布袋除尘器讲解ppt课件.ppt

布袋除尘器讲课 主讲人 傅永亮 布袋除尘器讲解 袋式除尘器结构示意 袋式除尘器 LCMD锅炉用长袋低压脉冲除尘器 LCMD长袋低压脉冲除尘器 具有离线三状态清灰机构 技术先进 工作可靠 清灰彻 设计合理的进风均流装置 解决了一般布袋除尘器各分室风量分配不均问题 模块化设计 使产品的安装制作质量大幅上升 喷吹气量采用软件模拟设计 保证最好的清灰效果 并使滤袋寿命延长 可处理140 200 的高温烟尘 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 概述 布袋除尘技术在火力发电行业应用走过了一段曲折的历程 是环保要求的提高和材料科技的进步才有今天的普及 目前已有几十家电厂采用了布袋除尘技术 这些电厂的对布袋除尘技术的使用带来了很好的环境效益 也说明了布袋除尘技术是可靠放心的技术 从目前电力行业燃煤锅炉应用的情况来看 布袋除尘器的排放能保证在30mg Nm3以下 呼和浩特电厂两台200MW机组的锅炉烟气净化采用了布袋除尘器 从CEMS系统长期 经权威检测单位的测试人员人工采样测试的结果来看 排放浓度均低于27mg Nm3 使用布袋除尘技术的电厂有 北京高井电厂 北京京能热电厂 天津军粮成电厂200MW机组 牡丹江第二发电厂200MW机组 300MW机组天津陈唐热电厂 托电国能300MW机组 丰泰电厂 金桥电厂 包头第一电厂 丰镇电厂 山西阳光电厂 山西漳泽电电厂200MW机组 漳山电厂 华电湖北黄石电厂300MW机组 宁夏宁东电厂300MW机组 宁夏大坝电厂300MW机组 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 概述 作为微细粉尘排放控制的有效手段 袋式除尘器被广泛应用 整体来看 袋式除尘器的使用比例占整个除尘设备使用数量的60 部分行业袋式除尘器使用比例达到70 以上 钢铁 有色行业袋式除尘器的使用比例达到95 电力行业袋式器的使用比例正在迅速扩大 城市生活垃圾焚烧发电行业和医疗废物焚烧 由于GB18485 2001标准的规定 已经投入运行的工厂袋式除尘器使用比例达到100 水泥行业通过结构调整袋式除尘器使用比例已达到75 左右 并逐年扩大 现在长三角 珠三角 环渤海地区和四川灾区新建的水泥厂全线都采用袋式除尘器 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 与静电除尘器的比较 除尘稳定性 布袋除尘受受锅炉系统工况调节影响小 对工况适应性好 静电除尘器受过锅炉工况影响要比布袋除尘明显 除尘效率 布袋除尘可以稳定保证粉尘排放浓度在50mg m3以下 静电除尘对粉尘的比电阻等理化特性敏感 104 1010 cm是静电除尘比较适宜的比电阻范围 对2 m以下微尘 布袋除尘效果要成倍优于电除尘器 能量消耗 当除尘效率超过99 5 以后 电除尘器的电晕功率急剧增加 电除尘效率在99 8 以下 其能耗低于常规袋除尘器 除尘效率超过99 8 时 其能耗高于常规袋式除尘器 按新的环保标准 除尘效率几乎都要超过99 8 才能满足 钢材消耗 布袋除尘除尘器耗钢少 占地面积 布袋除尘除尘器占地面积较小 能按场地要求作专门设计 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 与静电除尘器的比较 设备投资 高SiO2 Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘 两种除尘器要达到目前较低的环保要求 如150mg m3 初期投资静电除尘器和布袋除尘器基本相当或静电除尘器投资高些 而要达到 50mg m3的标准 静电除尘投资要高于布袋除尘 其除尘效率从98 提高到99 效率只增加1 设备投资却需要增加18 对于燃烧典型煤种的锅炉 如准格尔煤田和勃海湾煤田的煤种 静电除尘器投资比布袋除尘器高 循环流化床锅炉的飞灰循环燃烧和为了炉内脱硫添加了大量石灰石 锅炉飞灰很细而且灰份比电阻增大 静电除尘器的投资也要大于布袋除尘 烟气阻力 阻力较大 一般阻力损失为1000 1500Pa 电除尘器压力损失仅100 300Pa 安全性 布袋除尘无高电压危险 人身的安全性增加 高温适应性 电除尘高效的理想温度是180 220 偏离此温度效率将下降 但其设备承受温度可以达到300 而布袋除尘的滤料不能超过其极限安全耐受温度 否则会烧袋 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 袋式除尘器的主要使用场合 在这些严格的环保排放标准下 燃煤电厂项目采用静电除尘器达标就相对比较困难 