大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器技术特点优势和展望.pdf

大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器技术特点优势和展望 唐瑶 1 姜凤有 2 1. 宝钢金属有限公司， 上海 200940;2. 中冶建筑研究总院有限公司， 北京 100088 摘要 大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器是新型除尘设备。阐述了其大灰斗、 长滤袋、 在线清灰及脉冲清灰装置等技术特点， 介绍了其节能、 节约占地、 作业率高、 运行管理费和成本低等技术优势， 并对其发展的展望。 关键词 新型除尘设备; 四个技术特点; 五个技术优势 TECHNICAL FEATURES AND ADVANTAGES OF LARGE ASH HOPPER PULSE BAG FILTER AND ITS PROSPECTS Tang Yao1Jiang Fengyou2 1. Baosteel Metal Co. ，Ltd，Shanghai 200940，China; 2. MCC Central Research Institute of Building and Construction Co. ，Ltd，Beijing 100088，China AbstractLarge ash hopper pulse bag filter was a new dust removal equipment. This paper described the technical features of its large ash hopper，long bag，on-line cleaning and pulse cleaning equipments etc. It was also introduced its energy-saving， land-saving，high operational efficiency， low operation cost and low cost，and its prospects. Keywordsnew dust removal equipment;four technical features;five technical advantages 0引言 大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器是指新建造的台锥 形大灰斗， 其每个台锥形大灰斗所对应的滤袋过滤面 积总和大于 1 000 m2的除尘器， 于 2003 年初获得专 利产品， 以下简称大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器。在此 之前， 新建造的脉冲喷吹袋式除尘器的每个台锥形灰 斗所对应的滤袋过滤面积总和都≤1 000 m2， 以下简 称小灰斗 常规脉冲喷吹袋式除尘器。 1大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器的技术特点 1. 1全部采用台锥形大灰斗技术 每个台锥形大灰斗所对应的滤袋过滤面积范围 为1 000 ～ 15 000 m2， 其对应的每个台锥形大灰斗本 身的容积为 20 ～ 350 m3。它的主要优点 一是兼做 专用储灰仓; 可省略掉故障率高的常规输灰系统。二 是兼做重力除尘器; 使烟气中一部分较粗颗粒粉尘在 没有到达滤袋之前就靠重力作用沉降在大灰斗中， 使 滤袋使用寿命延长。三是可减少主要配件的数量， 如 卸灰阀、 振动器等， 从而可节省除尘器的投资， 降低运 行管理费用及提高作业率等。 大灰斗兼做常规输灰系统的专用储灰仓， 此时通 过吸引导管， 由真空罐车或其他运灰工具直接把大灰 斗中的灰尘定期运走; 从而省略掉常规输灰系统中的 切出、 集合刮板输灰机及斗式提升机等， 缩短了输灰 系统流程、 占地、 大大降低故障率和成本等。该技术 仅在宝钢有关工程中就已经应用了 20 多台。 1. 2全部采用长滤袋技术 脉冲喷吹袋式除尘器的推广应用价值与滤袋长 度、 滤袋材质及脉冲喷吹清灰装置构造等密切相关， 在一定范围内， 滤袋越长， 经济效益就越好， 越有推广 价值。脉冲喷吹袋式除尘器在 20 世纪 60 年代国内 外就有了， 滤袋长度一般小于 4 m， 多数为2. 5 m左 右， 应用推广面太窄; 到了 20 世纪 90 年代初滤袋长 度发展到 6 m， 应用推广面就越来越宽。因为滤袋长 了， 除尘器占地就会少， 主要配套件也会随之减少了， 成本会较大的降低， 并有助于提高除尘器的作业率等。 