脉冲袋式除尘器设计选型浅析

冷袋 除 器 设计选型浅析 孙国宏’ 万道春’ 张玉川 1 、 山东省冶金设计院有限责任公司 2、莱钢集团规划发展部 奉l文对脉冲袋式除尘j器在设计选型时过滤方 式、过魂风速 啧吹 & 丸等的确定做 诔 谴 a |蚤 g || j| | 氍氏除譬嚣t毪_诗逸壁■ 毫 | t | 袋式除尘器也称过滤式除尘器，它 是利用有机纤维或无机纤维编织物制作的 ， 袋式过滤元件将含尘气体中固体颗粒物滤 『 出的除尘设备，用于捕集非黏结性、非纤 维性的工业粉尘。袋式除尘器具有除尘效 率高，适应性强，使用灵活，结构简单，工 ： 作稳定，便于回收干料 ，没有污泥、腐蚀 ： 等优点，由于除尘效率高，随着社会对环 保要求日益严格，袋式除尘器的应用越来 越广范。袋式除尘器的型式多种多样，脉 冲袋式除尘器在冶金行业应用最为广泛， 本文仅对脉冲袋式除尘器设计选型过程应 注意的几个问题做一简单总结。 一 过滤方式的选用 袋式除尘器过滤方式可分为四种 ： 上进气内滤式 ；上进气外滤式 ；下进气 内滤式 ；下进气外滤式 。 由于采用上进气时，除尘灰的下落 { 方向与净气的流向相同，灰尘易产生返 流，现在极少采用该方式。 下部进气方式，内滤式布袋除尘系 统滤袋的检漏比较困难而较少采用 ；外 滤式系统滤袋的吊挂很方便 ，更换滤袋 简单、易行 ，工人基本不接触灰尘 ，劳 动条件大为改善，而且可以将过滤风速 提高一倍以上，减少整个除尘系统的过 滤面积，因此，目前使用最多的是下进 气外滤式 。 | 二 滤料的选用 依据Friediander的理论『】1，对滤料单一 的纤维的除尘效率为： K D K,d , 2V~- ( ) r： d 、‘ j ≥ | ≮一 过滤风速是除尘系统设计和运行的重 要参数。对于袋式除尘器来说 ，过滤风 速的选取，对保证除尘效果、确定除尘 器的型号和占地面积，乃至除尘系统的 总投资 ，具有关键性的作用。 1、过滤风速与过滤效率的关系 式中：K。、K 一 由烟气温度 、黏 由(1)式知，对d 小于 1“m的粉尘， 度、密度确定的常数 ； 适当降低过滤速度V ，可以提高除尘效 d 一单一纤维的直径，m； 率n；对d 为5～15“m以内的粉尘，提 d 一粉尘粒径，m； 高Vs可以提高除尘效率 n。 V 一过滤风速，m／S。 2、过滤风速与过滤阻力的关系 由(1)式知，单一纤维滤料过滤时，影 过滤阻力的两种计算方法： 响除尘效率的因素有滤布特性，尘气的特 (a)过滤阻力的大致计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 如下fzI 性，过滤风速(即每平方米每小时的滤袋通 △P =(A十 B)V m (2) 过的尘气量 ，用 m ／m ·h表示)。 式中 ：△ P 一过滤阻力，P a； 滤料是袋式除尘器的心脏，决定了过 A一附着粉尘过滤系数； 滤能力和除尘效果。滤料造价一般占设备 B一滤袋阻尼系数； 费用的 l0％～l 5％左右，滤料需定期更 V 一过滤风速，m ／min； 换，从而增加了设备的运行维护费用，除 m一滤袋性能系数。 尘器的效率、阻力、特别是维护管理都与 ! 上述系数可从相关的资料中查得， 滤料的材质及使用寿命有关。因此，正确 这里不做详细叙述。 地选择滤袋材料是设计良好袋式除尘器的 (b)过滤阻力还可按计算滤尘量的办法 关键。在选择滤布时应根据含尘气体性质、 来查表计算。过滤阻力随滤料上粉尘量 含尘浓度、粉尘颗粒大小、化学性质，物 的增大而增大 ，滤料不同，单位滤料面 理性能，气体温度等选择合适的滤布。 