布袋除尘器比静电除尘器有更高的除尘效率 排放烟尘浓度能稳定低于30mg Nm3 甚至可达10mg Nm3以下 几乎实现零排放 在具备以下特征项目中 需要重点考虑使用布袋除尘技术 很多老电厂建设初期还与市区居民区保持了一定距离 但随着我国城市建设的快速发展 现在已经发展为靠近居民区 有的甚至已经位于居民密集居住区 这类电厂过高的烟尘排放会引起周围居民的担忧 在改造和扩建时应首选布袋除尘 风景名胜区 环保模范创建城市 环境生态脆弱区 能源企业密集区 环境容量几近饱和 如项目所在地已经分布大型燃煤的能源化工企业 建材水泥工厂等 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘原理 烟气由除尘室下部进入除尘器后 经过一定的气流均布装置 在穿过布袋外壁进入布袋内部的过程中 烟气中的烟尘主要遇到沉降 筛滤 惯性力 静电和热运动作用几方面的作用而被截留在布袋外壁或者直接掉落 洁净的烟气再从布袋上部敞口流出进入净气室 通过净气室进入后续烟道排大气 烟尘经过这个流程后得以去除 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘原理 截留 惯性碰撞 扩撒 沉积 筛分 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘原理 在新的袋式除尘装置开始运转时 新的滤袋上没有粉尘 由于滤袋是用纤维织造而成 其纤维直径一般为20 100 m 针刺毡纤维直径多为20 100 m 纤维间的距离多为10 30 m 运行几分钟后粉尘就能在纤维之间和表面很容易架桥而在滤袋表面形成很薄 0 3 0 5 尘膜 这层尘膜也叫一次粉尘层或者滤床 在一次粉尘层上面继续堆积的粉尘称二次粉尘层 尘膜粉尘层的孔隙比滤料纤维的孔隙小得多 这种尘膜孔隙在过滤过程中的筛分作用甚至大大超过滤料纤维本身 平纹织物滤布本身的除尘效率为85 90 效率比较低 但是在尘膜建立后可得到99 5 以上的高除尘效率 这种过滤发生在一次粉尘层和滤料的一定深度当中 所以也叫 深层过滤 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘原理 当布袋为多层材料制造 且面层材料孔隙比里层基布材料更微细而均匀的时候 此面层即能起到前述一次粉尘层作用 粉尘将在面层处得到拦截 由于面层孔隙小于基布的孔隙 所以尘粒基本不在基布中存留 因而在滤料内形不成尘饼 只要表层尘剥离及时 滤料的透气性就能得到很好的维持 这种滤料在开始使用时 压力损失要高于普通滤料 但在投入运行后 压力损失随使用时间的增加却不大 而采用深层过滤方式的滤料的压力损失会随使用时间的延长而越来越大 这种过滤由于发生在布袋滤料的面层 所以称为 表面过滤 右下图 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 清灰过程 随着过滤的不断进行 布袋外壁积攒的粉尘将越来越厚 相应的烟气流动阻力也越来大 过大的烟气流通阻力一方面增加引风机的电能消耗 同时也不利于锅炉运行 这时就需要清除一部分多余的粉尘 为此 布袋除尘配有专门的空气清灰系统 当系统探知烟气流动阻力达到一定数值的时候 压缩空气由气源依次经气包 脉冲阀 喷吹管上的喷嘴以极短的时间 0 065 0 085秒 向滤袋内喷射 压缩空气在袋内高速膨胀 使滤袋产生高频振动变形 再加上逆气流的作用 使滤袋外侧所附粉尘脱落 深层过滤时 尘膜粉尘在滤布上的附着力是非常强的 当过滤速度为0 28m s时直径为10 m的粉尘粒子在滤料上的附着力可以达到粒子自重的1000倍 5 m的粉尘粒子在滤料上的附着力可以达到粒子自重的4000余倍 所以在滤袋清灰之后 尘膜多少会继续存在 如果单纯考虑粉尘层的过滤效果 似乎粉尘层越厚越好 但粉尘层继续加厚时 一方面会使烟气流动阻力过高 另一方面会导致粉尘层的成块斑落 从而导致粉尘层间的 漏气 现象 反而大大降低捕集粉尘的效果 清灰过程中 如何尽量使一次粉尘层保留 而又能清除二次粉尘层 在除尘效果和烟道流通阻力之间寻求最佳工作点 这个问题需要有经验的设计和制造厂来处理 除尘室底部布置有落灰斗 灰斗中的粉尘定时或连续由螺旋输送机及刚性叶轮卸料器卸出 或者用气力输灰送出 清灰过程均由清灰控制器进行自动控制 分为差压和定时两种 用户可根据情况自行选择 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘过程 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘效率的影响因素 影响除尘效率的因素主要有 灰尘的性质 粒径 惯性力 形状 静电荷 