旋噴布袋除塵器設(shè)計淺談

1、    旋噴布袋除塵器設(shè)計淺談    劉立平摘  要：旋噴布袋除塵器是作為半干法脫硫后除塵的主要設(shè)備。它的結(jié)構(gòu)特殊性使得其更適合于高濃度粉塵的處理。旋噴除塵器比傳統(tǒng)的行噴吹布袋除塵器在結(jié)構(gòu)上更加緊湊，相同的面積上能比行噴吹布袋除塵器處理更多的煙氣量。它在粉塵沉降上有更大的沉降空間，容易實現(xiàn)粉塵的預(yù)沉降。它的超低壓旋轉(zhuǎn)噴吹技術(shù)能確保清灰時，壓縮空氣對濾袋過濾纖維層的膨脹影響最小，使得過濾的精度更高，能實現(xiàn)半干法脫硫后的粉塵超凈排放（關(guān)鍵詞：旋噴布袋除塵器  噴吹管  旋噴裝置  清灰系統(tǒng)  灰斗流化風(fēng)：tu

2、318    ：a ：1672-3791（2020）02（a）-0050-021  結(jié)構(gòu)組成旋噴布袋除塵器一般是由煙氣進口、鋼架、灰斗、中箱體濾袋室、上箱體凈氣室、旋噴裝置、布袋清灰系統(tǒng)、灰斗流化風(fēng)系統(tǒng)及灰斗流化布輸送裝置、灰斗蒸汽加熱系統(tǒng)等組成。2  關(guān)鍵技術(shù)2.1 煙氣流速控制技術(shù)煙氣進入旋噴布袋除塵器的流速需要進行控制，以保證除塵器的最佳運行效果和排放指標。根據(jù)工程經(jīng)驗，進入中部箱體的流速一般控制在34m/s范圍內(nèi)，在這個速度區(qū)間，高濃度粉塵的大顆粒粉塵將沉降到下部的灰斗中。煙氣流在中箱體濾袋室向上運動的速度0.81.2m/s，這可以保證在清灰時，

3、堆積的粉塵下落時，不會被上升的煙氣流托起并重新吸附在濾袋外表面。濾袋底部距離煙氣進口上表面的高度一般維持在34m高度，以保證有充足的粉塵自由沉降空間，能讓煙氣中大部分大顆粒粉塵和小顆粒粉塵自沉降到灰斗中，減輕濾袋的過濾負荷。煙氣流速控制技術(shù)主要是對旋噴除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了相關(guān)的要求。2.2 花板布置技術(shù)旋噴除塵器一般設(shè)為若干個倉，每個倉都有一個單獨的旋噴裝置和單獨的花板布置?；ò宀贾脼V袋孔以凈氣室單倉室花板平面中心點（旋噴裝置下部轉(zhuǎn)動軸中心）為圓心，依次分為第一環(huán)、第二環(huán)、到最外側(cè)第n環(huán)。環(huán)間距為固定值。最內(nèi)側(cè)環(huán)布置的花板孔最少，最外側(cè)環(huán)布置的花板孔最多。花板孔為橢圓形魯奇結(jié)構(gòu)，孔與孔邊緣的

4、距離恒定。為了保證安裝精度和與濾袋安裝的密封效果，一般采用激光切割技術(shù)，這樣可以保證孔邊緣的粗糙度在6.3m范圍內(nèi)?；ò蹇淄庑纬叽绯Ｒ?guī)控制在168mm×78mm，并成為旋噴除塵器的行業(yè)標配之一。2.3 旋噴裝置設(shè)計技術(shù)旋噴裝置技術(shù)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置和噴吹管技術(shù)。旋噴裝置采用的是模糊噴吹策略。運行時，在某一噴吹時刻，羅茨風(fēng)機提供的壓縮氣流可能會噴到濾袋袋口，也可能會噴到花板上。在外面的操作者看來，是不能確定旋噴裝置噴吹的準確位置的。旋噴是靠概率理論來完成噴吹作業(yè)，保證噴吹效果。且由于噴吹脈寬的設(shè)置，在某一噴吹脈寬內(nèi)，噴吹氣流可能會噴吹花板后又劃入某一濾袋口噴吹。這種噴吹方式與傳統(tǒng)的行噴吹

