浓度较低,粉尘颗粒较大、粘性较小,处理常温含尘气体,采用针刺毡滤料或腹膜过滤滤料。

须采用较低过滤风速的情况:采用弱力清灰(如反吹清灰、振动清灰),处理高温烟气,粉尘细、粘、密度小,要求排尘密度低,采用素布或玻纤等滤料时。

2 箱体结构设计

袋式除尘器的箱体结构主要包括:箱体(尘气室、净气室和灰斗)、过滤元件(滤袋、袋笼)、清灰装置、卸灰和输灰装置、安全检修设施。

1)箱体的耐压强度,一般按照引风机全压的1.2倍来设计,取+6000Pa进行耐压强度校核。

2)花板厚度一般不小于5mm,并能承受两面压差、滤袋自重和最大粉尘载荷,花板边距孔中心间距应大于孔径。

3)净气室的断面风速一般选取4-6m/s.

4)灰斗容积应考虑设备检修时间内的储灰量,灰斗应设置检修门,卸灰阀与灰斗之间应设置手动插板阀。处理易结露烟气或捕集粘性较大的粉尘时,宜在灰斗设置料位计、伴热和保温装置、破拱装置,灰斗料位计和破拱装置不宜设在同一侧面,卸灰设备应满足最大卸灰量和确保灰斗锁气的要求,避免粉尘外溢。

三、袋式除尘器对于磨琢性粉尘的处理

3.1 设置预除尘器

对于氧化铝、硅石、焦炭等高硬度粉尘,应在布袋除尘器之前设置预除尘器,预先除掉粉尘中的较粗颗粒,预除尘器应着眼于简易低阻,不追求除尘效率,通常采用沉降室、重力除尘器和惯性除尘器。

3.2 采用较低过滤风速

对于磨琢性粉尘,宜选用较低过滤风速,一般不超过1.0m/min.

3.3 改进除尘器入口设计

除尘器入口处是袋式除尘器最易磨损的位置,对于磨琢性粉尘,通常将入口设置成下倾状,使粗颗粒顺势沉降,也可在入口处设多孔板或阶梯栅状均流缓冲装置。

四、可燃性、爆炸性尘气的处理

对于烟气中含有CO、氢气等可燃气体或者碳、镁、铝等易爆粉尘,除尘器设计过程中,应当采取可靠的防燃防爆措施。

1)增设火花捕集器,或其它预除尘器,捕集灼热粗粒尘;

2)增设喷雾冷却塔,将烟气温度降至着火温度以下,抑制静电荷产生;

3)除尘器入口管道设置火星探测器,予以报警和灭火控制;

4)防止除尘器箱体内部积灰,灰斗倾角不小于70°;

5)选用消静电滤料,滤袋及除尘器箱体采用静电接地,防止滤料因静电积聚激发火花;

6)优先选用脉冲清灰方式,采用高压氮气作为清灰动力,严禁采用振动清灰方式;

7)在除尘器箱体上安装泄爆阀(泄爆门、爆破片),以减少爆炸强度,缩小爆炸范围。

五、含焦油雾气体的处理

焦炉烟气中含有煤焦油,这种烟气若直接进入布袋除尘器,会造成布袋表面板结,不易清除,须采取特殊处理措施。

1)喷入吸附剂

采用焦炭、活性炭等作为吸附剂,喷入布袋除尘器之前的反应器,吸附油雾后,再进入除尘器捕集分离。吸附反应器有文丘里管、垂直径向喷射、以及沸腾床等多种形式,净化效率可达95%。后置布袋宜选用腹膜滤袋。

2)预涂尘技术

对于焦炉烟气,利用除尘器下回收的焦炭粉作为预涂尘,用气力输灰装置喷入除尘器进口管路,吸附部分焦油,并均匀分布在滤袋表面,形成预涂尘。
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