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鍋爐除塵器
張家口鍋爐 張家口鍋爐廠   2011-01-18 12:09:14 作者:SystemMaster 來源:張家口鍋爐廠 文字大小:[][][]
把粉塵從煙氣中分離出來的設備叫除塵器或除塵設備。除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時的阻力損失和除塵效率來表達。同時,除塵器的價格、運行和維護費用、使用壽命長短和操作管理的難易也是考慮其性能的重要因素。
用途:除塵器是鍋爐及工業生產中常用的設施
大家都有戴口罩的經歷,口罩就是一種簡易的過濾除塵設備。除塵器的除塵機理很簡單,它與口罩的除塵機理一樣,是通過濾材料對煙氣中飛灰顆粒的機械攔截來實現的。但除此之外,先收到的飛灰顆粒在濾料表面還形成了一層穩定的稠密的灰層(一般稱為濾餅或濾床),它又起到了很好的過濾作用,特別是用編制布做濾袋的除塵設備,這層濾床起到了主要的過濾作用。
   過濾元件:過濾元件可以由棉毛纖維、玻璃纖維或各種化學纖維經過紡織(或針刺)成濾料,再縫制成垂直懸掛的濾袋,不同場合要選用不同的濾料。在濾袋上收集到的粉塵通過周期性的機械抖動、過濾后的煙氣反吹或壓縮空氣的脈沖反吹等途徑使布袋變形而將灰清除。
煙氣能夠通過濾袋和濾料表面所形成的濾餅(濾床)是依靠濾層兩邊的壓差—這個壓差通常稱為管板壓差d.p.(有時也稱為濾床壓差)。飛灰收集中,一個特殊的參數是過濾煙速——每分種每平方米的濾布所過濾的氣量。濾床的壓差d.p.是與煙速呈線性比例關系,因此也與煙氣流量呈線性比例關系。這個固定的比例關系系數通常稱為濾阻。按此定義,濾阻與煙氣流量無關,有點類似于電阻的概念。我們把平均的過濾速度表示為,氣布比——它是煙氣量與整個過濾面積之比(單位用m3/m2/min表示)。這個參數在布袋除塵設備的選擇和設計中是一項非常重要的技術指標。
   布袋除塵器其余的壓力損失是由布袋除塵器進口法蘭之間的煙道和擋板門所產生的。這個壓降的大小與煙氣的流速的平方成正比關系,因此整個布袋除塵器的壓降Δp.與煙氣量是二次方的關系。
    Δptotal=K1Q1+K2Q2
    K1=Kdrag/A(Kdrag=濾阻,A=過濾的表面積)
    K2=煙氣道和擋板門的壓損系數
    Q =煙氣量
    除塵器的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵設備時的阻力損失和除塵效率來表達。同時,除塵器的價格、運行和維護費用、使用壽命長短和操作管理的難易也是考慮其性能的重要因素。
    除塵器按其作用原理分成以下五類:
    (1)機械力除塵器包括重力除塵設備、慣性除塵器、離心除塵器等。
    (2)洗滌式除塵器包括水浴式除塵設備、泡沫式除塵設備,文丘里管除塵器、水膜式除塵器等。
    (3)過濾式除塵器包括布袋除塵設備和顆粒層除塵器等
    (4)靜電除塵器。
    (5)磁力除塵器。
    慣性除塵器是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向,利用慣性力分離并捕集粉塵的除塵器。慣性除塵器亦稱惰性除塵器。
    慣性除塵器分為碰撞式和回轉式兩種:前者是沿氣流方向裝設一道或多道擋板,含塵氣體碰撞到擋板上使塵粒從氣體中分離出來。顯然,氣體在撞到擋板之前速度越高,碰撞后越低,則攜帶的粉塵越少,除塵效率越高。后者是使含塵氣體多次改變方向,在轉向過程中把粉塵分離出來。氣體轉向的曲率半徑越小。轉向速度越多,則除塵效率越高。
    慣性除塵器的性能因結構不同而異。當氣體在設備內的流速為10m/S以下時,壓力損失在200一1000Pa之間,除塵效率為50%一70%。在實際應用中,慣性除塵器一般放在多級除塵系統的第一級,用來分離顆粒較粗的粉塵。它特別適用于捕集粒徑大于10μm的干燥粉塵.而不適宜于清除粘結性粉塵和纖維性粉塵。慣性除塵器還可以用來分離霧滴,此時要求氣體在設備內的流速以1—2m/s為宜。
    噴淋式除塵器是在除塵設備內水通過噴嘴噴成霧狀,當含塵煙氣通過霧狀空間時,因塵粒與液滴之間的碰撞、攔截和凝聚作用,塵粒隨液滴降落下來。
    這種除塵器構造簡單、阻力較小、操作方便。其突出的優點是除塵器內設有很小的縫隙和孔口,可以處理含塵濃度較高的煙氣而不會導致堵塞。又因為它噴淋的液滴較粗,所以不需要霧狀噴嘴,這樣運行更可靠,噴琳式除塵器可以使用循環水,直至洗液中顆粒物質達到相當高的程度為止,從而大大簡化了水處理設施。所以這種除塵器至今仍有不少企業采用。它的缺點是設備體積比較龐大,處理細粉塵的能力比較低,需用水量比較多、所以常用來去除粉塵粒徑大、含塵濃度高的煙氣。
    常用的噴淋式除塵器依照氣體和液體在除塵器內流動型式分為三種結構:
    (1)順流噴淋式,即氣體和水滴以相同的方向流動
    (2)逆流噴淋式,即液體逆著氣流噴射
    (3)錯流噴淋式,即在垂直于氣流方向噴淋液體。
    電除塵器是火力發電廠必備的配套設備,它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除,從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量,這是改善環境污染,提高空氣質量的重要環保設備。它的工作原理是煙氣通過電除塵器主體結構前的煙道時,使其煙塵帶正電荷,然后煙氣進入設置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用,使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上,定時打擊陰極板,使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結構下方的灰斗中,從而達到清除煙氣中的煙塵的目的。由于火電廠一般機組功率較大,如60萬千瓦機組,每小時燃煤量達180T左右,其煙塵量可想而知。因此對應的電除塵設備結構也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵設備主體結構橫截面尺寸約為25~40×10~15m,如果在加上6米的灰斗高度,以及煙質運輸空間密度,整個電除塵設備高度均在35米以上,對于這樣的龐大的鋼結構主體,不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風荷載,地震荷載作用下的靜、動力分析。同時,還須考慮結構的穩定性。
    電除塵器的主體結構是鋼結構,全部由型鋼焊接而成,外表面覆蓋蒙皮(薄鋼板)和保溫材料,為了設計制造和安裝的方便。結構設計采用分層形式,每片由框架式的若干根主梁組成,片與片之間由大梁連接。為了安裝蒙皮和保溫層需要,主梁之間加焊次梁,對于如此龐大結構,如何均按實物連接,其工作量與單元數將十分龐大。按工程實際設計要求和電除塵設備主體結構設計,主要考察結構強度、結構穩定性及懸掛陰極板主梁的最大位移量。對于局部區域主要考察陰極板與主梁連接處在長期承受周期性打擊下的疲勞損傷;陰極板上煙塵脫落的最佳頻率選擇;風載作用下結構表面蒙皮(薄板)與主、次梁連接以及它們之間剛度的最佳選擇等等
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