長袋脈沖袋式除塵器在超低排放技術(shù)改造中發(fā)揮了重要作用,清灰系統(tǒng)的設(shè)計對除塵器出口排放濃度影響較大，合理的清灰系統(tǒng)設(shè)計是實現(xiàn)超低排放的重要技術(shù)手段。

關(guān)鍵詞 ：脈沖袋除塵器 清灰系統(tǒng) 超低排放

長袋脈沖袋式除塵器以其高過濾風(fēng)速、能處理高含塵氣體、且出口排放濃度低的技術(shù)優(yōu)勢受到水泥、鋼鐵等行業(yè)廣泛歡迎和肯定。長袋脈沖袋式除塵器首先應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)，替代較早的反吹風(fēng)袋式除塵器。受鋼鐵行業(yè)啟發(fā)，2000年前后合肥院環(huán)保公司將長袋脈沖袋式除塵器成功應(yīng)用于立窯煙塵處理，之后在鋼鐵行業(yè)煤粉制備系統(tǒng)成功推廣應(yīng)用。近二十多年來，該技術(shù)得到較快發(fā)展，在水泥行業(yè)窯頭、窯尾廢氣煙塵處理中廣泛推廣應(yīng)用，近幾年的電改袋、電袋復(fù)合除塵器也都采用長袋脈沖袋式除塵技術(shù)。

清灰系統(tǒng)是袋除塵器最重要的核心技術(shù)之一，清灰系統(tǒng)的合理設(shè)計，是長袋脈沖袋式除塵器延長濾袋使用壽命、保持高效穩(wěn)定運行、實現(xiàn)粉塵超低排放的重要技術(shù)途徑之一。清灰系統(tǒng)包括供氣系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)。
1供氣系統(tǒng)的設(shè)計

長袋脈沖袋式除塵器供氣系統(tǒng)包括供氣管路、氣包等，供氣系統(tǒng)設(shè)計是否合理，直接影響除塵器的清灰效率、運行阻力、濾袋壽命及出口濃度排放。有些除塵器由于供氣系統(tǒng)及其它設(shè)計缺陷，運行阻力過高，濾袋短時間內(nèi)即出現(xiàn)破損，直接影響除塵器達標(biāo)排放和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1.1供氣管路的設(shè)計

供氣管路設(shè)計主要核心是確定管路直徑，管徑設(shè)計不當(dāng)，將會影響整個噴吹系統(tǒng)的供氣量及清灰的可靠性。

管徑大小應(yīng)根據(jù)選定噴吹壓力及脈沖閥在設(shè)定壓力下的清灰用氣量計算得出，在以前的文章中已給出過管徑計算公式、管內(nèi)氣體流速取值范圍及計算方法，這里不再贅述。

為保證清灰壓力可控，供氣管路至氣包間應(yīng)配置調(diào)壓閥，將供氣壓力調(diào)至清灰所需壓力。

1.2氣包設(shè)計

氣包的主要作用是儲存一定量的壓縮空氣，保證清灰時有足夠的清灰氣量及供氣壓力的穩(wěn)定，同時還有排污作用。

長脈沖除塵器氣包數(shù)量與除塵器室數(shù)相對應(yīng)，裝在除塵器頂部或頂側(cè)部，淹沒式脈沖閥直接裝在氣包上；氣包設(shè)計有方形和圓形，氣包大小應(yīng)根據(jù)脈沖閥清灰耗氣量計算確定，其計算參考公式為：

V=0.1(q×t)÷(q1-q2)

式中：V 氣包總體積（包括空壓機至除塵器頂部氣包間設(shè)置的1 m3左右儲氣罐）m3 ；

q 清灰用氣量 m3/min；

t 備用時間（氣源停止供氣后氣包內(nèi)儲存氣量仍能繼續(xù)提供清灰的時間）min；

q1 脈沖閥工作前氣體壓力（設(shè)定清灰壓力）MPa；

q2 脈沖閥工作后氣體壓力MPa 。

上述計算結(jié)果減去空壓機至除塵器頂部氣包間設(shè)置的1 m3左右儲氣罐體積之差，再除以除塵器頂部設(shè)置的氣包個數(shù)即為單個氣包體積。由單個氣包體積再計算出方氣包的長寬或圓氣包直徑。建議方氣包長寬不超過350mm，圓氣包直徑不超過400mm，若計算結(jié)果超過這個尺寸，應(yīng)加大空壓機至除塵器頂部氣包間設(shè)置的儲氣罐體積。

2噴吹系統(tǒng)設(shè)計

噴吹系統(tǒng)包括噴吹管、脈沖閥、噴吹壓力等。噴吹系統(tǒng)設(shè)計是否合理對濾袋壽命、清灰效果、出口排放有直接的影響。

2.1噴吹管規(guī)格確定

噴吹管是除塵器清灰系統(tǒng)的重要部件，噴吹管的規(guī)格尺寸應(yīng)根據(jù)濾袋清灰所需壓縮空氣量及脈沖閥的規(guī)格確定，目前采用較多的是噴吹管尺寸與脈沖閥出口尺寸相匹配，即噴管與脈沖閥出口公稱通經(jīng)相同。對于氈類濾料，除塵器噴管可與脈沖閥口徑相同，而對于玻纖濾料應(yīng)有所不同。由于玻纖濾料耐曲撓性能和耐磨性能較差，對于采用玻纖覆膜濾袋的水泥窯尾袋式除塵器，應(yīng)降低清灰氣流的動能，減弱清灰氣流對濾袋的沖擊。筆者建議在設(shè)計時，噴吹管規(guī)格尺寸大于脈沖閥出口公稱通經(jīng)，這樣可以降低噴管內(nèi)的氣流壓力，減弱氣流對濾袋的損傷，延長濾袋壽命，降低出口濃度排放。

