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降低過濾風速就可以提高除塵設備的排放標準嗎

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降低過濾風速就可以提高除塵設備的排放標準嗎

發布日期:2018-05-11 作者: 點擊:

  對於袋式除塵器來說,過濾風速的選取,對保證除塵效果、確定除塵器的型號和占地麵積,乃至除塵係統的總投資,具有關鍵性的作用。近年來在一些工程項目招標和設計中,業主和有些設計人員對過濾風速的要求有越來越偏低的現象,究其原因可能有如下幾點:

  

  (1)過去有文獻或專著特別強調過濾風速不能取得太高,以免阻力增大,運行費用提高;

  

  (2)有些設計人員認為過濾風速取低一些,可以提高除塵效率、增強清灰能力、延長清灰周期,從而延長濾袋使用壽命;

  

  (3)目前一些袋式除塵器和濾料生產廠普遍地推薦在1.0~1.5m/min範圍,而一些設計人員和業主往往在此基礎上再降低一定的數值來確定過濾風速,從而導致過濾風速取值偏低。

  

  應該說,上述理由並非毫無道理,但是,如果輕易地降低過濾風速,即使降低的絕對值較小,如0.1~0.25m/min,由此使過濾麵積增加約10%,設備投資也將增加近10%。處理的風量越大,增加的投資必然越多,設備的占地麵積亦相應加大,顯然這是不經濟的。

  

  影響袋式除塵係統性能和長期可靠運行的因素很多,孤立地看待上述理由,也是不合適的。實際上,正確地選定過濾風速是一項較複雜的工作,它與粉塵性質、煙氣的初始含塵濃度、濾料的種類、清灰方式等都有密切的關係。

  

  目前市場上的產品可供選擇的濾料種類及其清灰方式並不是很多,濾料及其清灰方式相應的易於確定;至於煙氣初始含塵濃度,除了工藝提供資料外,經實測或參照同類型工況和爐型,憑經驗確定。所以,正確選擇過濾風速的關鍵,首先在於弄清煙氣和粉塵的性質,其次要正確理解和認識過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者的關係。對於煙氣和粉塵性質,要最大限度地弄清煙塵的粒徑分布、粉塵的化學成分和粉塵的物理化學性質,如溫度、濕度、容重、粘性、腐蝕性等。

  

  客觀地講,要全麵而準確地收集這些資料有一些困難,但作為一個設計人員至少應對其有一定的了解。對於過濾風速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者之間的關係,可以從三個方麵來理解:

  

  第一,過濾風速與除塵效率。我們知道,從除塵機理上講,有慣性效應(包括碰撞、攔截)和擴散效應。若煙塵dp為1μm以下的微塵,借助擴散效應能有效地捕集,適當降低過濾風速Vs可以提高除塵效率;若煙塵dp為5~15μm以內的粒徑,借助慣性效應能有效地捕集,提高過濾風速Vs可以提高η。實踐證明,對一般性煙塵,提高過濾風速Vs對除塵效率η影響甚微。

  

  第二,過濾風速與過濾阻力。過濾阻力隨濾料上粉塵量的增大而增大,濾料不同,單位濾料麵積上容塵量也不同。但從工程的角度來講,其差異畢竟較小,一般僅從粉塵粒徑來考慮濾料的容塵負荷,對粒徑大的粗粉塵取300~1000g/m2,對微細粉塵取100~300g/m2。目前還沒有燃煤電廠粉塵的濾塵量、過濾風速和過濾阻力三者關係的實測數據。但國內早在20世紀80年代就有專著介紹水泥粉塵的濾塵量、過濾風速、過濾阻力三者關係的實測數據,當濾塵量一定時,過濾風速增加1倍,阻力增加25~50%;即使過濾風速增加2倍,阻力增加亦不到80%,而且過濾風速越低,阻力增加的百分比越小;反過來說,當濾塵量一定,過濾風速降低1倍時,阻力降低不到30%。可見,過濾風速的增減與過濾阻力的增減不成正比,如果簡單地用降低過濾風速的辦法來達到降低過濾阻力從而降低運行費用的目的是欠妥的。

  

  第三,過濾風速與清灰性能的關係。粉塵的清灰性能與粉塵的性質,即粘性/粒度、容重有極大的關係。粉塵的粘性大、粒徑小、容重小,清灰困難,過濾風速應取低一些,反之可取高一些。國內有人做過實驗,對於滑石粉類中細滑爽粉塵,在所有工況條件下,僅需一次反吹清灰,濾袋阻力即可恢複原值,二次積塵幾乎全被吹落,反吹風量僅需25~30%;而對於氧化鐵類超細粉塵,通常需要連續多次反吹清灰,才能有效降低濾袋阻力,還難以恢複原值,反吹風量比率高達50~70%。這說明,對某一確定的袋式除塵器,粉塵的清灰性能主要取決於粉塵及含塵氣體的性質,並不是所有粉塵,過濾風速取低些,就可增強清灰能力。

  

  第四,在濾袋確定的情況下,降低過濾風速可以延長清灰周期,但是濾袋的使用壽命並不完全取決於清灰周期。因為當確定了某個過濾風速時,濾袋的不同部位的過濾風速也不同。國外做過實驗發現,在一條濾袋上的局部過濾風速相差可達4倍,甚至超過4倍。

  

  綜上所述,可以得出這樣的結論:盲目地降低過濾風速,並不能完全保證提高除塵效率,也不一定能夠降低過濾阻力,還可能造成不必要的經濟損失;隻有在充分了解粉塵性質及係統特性的基礎上,優化除塵器本體結構設計,正確進行經濟技術分析,才能合理地確定過濾風速。


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