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除塵器清灰控制

所屬欄目:環(huán)境法論文 發(fā)布日期:2012-10-22 10:04 熱度:

  摘要:在這里本文詳細介紹了除塵器的發(fā)展史和在我國的應用,并對脈沖袋式除塵器系統(tǒng)的工作原理以及控制方式作了詳細的介紹,同時繪制了工藝流程圖。
  關(guān)鍵詞:除塵器,脈沖袋式除塵器,清灰控制
  1. 引言
  空氣中粉塵的化學組成及粒度對人體健康有極大的危害。對工業(yè)影響也是比較大的,含塵空氣中的塵粒沉降到機器的轉(zhuǎn)動部件上,將加速機件的磨損,影響機器精度;粉塵的密度、溶解度、荷電性以及放射性等與其危害程度密切相關(guān)。所以除塵系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中是不可缺少的一部分。
  1.1除塵器在我國的發(fā)展及應用
  20世紀70年代靜電除塵器在國內(nèi)就已經(jīng)應用于火力發(fā)電廠。經(jīng)過多年的開發(fā)及應用,靜電除塵器技術(shù)已趨于成熟,除塵效率較高,目前已被廣泛應用于電力、冶金、化工等行業(yè)。20世紀80年代開始,我國就在部分電廠就布袋除塵器處理鍋爐尾部煙氣進行了嘗試。對于煤中硅、鋁含量超過85%的電廠,采用靜電除塵器處理的煙塵排放質(zhì)量濃度已遠遠達不到環(huán)保要求。近年來,隨著濾布材料制造技術(shù)的發(fā)展,袋式除塵器在濾布的強度、耐高溫、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。由于除塵器的運行、故障及異常診斷均采用自動化監(jiān)控管理,其操作管理均較簡便。許多物料回收系統(tǒng)拋棄原有的多級收塵工藝,而以一級袋式收塵取代,經(jīng)濟效益顯著,并大幅度減少環(huán)境污染。根據(jù)當前形勢,靜電除塵器改造為布袋除塵器已經(jīng)勢在必行。20世紀80年代開始,我國就在部分電廠就布袋除塵器處理鍋爐尾部煙氣入行了嘗試。由于受當時工藝水平的限制,濾料質(zhì)量不過關(guān),濾袋破損,導致除塵效率低,換袋頻繁,加之工作條件差,致使布袋除塵器沒有得到推廣應用。對于煤中硅、鋁含量超過85%的電廠,采用靜電除塵器處理的煙塵排放質(zhì)量濃度已遠遠達不到環(huán)保要求。近年來,隨著濾布材料制造技術(shù)的發(fā)展,袋式除塵器在濾布的強度、耐高溫、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。通過工程實踐,火力發(fā)電環(huán)境/給排水論文廠鍋爐尾部煙氣處理采用布袋除塵器是完全可行的,它除塵效率高,一次性投資省,設(shè)備占地小相對于四電場以上電除塵器,運行成本及排污收費低。尤其是由于制造技術(shù)的發(fā)展,濾袋的腐蝕、磨損等問題都得到了有效地解決,為袋式除塵器的應用提供了有力保證。另外,由于除塵器的運行、故障及異常診斷均采用自動化監(jiān)控管理,其操作管理均較簡便。許多物料回收系統(tǒng)拋棄原有的多級收塵工藝,而以一級袋式收塵取代,經(jīng)濟效益顯著,并大幅度減少環(huán)境污染。根據(jù)當前形勢,靜電除塵器改造為布袋除塵器已經(jīng)勢在必行。
  1.2袋式除塵器的特點
  袋式除塵器是一種較老的除塵器,早期用人工或機械振打清灰,因而其應用受到限制。1950年以來,由于逆向噴吹型和脈沖噴吹型的發(fā)明與應用,使袋式除塵器的除塵與清灰實現(xiàn)了連續(xù)操作,而且阻力穩(wěn)定,氣速高,內(nèi)部無運動機件和設(shè)計簡單等。
  袋式除塵器各主要部件的質(zhì)量提高,脈沖閥制作更加精良,膜片和電磁閥使用壽命成倍延長;袋籠均是專機制作,質(zhì)量達到或接近國外先進水平。袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機,工控機(IPC)也已進入這一領(lǐng)域。中、小型設(shè)備多采用單片機或集成電路為核心的控制技術(shù)。
  袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵,可以除去1um甚至0.1um的塵粒。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成,利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾,當含塵氣體進入袋式除塵器地,顆粒大、比重大的粉塵,由于重力的作用沉降下來,落入灰斗,含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時,粉塵被阻留,使氣體得到凈化的作用,網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。