积上容尘量也不同，表1给出了滤尘量、 三、过滤风速的选用 ＼ 弋辕篱弛l莨 静 表1 不同滤尘量的滤袋过滤阻力 滤袋耪尘负荷／g·Ill" 过滤风速 loo 200 300 4oo 5oo 6oo 2 ‘ niln 过滤阻力 a O．5 300 360 410 460 500 540 1 0 370 460 5’0 58O 630 69o l 5 450 530 6lO 680 750 820 2 O 520 620 7lO 79o 880 970 2．5 59O 700 8lO 900 l000 3．O 650 770 900 looO 75 维普资讯 http://www.cqvip.com 电站 出 口 处 能 满 足 短 路 容量 的 要 求 ， 在 分 段 和分 支处 更 能满足 。 5 负荷开关的选用 一 般容量在 800kV A 及以下油式变压 器和 1250kV A 及以下干式变压 器的配 电系 统 中 ， 配 变空 载 电流 为额定 电流 2 ％ 左 右 。 开 断 空载变压 器时 ， 如断 路 器 的 灭 弧 能 力较 强 ， 而 灭 弧 方 式 又 为 外 能 式 ， 就 会 出现 零 前 强 制 熄 弧 电 流 截 断 现 象 ， 产生 截 流过 电压 。 若 采 用 断路 器 时 ， 因 其 灭 弧 能 力 按 开 断 大 短 路 电流 设 计 ， 在 开 断空 载变压 器 小 电流时 ， 容易发 生 强 制 灭 弧 ， 产 生 截 流 过 电压 。 而 负荷 开 关 ， 由于 灭 弧 能 力较 弱 ， 电弧 电流过零 前 的 截流 小 ， 由此 避 免 了高的 过 电压 。 因此 ， 负荷开 关 开 断空 载变压 器 的性 能 比断 路 器 好 。 考虑 到大 电流和 变 压 器 继 电保护装置的需要 ， 800kV A 及 以上油式变 压 器和 1250kV A 以上千式变压 器的配 电系 统 中 ， 变 压 器 供 电 单 元 采 用 断 路 器 控 制 。 变 电站 10kV 馈 线 出 口 断路 器 的保护 一 般设 置为速断 0s ， 过流 0 ． 5 s ， 零序 0 ． 5 S 。 若环 网 柜 中采 用 断路 器 ， 即使整 定 为 0 ． 5s， 由于断路器固有动作时 间的分散 性 ， 包括继 电保护动作时 间 + 断路器 固有 动作时间 + 燃弧时间 ， 就很难保证末端断 路 器 首先动作 。 而 限 流熔 断 器 不 受 短 路 引起 的压 降 的影 响 ， 在极短 的时 间 内切 除 故 障 ， 不 会造 成越 级 跳 闸 。 这 样 更 适 合继 电保护 的级 配 要 求 。 一 般枢纽 变电所用的 中压开 关都采用 断路 器 作 为控 制 和 保护 装 置 ， 而 且 要具 有 自动重 合 闸 。 而 环 网 中各 配 电所 的 供 电容量 一 般 不 大 ， 其额 定 电流小 于 环 网 的额定 电流 ， 也 不 要 求 重 合 闸 ， 所 以环 网 配 电所 的供电单元可 以采 用结构简单 、 价格低廉而性能又 能满足要求的负荷开关 ， 同时 运 行 操 作也 简单 ， 便于 管理 。 6 结论 (1 ) l0 kV 配 电网 中 ， 变 电站馈 线 出 口 处 、 主干 线 分 段 和 分 支开 关 应 采 用 断 路 器 控 制 。 (2 ) 主 张 采 用 高性 能 的 真空 断 路 器 ， 并应计 算安 装 处 的 三 相 短 路 电流 ， 校验该开 关的断流能 力是 否满足 电网的要 求 。 (3 )80 0kV A 及 以上油式变压 器 和 1250kV A 以上干 式变压 器 的配 电系统 中 ， 变压 器 供 电单元 采 用 断路 器控制 。 (4 ) 80 0 k V A 以 下 油式变压 器 和 125 0kV A 及以下干式变压 器 的配 电系统 中， 变压 器供 电单元采用负荷开 关 一 熔断 器 组 合 电 器 。 (5 ) 环 网 配 电所的供 电单元 可 以采用 结构简单 、 价格低廉的 负荷开 关控制 。 (6 ) 主 张 采 用 真空 负荷开 关 ， 组 合 电 器 注 意 必 须 能开 断转移 电流 。 一 《 上 接 第 75 页 过 滤风 速 、 过 滤 阻 力三 者 关 系的实测 数 据 。 由表 1 可 以看 出 ， 当滤尘量 一 定时 ， 过滤风 速增加 1 倍 ， 阻 力增加 25 ～ 50％ ； 即使过滤风 速增加 2 倍 ， 阻力增加 亦不到 80 ％ ， 而 且 过 滤风 速越 低 ， 阻 力增加 的 百 分 比 越 小 ； 反 过 来 说 ， 当 滤 尘 量 一 定 ， 过 滤风 速降低 1 倍时 ， 阻 力降低不到 3 0 ％ 。 可 见 ， 过 滤风 速的增减 与过滤 阻 力的 增减 不成正 比 【31。 综 上 所 述 ： 盲 目地 降 低 过 滤 风 速 ， 并 不 能完全保证 提高除 尘 效率 ， 也 不 一 定 能 够 降 低过 滤 阻 力 ， 还 可 能造 成不 必 要 的 经 济损失 ； 只 有在 充分 了解粉 尘 性 质及 系统特性 的 基 础 上 ， 优化 除 尘 器 本 体结 构 设 计 ， 正 确 进 行 经 济技 术 分 析 ， 78 才能 合理 地 确 定过滤风 速 。 四 、 喷吹压 力的选用 喷吹压 力是指脉 冲喷吹的气体压 力 。 在 我 国 ， 脉 冲清 灰 根 据喷 吹 压 力的 高 、 低分为高压清灰与低压 清灰 2种 。 国外则 将脉 冲清灰分为高压 小流量(H P L V )、 中 压 中流量 (IP IV )与低压大流量(L P H V )3 种 ⋯ 。 喷吹 方式相 同时 ， 喷吹 压 力越大 ， 诱 导 的 二 次 气 流越 多 ， 形 成 的 反 吹 气速越 大 ， 滤 袋 压 降越 明显 ， 清灰 效 果 越 好 ， 允 许 人 口 含尘 浓 度相 应 提 高 ； 但 喷 吹 压 力过 高 ， 若 出现 了过 度清灰 ， 破 坏 了初 尘 层 ， 反 而影响 了除尘 效率 ， 同时耗气 量 增加 ， 能 源 浪 费 。 可 见 合适的 喷 吹 压 力是 高效 除尘 的保证 。 低压脉冲是在高压脉冲基础上完善提 高 而 形 成 的 ， 是 脉 冲 除 尘 技 术 的 进 步 。 低 压 脉 冲的清灰 效 果 更好 。 这 是 因为高 压 喷 吹 装 置 结构复杂 ， 压 气 能量 大部分 消耗 于 中间环 节 。 低 压 脉 冲的 简单结构 使 中间环 节 的 能耗 降至 最 低 水平 ， 所 以 喷 吹 压 力 虽 低 ， 滤 袋 获 得 的 清灰 强 度 却 反 而 提 高 ； 在 清 灰 能 力 相 同 的 条 件 下 ， 低压脉冲喷吹压 力仅为高压脉冲的 1／3 ～ 1／4 ， 较小的受 力有助于延长脉冲阀膜片 寿 命 。 目前 ， 国 内外 已经 普 遍推广并采 用 低 压 喷吹 技 术 ， 而 高压 阀除在 气箱脉 冲 除 尘 器 中采 用 外 ， 其使用 已越 来越 少 。 五 、 结 语 随 着 国 民经 济的 发 展 ， 人 类 环 保 意 识 的 增 强 ， 脉 冲袋 式 除 尘 器 的应 用 也越 来越 广 ， 只 有正 确 、 恰 当地选 用 ， 才能 更 好地 发挥除尘 器 的 作用 。 维普资讯 http://www.cqvip.com