目前在工程中应用的大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器滤袋 最长为 9 m， 应用在宝钢股份二炼钢及国内其他有关 工程中， 共 3 台。其常用滤袋长度范围为 7 ～8 m; 目前 工程应用最多的是 7. 5 m 左右， 因为≥9 m 长的滤袋， 需两节笼骨， 安装及拆卸没有一节笼骨方便。 36 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 1. 3全部采用在线脉冲喷吹清灰技术 一般把脉冲喷吹袋式除尘器的出口阀门 或不 设置此阀 处于常开状态时进行带负荷 处于过滤状 态脉冲喷吹清灰， 以下简称在线脉冲喷吹袋式除尘 器 在线脉冲喷吹清灰技术 ; 一般把脉冲喷吹袋式 除尘器的出口阀门 离线清灰阀门 关闭进行不带负 荷脉冲喷吹清灰， 以下简称离线脉冲喷吹袋式除尘器 离线脉冲喷吹清灰技术 。 通常离线脉冲喷吹清灰技术比在线脉冲喷吹清 灰技术的过滤风速要略高; 并且是以整个滤袋室为脉 冲喷吹清灰单元， 在刚清灰完毕的滤袋室由于压力损 失突然大大降低， 造成没有清灰的滤袋室的风量涌向 该室， 使刚刚清灰后的整个滤袋室中的所有的滤袋会 受到短时间的高速气流强烈冲击， 这样经过反复循环 冲击， 会使滤袋使用寿命缩短。在线脉冲喷吹清灰技 术是以每排 每个脉冲阀为一排 为脉冲喷吹清灰单 元， 在进行在线脉冲喷吹清灰时， 其他排的滤袋几乎 受不到短时间的强烈烟尘气流的冲击。所以， 相对而 言在线脉冲喷吹清灰的滤袋使用寿命较长。 与离线脉冲喷吹清灰技术相比， 在线脉冲喷吹清 灰技术不仅可缩短脉冲清灰的周期 节省离线阀开 闭时间 ; 还可节省压缩空气的消耗量等。所以， 大 灰斗脉冲喷吹袋式除尘器全部采用在线脉冲喷吹清 灰技术。 1. 4采用开发型或创新型脉冲喷吹清灰装置技术 脉冲喷吹清灰装置主要由脉冲阀、 分气包及脉冲 喷吹清灰管构成。它是脉冲喷吹袋式除尘器的核心 部分， 是 “心脏” 。脉冲喷吹袋式除尘器的滤袋长短、 使用寿命、 过滤风速、 运行阻力、 脉冲喷吹清灰方式、 脉冲喷吹压力等等都与脉冲喷吹清灰装置的性能优 劣密切相关。所以， 国内外都在研制开发此装置。几 种常用的脉冲喷吹清灰管的构造见图 1。 1 图 1a 中设有喷吹导管和喷吹孔。若配上一个 3 英寸淹没式电磁脉冲阀和分气包，最多可带若干条 总计40 m2左右过滤面积的滤袋， 射程 6 m 左右; 一个 喷吹孔对准一条滤袋，称作原始型脉冲喷吹清灰装 置。主要用在小型脉冲喷吹袋式除尘器， 短滤袋或离 线脉冲清灰的场合。 2 图 1b 中设有喷吹导管、 喷吹孔和导流管。若 配上一个 3 英寸淹没式电磁脉冲阀和分气包， 最多可 带若干条总计 50 m2左右过滤面积的滤袋， 射程 7 m 左右; 一个喷吹孔对准一条滤袋， 称作消化型脉冲喷 图 1脉冲喷吹清灰管简图 吹清灰装置。主要用在滤袋长 6 ～ 7 m 的大、 中型离 线脉冲喷吹袋式除尘器的场合。 3 图 1c 中设有喷吹导管、 喷吹孔、 诱导侧孔、 导 流管、 诱导侧管。若配上一个 3 英寸淹没式电磁脉冲 阀和分气包， 最多可带若干条总计 70 m2左右过滤面 积的滤袋， 射程 9 m 左右; 一个喷吹孔对准一条滤袋， 称作开发型脉冲喷吹清灰装置; 主要用在滤袋长 7 ～ 9 m， 在线脉冲喷吹清灰的大、 中型脉冲喷吹袋式除尘 器的场合。 4 图 1d 中设有喷吹导管、 喷吹孔、 诱导侧孔、 导 流管、 诱导侧管和诱导孔板。若配上一个 3 英寸淹没 式电磁脉冲阀和分气包， 最多可带若干条总计 90 m2 左右过滤面积的滤袋， 射程 9. 5 m 左右; 一个喷吹孔 对准一条滤袋， 称作创新型脉冲喷吹清灰装置。主要 用在滤袋长 7 ～ 9. 5 m， 在线脉冲喷吹清灰的大、 中型 脉冲喷吹袋式除尘器的场合。 滤袋越长越难清灰; 粉尘及烟气环境等条件越恶 劣越难使滤袋获得好的清灰效果。所以大灰斗脉冲 喷吹袋式除尘器全部采用开发型或创新型脉冲喷吹 清灰装置技术。 开发型、 创新型脉冲喷吹清灰装置技术是长滤袋 ≥7 m 在线脉冲喷吹清灰技术的前提条件; 长滤袋 在线脉冲喷吹清灰技术是大灰斗脉冲喷吹袋式除尘 器存在的必要条件。因为单台大灰斗脉冲袋式除尘 器， 一般大灰斗不超过 3 个; 如果采用离线脉冲喷吹 46 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 清灰技术， 离线过滤风速会较大， 造成大灰斗脉冲喷 吹袋式除尘器运行阻力大及滤袋使用寿命短等弊病。 