  2. 脈沖噴吹袋式除塵器的介紹
  2.1工作原理
  脈沖袋式除塵器設(shè)備正常工作時,含塵氣體由進風口進入灰斗,由于氣體體積的急速膨脹,一部分較粗的塵粒受慣性或自然沉降等原因落入灰斗,其余大部分塵粒隨氣流上升進入袋室,經(jīng)濾袋過濾后,塵粒被滯留在濾袋的外側(cè),凈化后的氣體由濾袋內(nèi)部進入上箱體,從而達到除塵的目的。隨著過濾的不斷進行,除塵器阻力也隨之上升,當阻力達到一定值時,清灰控制器發(fā)出清灰命令,首先將提升閥板關(guān)閉,切斷過濾氣流,然后清灰控制器向脈沖電磁閥發(fā)出信號,脈沖閥進行噴吹。脈沖清灰過程中,由于動能與勢能的共同作用,由脈沖閥瞬間噴吹的低壓空氣,使相應等待清灰的一組濾袋突然膨脹和振動,抖落積附在濾袋外側(cè)的灰塵,以恢復濾袋的除塵功能,使除塵器自始至終保持良好的工作狀態(tài)。。
  2.2脈沖清灰方式
  除塵器的清灰有機械搖振式、脈沖噴吹式等,此文中介紹的是脈沖噴吹式清灰。
  脈沖清灰系統(tǒng)是袋式除塵器的核心,也是其技術(shù)的關(guān)鍵所在,其設(shè)計必須根據(jù)工藝的實際情況進行恰當?shù)呐渲,這樣才能保證除塵器高效的運行。脈沖清灰從控制方式上分為在線清灰和離線清灰;從清灰啟動上分為定時和定阻:
 。1)離線方式,離線清灰要求除塵器設(shè)計為多室組合的形式,實現(xiàn)逐室清灰,當某過濾室需要清灰時,首先要控制擋板使這個氣室不再進行煙氣過濾,即過濾室與主氣流隔離開來,過濾室被隔離是通過設(shè)置在出氣口的提升閥來實現(xiàn)的。氣流阻斷后,給該室的脈沖閥發(fā)送脈沖工作信號(0.15s),對該室的布袋進行清灰。
 。2)在線方式,在線清灰沒有離線清灰的效果好,它的方式是在不阻斷氣流的情況下進行清灰,設(shè)計比較簡單,無需加提升閥。由清灰控制器發(fā)出控制信號,依次觸發(fā)各個脈沖閥。
  (3)定時清灰,當除塵器工作一段時間后,濾袋外側(cè)的灰層厚度增加,其阻力亦增大,此時應對濾袋進行清灰。清灰控制器會定時對除塵器進行一輪自動清灰,無需人工參與。每個袋室清灰所用的時間及每兩個袋室清灰的間隔時間都相等。清灰周期現(xiàn)場可調(diào)。
 。4)定阻方式,在除塵器的進出風口處安裝一個壓差變送器或壓差計,用于檢測進口和出口的壓差,只有當壓差(除塵器內(nèi)的阻力)達到某一設(shè)定值時,控制系統(tǒng)才發(fā)出清灰指令,一旦除塵器開始清灰,仍然逐室進行清灰,其清灰方式和定時的相同。定阻又稱壓差控制方式,它。
  以上這幾種清灰方式,不是獨立的,它們可以組合使用,設(shè)計時通過一些選擇開關(guān)來切換清灰方式,使除塵器達最佳清灰效果。
  3. 結(jié)論
  脈沖袋式除塵器清灰的效果如何,主要取決于脈沖噴吹的時間長短,即噴吹周期,噴吹周期的一般是根據(jù)現(xiàn)場空氣中灰塵的粒度和濃度決定的,噴吹周期過短,脈沖閥工作頻繁,會減少濾袋的使用壽命,壓縮空氣無法及時供應;過長則不能達到預期的清灰效果。所以噴吹周期要根據(jù)現(xiàn)場的工作情況來定。如果程序中設(shè)定的清灰周期不適合現(xiàn)場的環(huán)境,技術(shù)人員會頻繁的到現(xiàn)場修改程序中的時間數(shù)值,這樣會增加維護成本。
  根據(jù)除塵器的實際運作需要,清灰系統(tǒng)的脈沖時間控制經(jīng)常會在除塵系統(tǒng)啟動后的幾個月內(nèi)根據(jù)除塵器阻力進行調(diào)節(jié)。設(shè)計人員設(shè)計時讓噴吹周期等參數(shù)現(xiàn)場可調(diào),現(xiàn)場的操作人員通過指導手冊就可對除塵器的控制參數(shù)進行修改,使除塵器達到最佳噴吹狀態(tài)。
  4. [參考文獻]
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  業(yè)出版社出版,2008年7月.1-739頁。
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  3. 樊曉兵等.PLC編程及應用.北京:機械工業(yè)出版社出版,2009年9月.1-349頁。
  4. 曹輝等.可編程序控制器過程控制技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社出版,2006年。

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