閉環氣力輸送粉煤灰中袋式除塵器所遇問題淺談
摘要:對閉環氣力輸送粉煤灰系統中袋式除塵器濾袋壓差值過高的現象進行了分析，得出了該系統處理的粉煤灰濃度大、粒徑小、濕度大、黏性大的特點，并根據粉煤灰的這些特性采取了針對性措施，降低了袋式除塵器濾袋壓差，使系統恢復正常工作。
關鍵詞:粉煤灰;袋式除塵器;壓差;脈沖噴吹;覆膜;濾布
粉煤灰是煤粉爐煙道氣體中收集的粉末，廣泛應用于水泥和混凝土等行業。為了適應市場需要，必須對粉煤灰產品進行分級。閉環氣力輸送粉煤灰正是適應了這個需求，對不同顆粒的粉煤灰進行分層分級，然后把分級后的粉煤灰導入不同的貯罐，達到分級的目的。
閉環氣力輸送是以大氣中的空氣為輸送介質，在完成一次輸送過程之后，將原本要排入大氣中的尾氣引到進氣口，循環利用，從而形成閉環氣力輸送系統。
1 系統運行狀況
某電廠在對粉煤灰進行分層分級時采用了閉環氣力輸送系統。灰罐中的原灰首先通過給料機進入送灰風管，原灰在風管中與空氣充分混合，使原灰顆粒懸浮于空氣中，隨后原灰被提升到二級回流式慣性除塵器中進行第一次分層。經過二級回流式除塵器后，原灰進入一級旋風除塵器進行第二次分層，最后原灰進入袋式除塵器進行第三次分層。經袋式除塵器分層后，排出的氣體中粉塵含量已經非常少，通常可忽略。袋式除塵器之后則是高壓離心風機，離心風機排出的氣體被引到原灰進口處，空氣循環利用。
該系統最大處理風量(工況)為25000立方米/小時，分層的粉煤灰為40噸/小時，袋式除塵器總的濾料面積為300平方米，離心風機采用變頻控制，袋式除塵器濾袋壓差采用在線監測,整個系統采用自動控制。
在運行兩個星期后，發現該系統袋式除塵器濾袋壓差變化很大，而其他部分均正常工作。開機后前2天濾袋壓差在300～900Pa之間，3～7天時濾袋壓差在1000～2500Pa之間，一星期后濾袋壓差常在2500Pa以上，一度甚至超過4000Pa，超出了在線監測壓力表的測量范圍。
袋式除塵器濾袋壓差的升高造成了以下問題：
(1)導致系統處理粉煤灰的能力明顯下降，粉煤灰的處理量只有正常運行時的1/3；
(2)容易造成輸灰管道的堵塞；
(3)導致風機長期在高頻狀態下工作，增加了系統的電能消耗。
所以，只有解決袋式除塵器濾袋壓差過高的問題，才能保障整個系統的正常運行。
2 對濾袋壓差過高問題的分析
系統運行時，輸送管道、除塵器的壁外溫度達60℃～75℃，而且系統未采用任何保溫絕熱措施，這就使得管道、除塵器中的粉煤灰與外界環境存在著30℃～55℃的溫差。輸送管道中的空氣、粉煤灰容易與外界環境發生熱交換，降低粉煤灰的溫度，同時也會使管道內的水蒸氣因降溫而出現結露，增加了粉煤灰的濕度和黏性。而且袋式除塵器內部60°的斜板上出現積灰以及粉煤灰容易結塊的現象，也確定證明了該系統處理的粉煤灰的黏性很大。
針對袋式除塵器清灰效果較差的情況，我們對脈沖噴吹系統重新設置了相關參數。將原來的每個濾袋脈沖噴吹的時間間隔120秒、脈沖噴吹寬度110毫秒、壓縮空氣壓力0.4MPa，設置成每個濾袋脈沖噴吹的時間間隔80秒、脈沖噴吹寬度150毫秒、壓縮空氣壓力0.6MPa。現在脈沖系統工作時，濾袋張度明顯增強，濾袋上的粉塵也大幅脫落。由于濾袋上已有塵餅存在，因此應先去除這些塵餅，才能檢驗重新設置了相關參數的脈沖噴吹系統的清灰效果。于是我們停止運行離心風機，只開動脈沖噴吹系統，對濾袋清灰12小時。檢查后發現，濾袋上的大部分塵餅已被去除。再重新開啟離心風機。初時濾袋壓差為400～500Pa，工作2天后，濾袋壓差逐漸升高到了1000Pa，一個星期后濾袋壓差已升高到了1900Pa。二個星期后重新檢查濾袋時發現，濾袋表面又形成了新的粉塵層，但粉塵層比以前薄。這表明濾袋仍未得到很好的清灰，重新設置參數后的脈沖噴吹系統只是緩解了袋式除塵器壓差升高的速度。濾袋壓差仍舊逐漸升高也表明了濾袋的部分氣孔已被堵塞，袋式除塵器所選擇的聚酯針刺氈濾布已不適于處理該類粉塵。因此，必須重新選擇濾料。
從該系統的相關設計參數方面可知，該系統袋式除塵器處理粉塵的最大濃度為1600克/立方米風量，濾料的最大過濾風速為1.39米/分鐘。這些數據反映出該系統處理的粉塵的濃度很高，袋式除塵器處理此類粉塵的濾料過濾風速值也偏高。而且旋風除塵器采用單翻板重錘鎖氣器密封，灰斗的密封性能較差，其對粒徑小于45微米的粉煤灰的去除率較低，這就使得后續袋式除塵器的除塵負荷較大。因此，應適當地減小袋式除塵器的除塵負荷以及濾料的過濾風速。控制濾料過濾風速在1.0～1.2米/分鐘之間。
3 解決措施
(1)對于濃度大、粒徑小、濕度大、黏性大的粉煤灰粉塵，應選用覆膜濾布。覆膜濾布是用針刺濾布表面覆以聚四氟乙烯微孔薄膜制成的。濾布表面很薄，光滑，多微孔，孔徑小，孔隙率高，摩擦系數極低，具有不黏性。
(2)結合該袋式除塵器的結構以及增加過濾面積的方便性，該袋式除塵器的過濾面積可增加到360平方米。此時濾料最大過濾風速為1.16米/分鐘。
(3)重新設置脈沖噴吹系統的相關參數：每個濾袋脈沖噴吹的時間間隔為120秒，脈沖噴吹寬度為150毫秒，壓縮空氣壓力為0.6MPa。
4 改進后的效果
經過此番改進后，重新運行閉環氣力輸送系統，開始時濾袋壓差為300Pa，一個星期后逐漸穩定在500Pa左右，運行三個多月以來濾袋壓差一直在600～900Pa之間波動，風機從以前常在的47Hz工作狀態已降到了現在的42Hz，而且風機運行效果好過以前。同時還節省了系統運行時的電能消耗，實現了變頻控制風機的目的。
從以上的運行結果來看，我們對該系統進行改進后，壓差較為穩定，大大減少了系統的操作難度和工作量，同時也節省了運行費用，達到了設計目的。因此，該系統的改進是成功的。
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