2大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器的技术优势 大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器与小灰斗 常规 脉 冲喷吹袋式除尘器 相同过滤面积 相比， 有五点优 势 下面以宝钢某工程 2004 年投产运行的单台过滤 面积18 000 m2大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器为例进行 对比说明， 主要技术参数和灰斗数量对比详见表 1 ～ 表 3。 表 1主要技术参数和灰斗数量对比 参数、 规格小灰斗脉冲除尘器大灰斗脉冲除尘器 处理风量 / m3min － 1 23 00023 000 过滤面积 /m218 000 18 000 过滤风速 / ms － 1 1. 281. 28 设备设计阻力 /Pa1 500 1 500 滤袋长度 /m6 7. 5 灰斗个数 /个205 表 2占地对比 对比项目小灰斗脉冲除尘器大灰斗脉冲除尘器 外形尺寸 长 宽 高 /m 56. 6 12. 34 18. 7239. 95 7. 6 17. 82 本体占地 /m2698. 444 303. 62 输灰占地 /m2270 42 总占地 /m2968 346 表 3主要配套件数量对比 对比项目 小灰斗脉 冲除尘器 大灰斗脉 冲除尘器 差异值 分气包 /套20515 脉冲阀 /套44036080 脉冲清灰管 /套44036080 出口提升阀 /套201010 进口风调阀 /套201010 灰斗仓壁振动器 /套20515 灰斗插板阀 /套20515 灰斗星型卸灰阀 /套20515 YD 型集合输灰机 /m1515 YD 型切出输灰机 /m114. 9841. 1573. 83 1 可节约能耗约 50 。原因是清灰效果好， 运 行阻力低， 能动作的配套件少 表 1 ～ 表 3 。再加上 简化或全部省略掉常规输灰系统节省的能耗等。 2 可节省年运行管理费 50 左右。原因是阀门 等主要配套件的数量少， 而且多数不常开闭或动作频 率低 采用在线脉冲清灰 。所以， 节省的备品备件、 再加上简化或全部省略掉常规输灰系统节省的能耗 等项费用以及滤袋寿命延长等就能达到节省年运行 管理费约 50 表 3 。 3 可节省占地约 50 表 2 。 4 年运行作业率接近 100 。因为大灰斗脉冲 喷吹袋式除尘器采用在线脉冲清灰， 进出口阀门都是 常开的， 每个星型卸灰阀的每天动作频率只有几小 时; 滤袋、 笼骨、 脉冲阀等主要配套件的使用寿命都在 2 年以上， 平时几乎不需要单独进行检修 可与工艺 等主体设备同时维护、 维修 。所以， 年运行作业率 接近 100 表 3 。 5 可降低成本， 节省投资 表 1 ～ 表 3 。自 2003 年初大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器诞生以来已在国内 外有关工程中应用 90 余台， 效果良好; 大灰斗脉冲喷 吹袋式除尘器技术达到了国内及国际先进水平。 3大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器发展展望 大灰斗脉冲喷吹袋式除尘器未来的发展， 具体可 在以下四个方面进一步发展和创新。 1 在目前工程实践应用中单个台锥形大灰斗所 对应的滤袋过滤面积总和最大为6 000 m2的基础上， 进一步扩大到8 000 m2左右， 以便进一步降低成本。 2 滤袋长度范围可进一步拓宽为 7 ～ 9. 5 m， 扩 大 8 m 左右的滤袋使用范围; 目前已经有数台这方面 的工程应用实例。 3 采用等量进出风等技术， 逐步省略掉大灰斗 脉冲喷吹袋式除尘器进出口的全部阀门， 形成单列除 尘器多斗一室; 双列除尘器多斗两室的构造， 进一步 降低除尘器的运行阻力和成本。目前已有数台这方 面的工程应用实例。 4 在广泛应用台锥形大灰斗脉冲喷吹袋式除尘 器的基础上， 用大灰斗兼做专用储灰仓， 省略掉更多 的故障率高的切出、 集合刮板输灰机、 斗提机等常规 输灰系统， 以便进一步节能和占地等。在 3 个以上大 灰斗 一般一个大灰斗下面设有一个卸灰口 的情况 下， 如果用户嫌卸灰口多， 也可用气泵技术， 把其中一 个或几个大灰斗中的灰尘打入到另外一个或两个大 灰斗中， 这样就做到了只有一个或两个卸灰口， 直接 用真空罐车或其他运灰工具定期的把大灰尘斗中的 灰尘运走， 可彻底的省略掉常规输灰系统。 参考文献 ［ 1］ 俞非漉， 张殿印. 袋式除尘器节能降耗途径的探讨［J］ . 环境工 程， 2008， 26 增刊 170- 173. 作者通信处姜凤有201900上海宝山区宝钢四村 25 号门 204 室 2009 － 11 － 06 收稿 56 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期