2.2噴吹管與脈沖閥放氣口噴管連接方式的設(shè)計

噴吹管與噴管多采用承插式，即噴吹管直接插入噴管所帶的短插管，這種連接方式安裝簡便，安裝工作量小，換袋時拆卸方便，更重要的是在安裝噴吹管時可以調(diào)節(jié)噴嘴與濾袋的同心度、噴吹管與花板的平行度。噴吹管插入短插管的設(shè)計長度建議不小于80毫米。

2.3 噴吹管尾端固定方式及中部支撐設(shè)計

噴吹管尾端固定方式設(shè)計不合理會使除塵器運行中噴吹管松動、噴嘴與袋口偏心，濾袋袋口在較短的時間內(nèi)破損。

噴吹管尾端大多采用螺栓固定，為便于噴吹管安裝時調(diào)節(jié)，固定角鋼應(yīng)設(shè)計長圓孔，且噴吹管尾端角鋼長圓孔與支撐架角鋼長圓孔方向垂直。

在清灰的瞬間，會引起噴吹管的振動，頻繁的振動容易引起噴吹管固定螺栓的螺母松動，在設(shè)計時螺栓規(guī)格應(yīng)大于M16，并增配一個鎖緊螺母。如果每個噴吹管尾端由兩套螺栓、螺母固定效果更好。

大風(fēng)量袋式除塵器尺寸較大，噴吹管長度大多超過3米，安裝后會自然向花板方向彎曲，清灰噴吹的瞬間噴吹管又會向上彎曲，使噴吹孔軸心與濾袋孔軸心偏離，或形成夾角，噴向濾袋的清灰氣流與濾袋中心線偏離，從而引起濾袋袋口或上部破損，對于長度超過兩米的噴吹管應(yīng)設(shè)計中部支撐。

2.4噴吹管高度的設(shè)計

噴吹管的高度是清灰系統(tǒng)非常重要的一個參數(shù)，其高度設(shè)計是否合理、直接影響濾袋過濾阻力及濾袋使用壽命；設(shè)計過高，清灰壓縮空氣不能全部進入濾袋，影響清灰效果，濾袋運行阻力高；設(shè)計過低，袋口至距袋口300mm范圍內(nèi)的濾袋上部破損較快，大大降低濾袋壽命。

合理的噴吹管高度既可以滿足清灰需求，又可以使濾袋壽命延長，其合理高度由公式計算后確定。
清灰氣體壓力高時，氣體噴射角取150，清灰氣體壓力低時，取200，對于水泥窯尾采用玻纖覆膜濾袋及3”脈沖閥清灰的長袋脈沖袋除塵器，建議清灰壓力小于0.25Mpa，氣體噴射角取200。

2.5 噴吹管噴嘴口徑確定

噴吹管中壓力峰值與氣源壓力密切相關(guān)，噴吹管中壓力峰值=氣包氣源壓力-脈沖閥阻力。峰值壓力與清灰所提供的氣源壓力（分氣包壓力）有關(guān)，一般情況下，噴吹管峰值壓力約為氣源壓力的0.8-0.9。而噴嘴出口壓力約為氣源壓力的0.3-0.55，靠近脈沖閥的壓力低，尾部的壓力最高，通過調(diào)整噴吹直徑均衡清灰壓力。

氣源壓力及噴吹管峰值壓力應(yīng)根據(jù)濾料材質(zhì)及粉塵濃度確定，當(dāng)然與清灰頻率也相關(guān)。

關(guān)于噴嘴截面積之和與噴管截面積比值：在實際應(yīng)用中，噴嘴直徑太小，即比值太小，會產(chǎn)生憋氣現(xiàn)象，噴吹氣體無法順利從噴嘴噴出，會引起噴管的劇烈震動，且濾袋內(nèi)的清灰氣量不足；如果噴嘴直徑太大，比值太大，到達濾袋內(nèi)側(cè)的壓力反而會減小，影響清灰效果。建議比值選取0.7-1.0，氣源壓力高時取高值，氣源壓力低時取低值。

2.6脈沖閥噴吹寬度及清灰壓力的確定

長袋脈沖袋除塵器多采用淹沒式脈沖閥，脈沖閥規(guī)格依據(jù)清灰所需氣量選取，噴吹寬度一般應(yīng)根據(jù)袋除塵器濾袋材質(zhì)而定；玻纖具有耐曲撓性能和耐磨性能較差的特點，對于采用玻纖覆膜濾袋的窯尾袋除塵器，應(yīng)降低清灰氣流的動能，減弱清灰氣流對濾袋的沖擊，提高濾袋壽命，清灰參數(shù)選取為低的氣體壓力和寬的噴吹寬度，即通常說的“低壓力、大氣量”的清灰參數(shù)，作者建議清灰壓力＜0.25Mpa，脈沖寬度0.15?0.20秒。對于采用氈類濾料的袋除塵器，建議清灰壓力0.30?0.35Mpa，脈沖寬度0.10?0.15秒。

3結(jié)語

提高清灰系統(tǒng)設(shè)計水平，優(yōu)化清灰技術(shù)參數(shù)，做到精細(xì)化清灰是實現(xiàn)長袋脈沖袋除塵器穩(wěn)定運行、超低排放的重要技術(shù)途徑。

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