含湿量等 组织性质 组织材料 纤维和纱线的粗细 织造或毡合方式 孔隙率等 运行参数 过滤速度 阻力 气流温度 湿度 清灰频率和强度等 和清灰方式 机械振大 反向气流 压缩空气脉冲 气环等 在除尘器运行过程中影响效率的这些因素都是互相依存的 一般来讲 除尘效率随过滤速度增加而下降 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘器的结构 1 除尘器本体烟气净化系统包括灰斗 进口烟道 中箱体 上箱体和出口烟道 其包含的主要设备有进口手动蝶阀 每个灰斗各设1个手动蝶阀 提升阀 每个分室设2套提升阀 2 压缩空气供应系统包括喷吹装置压缩空气供应 共两路 每路设置一个减压阀 总管和支管均有手动蝶阀 提升阀气缸压缩空气供应 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘器的结构 灰斗 滤袋 分室隔板 花孔板 防雨棚 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘器钢支架 带球形顶自调支架 自调支架由竖直圆柱管和对角交叉方管结合起来的 在风力较大和地震地区 这种结构的支架是很适用的 可以体现它的技术优点 因此 我们极力推荐这套自调支架系统 除尘器通过带有角位移的支撑进行散热 其中一个支撑通过三个方向的斜支撑进行固定 当收尘器受到风力 地震等影响时 其它活动支撑可以相对这个固定支撑沿放射方向做微小角运动 以缓冲收尘器受到的外力 同时支撑上下都有球形面 以防支撑做角位移时导致支撑发生弯曲 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘器灰斗 1 料位计2 空气炮3 热电偶4 振打锤5 检查门6 保温层7 电加热器8 热风区 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 除尘器的过滤原件 滤袋 布袋由袋笼支撑 悬挂于花孔板上 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 旁路保护系统 袋式除尘器 除尘器滤袋更换示意图 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 最常用的滤料PPS 聚苯硫醚 PPS主要过滤性能是可在最高130 160 的温度下连续使用 瞬时可达190 每年累计400小时以下 在160 的热压釜中能保持90 以上的强度 耐化学性非常好 抗硫 抗酸 耐强碱性效果很好 它只要求煤的硫含量在3 5 以下 不脱硫时 烟气中SO2含量在2700mg m3以下 但该滤料抗氧化性较差 要求O2含量小于15 体积浓度 NOx小于600mg m3 若O2含量达12 建议温度降到140 总之氧含量越高 所使用的温度就要越低 因每增加10 化学反应成双倍的增加 也就是说本来寿命4年的情况下 其寿命会只有2年 为了解决这个问题 我们通常在PTFE乳业中浸泡 有效解决了这个问题 PPS纤维主要用于电厂的袋式除尘 市场巨大 但全球范围内只有少数几家大型化学公司能生产PPS纤维 日本公司占据着主要市场 日TOYOBO公司的注册商标为PROCON 日本TORAY公司的注册商标为TROCON 美国PHILIP公司的注册商标为RYTON 为了防止PPS针刺毡阻力长期使用后阻力升高 增加耐温能力 PPS经常与后面介绍的P84材料制造成复合纤维针刺毡 P84纤维含量20 左右 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 最常用的滤料PPS 聚苯硫醚 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 最优秀的滤料 PTFE 聚四氟乙烯 聚四氟乙烯是一种高分子化合物 化学性质稳定 耐酸碱 尤其耐酸性更好 几乎有完全的化学惯性 只有暴露在氟化碳氢化合物中会膨胀 耐高温 在300 以下物理化学特性稳定 高于300 时出现不稳定活性 PTFE材料具有固体材料中最小的表面张力 几乎不粘附任何物质 由于这种材料价格昂贵 现在布袋很少全部单纯采用PTFE 而是用于滤料覆膜技术和浸渍 在薄膜制作时 为了保证的适当厚度并控制透气性 也加有其它成分的添加剂 实际使用温度在应控制在260 以下 瞬时温度可达280 290 这个温度甚至超过一般静电除尘器的理想使用温度 PTFE纤维是一种性能非常好的纤维 但售价高达52万元 t 为打破国外垄断 我国的科研企业在该领域重点研发 并加大投入 不断取得进展 国内目前已有凌桥等几家公司研发成功用作滤袋的纤维 基布和高温缝线 