5、是完全不同的。2.3.1 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置該裝置（圖1）在組成上主要包括減速電機、旋轉(zhuǎn)配對大小齒輪組、固定齒輪箱、齒輪箱上部的儲氣罐脈沖閥組件、齒輪箱下部的與大齒輪一同轉(zhuǎn)動的中間管、下部轉(zhuǎn)動支撐裝置及上部固定管與中間管之間的轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)。考慮到結(jié)構(gòu)形式及承載，大齒輪采用回轉(zhuǎn)支承結(jié)構(gòu)。大齒輪外側(cè)為活動端，內(nèi)測為固定端。大齒輪活動端帶動固定在其上的中間管組件一同緩慢轉(zhuǎn)動，提供給清灰的旋轉(zhuǎn)動力。大齒輪一般都很大，其分度圓直徑有時候可以達到550mm，內(nèi)徑也能達到440mm以上，以方便中間導(dǎo)氣管穿過。大小齒輪加工精度要求很高，齒輪齒面粗糙度一般要求3.2m。減速電機一般采用蝸桿蝸輪減速電機，電機輸出軸轉(zhuǎn)速

6、一般為11.2r/min，電機功率一般為0.18kw左右。2.3.2 噴吹管技術(shù)與傳統(tǒng)的行噴吹布袋除塵器不同的是，旋噴噴吹管一般為方形結(jié)構(gòu)，且越靠近中間導(dǎo)氣管，截面積越大，越遠離中間導(dǎo)氣管，截面積越小，這符合噴吹氣量變化性的要求。噴嘴為扁平狀結(jié)構(gòu)，適合于對橢圓形濾袋進行噴吹。噴嘴出口截面尺寸一般為76mm×12mm，不論與中間導(dǎo)氣管距離的遠近。這形成旋噴行業(yè)的標配結(jié)構(gòu)之一。應(yīng)當(dāng)注意：噴嘴長端與濾袋孔長端平行。考慮到穩(wěn)定性要求，每個旋噴結(jié)構(gòu)一般配置34個噴吹管，最常見的是4個配吹管結(jié)構(gòu)。噴吹管與中間導(dǎo)氣管用法蘭連接固定，遠離中間導(dǎo)氣管的末端用拉桿與中間導(dǎo)氣管頂部連接，起到增強噴吹的穩(wěn)定

7、性作用。單個噴吹管的噴嘴設(shè)置也是有特助要求的，需要4個噴吹管協(xié)作，通過概率論，達到每個橢圓形濾袋都能均勻受到噴吹氣流的清灰?；谶@種狀況考慮，噴吹管組中，可能只有一只噴吹管在靠近中間導(dǎo)氣管的第一個位置設(shè)置有噴嘴，其他都沒有設(shè)置。依次類推，第二個噴嘴或許在另外一只噴吹管上，而其他噴吹管都沒有設(shè)置。隨著距離中間導(dǎo)氣管越來越遠，根據(jù)概率論的要求，則所有噴吹管設(shè)置噴嘴的概率增大。直到最后幾個靠近邊緣的濾袋環(huán)，則幾乎每個噴吹管都設(shè)置該環(huán)的噴嘴。因此，根據(jù)概率論及平均噴吹原則，單個旋噴裝置所能達到的最大噴吹環(huán)數(shù)是有上限的，設(shè)計上需要合理考慮旋噴的能力。如果處理較大的煙氣量，采用更多的濾袋，則考慮增加旋噴機

8、構(gòu)，實現(xiàn)分倉室旋噴清灰的技術(shù)。2.4 清灰系統(tǒng)技術(shù)采用了低壓力的羅茨風(fēng)機提供約40kpa的壓縮氣流來滿足旋噴裝置的清灰氣流流量要求。傳統(tǒng)行噴吹提供的壓縮空氣壓力約為0.3mpa（300kpa）。因此，旋噴清灰是超低壓清灰，基本上不會造成濾袋的瞬時膨脹，纖維瞬時舒張，局部細微粉塵逃逸的狀況，能實現(xiàn)噴吹時的超精密過濾。旋噴清灰的機理是噴入濾袋的超低壓氣流造成濾袋的瞬時抖動，從而使粉塵層脫落。羅茨風(fēng)機在設(shè)置上一般是一用一備（根據(jù)清灰氣量需要確定）。由于羅茨風(fēng)機一直在運行中，清灰系統(tǒng)卻不一定在運行中，為了防止羅茨風(fēng)機出現(xiàn)事故，需要設(shè)置安全閥及消音器，保證羅茨風(fēng)機多余的氣量通過安全閥釋放，通過消音器消音

9、，達到環(huán)保要求。根據(jù)工況不同，建議壓縮氣流經(jīng)過加熱裝置加熱至90后送入旋噴系統(tǒng)。清灰系統(tǒng)設(shè)計包括儲氣罐的選擇、脈沖閥的選取，這兩者都與噴吹管噴嘴對應(yīng)的噴吹面積有一定的關(guān)系。確切來說，根據(jù)噴吹管噴嘴的面積，確定清灰設(shè)備中間導(dǎo)氣管總管的截面面積，根據(jù)總管的截面面積確定脈沖閥的尺寸，根據(jù)脈沖閥的噴吹氣量確定本身的儲氣罐的大小。根據(jù)工程經(jīng)驗和經(jīng)濟原則，總管截面積一般為噴嘴截面積之和的22.5倍。儲氣罐規(guī)格一般為脈沖閥一次噴吹氣量的57倍。2.5 流化風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)旋噴除塵器一般是為半干法脫硫配置，其灰斗采用船型灰斗，底部接流化布，將循環(huán)灰送入脫硫塔。因此，需要對流化布裝置提供壓縮氣流來流化積灰。采用羅茨風(fēng)

10、機提供流化風(fēng)，壓力一般為40kpa，流量根據(jù)工況確定。對于流化風(fēng)用量，一般有如下公式：r=60qbl/1000式中，r為耗氣量，單位m3/h;q為單位面積耗氣量，單位m3/m2·min，q=1.52.0;b為氣化布寬度，單位mm;l為氣化布長度，單位m。根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁睾同F(xiàn)場工況的不同，有的時候，需要考慮羅茨風(fēng)機出來的流化風(fēng)經(jīng)過加熱裝置加熱至90后才能輸送到流化布裝置，防止低溫氣體進入流化布，其中的水汽冷凝造成流化布糊住失效的現(xiàn)象，這一點對于系統(tǒng)的運行十分重要。3  結(jié)語旋噴布袋除塵器一般是配套半干法脫硫除塵工藝的首選除塵設(shè)備。它的超低壓噴吹技術(shù)和旋噴技術(shù)及流化灰輸送技術(shù)保證了

11、整個除塵器性能的穩(wěn)定和滿足cfb系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行的要求。由于其結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)的行噴布袋除塵器有較大的差異，因此，在設(shè)計旋噴布袋除塵器時，除了要考慮其結(jié)構(gòu)上有足夠的大顆粒粉塵預(yù)沉降空間外，還要考慮花板的布置方式，旋轉(zhuǎn)清灰設(shè)備的結(jié)構(gòu)方式及噴吹管的結(jié)構(gòu)設(shè)計，還要注意噴吹清灰的壓縮空氣要求，只有注意了這些要點，才能設(shè)計出一個好的旋噴除塵器。參考文獻1 潘云，張博，大型固定行噴布袋除塵器脈沖電磁閥遠程控制設(shè)計探討j.華電技術(shù)，2018（10）：50-51.2 張義文，章敬泉.袋式除塵技術(shù)在鍋爐半干法脫硫脫硝工程中的應(yīng)用j.環(huán)境工程，2018，36（增刊）：136-138.3 梁棟平，豐產(chǎn).電袋復(fù)合式除塵器的應(yīng)用