并已制成PTFE针刺毡 用于垃圾焚烧和燃煤锅炉 可耐240 的高温和各种酸 碱腐蚀 为此PTFE纤维价格降到28万元 t以下 为广泛采用PTFE滤料打好了原料基础 耐高温滤料的品种很多 聚四氟乙烯滤料从理化性质来说是最优的滤料 纯特氟纶滤料除了过滤性能稍差外 几乎所有的性能都优于其他滤料 使用寿命可达6 7年甚至更长 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 清灰机构 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 三维结构演示 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 高效清灰方式 对喷吹管进行线性气流均布实验 保证同一列滤袋分配的气量相同 袋笼加装文氏管 使清灰气体能均匀送至滤袋底部 采用淹没式脉冲阀 清灰气体压力低 滤袋使用寿命长 清灰力强 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 清灰视频 随着过滤的不断进行 滤袋外表的粉尘层越来越厚 当粉尘积累到一定程度的时候 就需要喷吹压缩空气清灰 清灰主要的作用因素是由压缩空气喷吹而引起的滤袋抖动 抖落滤袋外表面的粉饼 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 袋笼的防腐 高温烟气对袋笼有强烈的腐蚀作用 不能采取普通的镀锌防腐措施 锈蚀的袋笼对对滤袋产生腐蚀 我公司对袋笼进行有机硅喷涂 有效解决了这一问题 PPS滤料被袋笼腐蚀后 有机硅喷涂袋笼 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 滤袋的保护 预喷涂装置 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 滤袋的保护 旁路装置 在出现下列情况时 除尘器自动打开旁路系统 烟气不经过滤袋过滤 有效保护滤袋 烟气温度超过滤袋的承受温度 烟气湿度超标时 锅炉投油助燃时 旁路一般分为外置式旁路和内置式两种 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 电袋复合除尘器 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 电袋复合除尘器 最早由美国电力研究所EPRI开发并取得专利 HamonResearch Cottrell公司于1995年实现工业应用随后在美国BigBrown电厂的575MW机组应用 美国E C Gaston电厂的2台270MW机组的电除尘器分别于1996和1999年投运 滤袋使用寿命最长达5年 2000年在美国的SEMASS电厂的垃圾焚烧炉上应用 2003年 由我国自主研制开发的首台电袋复合式除尘器在水泥行业成功应用 2004年开始在电力行业推广应用 实践证明 电袋复合式除尘器具有长期稳定低排放 能耗省 运行维护费用低 综合性价比高等优点 迅速被市场广泛接受 成为新一代除尘设备的主导产品 电袋复合式除尘器是国际除尘技术发展的方向 原国家环保总局2006 2007年连续两年把 燃煤电厂锅炉电袋组合除尘技术 列入 国家先进污染防治示范技术名录 先开发成功的企业获得了许多重要技术成果和应用经验 到2008年底为止 我国电袋复合除尘器应用最大机组为600MW机组机组煤粉炉除尘器改造项目 在实施的300MW电袋项目达30台套以上 建材行业也有多台电袋复合除尘器用于窑尾除尘 同时各行业已经有越来越多的项目在新建和改造技术方案中选用电袋复合除尘器 随着国家节能减排政策的落实 这种新型除尘器将得到更加广泛的应用 前景广阔 LCMD系列燃煤锅炉除尘器 电袋复合除尘器特点 电除尘器最大的优点是设备阻力低 处理烟气量大 去除率高 运行费用低 维护工作量少 使用温度范围广 缺点是 锅炉工况和负荷变化影响其除尘效率 燃用煤质 粉尘比电阻变化 影响其除尘效率 因此 仍然是除尘技术的首选设备 只有当电除尘器不能保证效率要求时 才考虑选用其它方式的除尘设备 布袋除尘器同样具有排放浓度低且不受飞灰特性等影响的特点 锅炉负荷变化 烟气量的波动对布袋除尘器出口浓度影响不大 布袋除尘器的主要缺点是 由于滤料对烟气温度和烟气成分 含氧量 SO2 NOx 水分 油质含量等 比较敏感 因此 袋式除尘器显得比电除尘器 娇气 布袋除尘器阻力较大 若清灰系统失灵 将导致系统阻力急剧升高 甚至影响锅炉运行 电袋复合除尘器有机结合了静电除尘和过滤除尘两种除尘机理 通过优势互补 形成了电袋复合除尘一种独特的除尘机理 在这种新型除尘器中 通过应用