脉冲布袋除尘器除尘效果的影响因素及对策快讯

2021-01-08 00:03:24    
  布袋除尘器有效利用了粉尘的各类物理性质以及纤维织物的过滤作用,例如含尘气流在负压通风设备的作用下进行布袋中,质量较大的粉尘就会先沉降进入灰斗之中,而体积小的粉

  布袋除尘器有效利用了粉尘的各类物理性质以及纤维织物的过滤作用,例如含尘气流在负压通风设备的作用下进行布袋中,质量较大的粉尘就会先沉降进入灰斗之中,而体积小的粉尘在通过过滤系统时,便会截留下来,从而对含尘气体进行充分的净化。从布袋除尘器的工作原理可以总结出,能够影响其除尘效果的因素很多。因此,为了促使布袋除尘器达到最好的除尘效果;文章就布袋除尘器除尘效果优化方面进行研究,希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
  1布袋除尘器的工作原理
  布袋除尘器是一种干式过滤尘土的除尘器,主要是运用的布袋式的过滤元件来对空气中的粉尘、颗粒等进行充分的过滤。其工作的基本原理是利用粉尘在经过过滤元件的时候,会产生惯性、粘附、扩散、静电等作用,将空气中的杂质进行捕捉和收集,达到除尘的效果。灰尘通过或绕过滤袋,由于屏蔽或惯性力而被捕获,当尘埃颗粒低于0.2μm时,会发生布朗运动,例如由于非常细小的灰尘导致气体分子热运动。由于纤维间隔小于气体分子的布朗分子的自由路径,所以尘埃粒子容易通过纤维的碰撞和接触而分离,尘埃粒子之间的碰撞产生电子而产生静电,静电对绝缘滤波器布。当尘埃粒径为1μm且过滤速度低时,静电效应变得明显。另外,过滤效果可能是由滤布本身产生的,也可能是由滤布上堆积的灰尘片产生的。因此,在过滤袋上沉积灰渣后,集尘器的捕集和扩散效果得到改善,并且直径远小于过滤材料孔径的颗粒也能被捕集。因此,袋式除尘器具有高除尘效率。
  2影响布袋除尘器除尘效果的要素
  2.1除尘布袋的质量和型号选择布袋是布袋式过滤设备最重要的附件,它的性能和质量极大地影响了整个过滤除尘系统的使用效率和工作寿命。可以这么认为,布袋的质量越佳,除尘效率就越高,自然延长了设备的使用寿命。同时布袋的选择也限制了除尘的效果:例如,如果存在布袋与布袋式过滤设备不配套使用的情况,龙骨和布袋松散组合,灰尘穿过空隙之后便会从布袋除尘器的出口喷出,从而引起许多安全问题。
  2.2反吹系统的影响
  在我国当前的除尘设备中运用最多的反吹系统便是脉冲式反吹,它已经成为整个除尘器系统正常运行的强力保障。这种清洗方法主要基于回吹气压原理,具有很好的清洗效果和很高的自动化程度。脉冲式反吹方式虽然使用较为广泛,但其自身仍存在许多缺点。首先,反冲洗过程产生较强的振动,导致反冲洗管退出安装卡扣、除尘器除尘腔体进出卡板被释放等情况出现;引起除尘腔体的压力差不断增大,除尘效果降低现象。与此同时,脉冲式反吹具有连续对空气进行压缩从而达到辅助脉冲喷射工作的特点,每当除尘本体系统突然停止对空气进行压缩时,容易出现较大程度的压力差,时间一长便会对布袋造成十分严重的破坏情况。并且当压缩空气中的水分含量大时,会使布袋变湿,小的碳粉黏附在布袋上对其透气性造成影响。反吹系统的电磁阀也会因此受到影响,失去对脉冲阀、离线阀的控制功能,大大降低了反吹效果,除尘效果也会随之降低。

大型固定行喷布袋除尘器脉冲电磁阀远程控制设计探讨
  袋式除尘器是一种高效除尘设备,它对粉尘的物理化学性能不敏感,因此煤种的变化、入口烟气含尘质量浓度的增加对袋式除尘器的出口排放质量浓度没有太大的影响,除尘效率高而且稳定,对细微粉尘收尘效果好,在燃煤电厂得到广泛应用。近些年来,固定行喷布袋除尘器以其清灰能力强、清灰效果好等特点成为布袋除尘器发展的主流,脉冲电磁阀是固定行喷布袋除尘器的核心控制元件,在系统中数量众多,如何进行稳定、高效的控制显得尤为重要。
  1.固定行喷布袋除尘器介绍固定行喷布袋除尘器主要由净气室、布袋区、灰斗、喷吹系统等部分组成。含尘烟气经过布袋区时,粉尘吸附在滤袋上,干净的烟气通过净气室排出,当滤袋上粉尘积聚到一定厚度后,滤袋内外压差增大,脉冲电磁阀急速开启,气包内的压缩空气通过喷吹管的喷嘴吹入各条滤袋,使滤袋鼓胀抖动,实现滤袋的清灰。
  脉冲电磁阀是行喷布袋除尘喷吹系统的核心控制部件,直接控制滤袋清灰气源的通断,滤袋一次清灰动作时间为100~200ms。脉冲电磁阀工作时,通过导线将电磁阀体内线圈输入正向脉冲信号,线圈产生的工作磁通使动芯吸合,打开阀门。当停止正向脉冲信号输入时,动芯释放,动芯在弹簧力的作用下回复到初始状态,关闭阀门[4-5]。常规脉冲电磁阀的额定功率为9W,额定电压为24VDC。
  2.喷吹系统控制设计某300MW机组布袋除尘器为固定行喷结构,整个布袋除尘器分为4个通道,每个通道设有144只脉冲电磁阀,主要技术参数见表1。
  整个布袋除尘器采用集中控制方式,设一套上位机+可编程逻辑控制器(PLC)控制系统,控制对象包括布袋新增空压机系统、布袋除尘器前后挡板、喷吹系统和热工仪表。除喷吹系统外,其他PLC控制对象中远程I/O点数都根据实际需要确定,设计过程中不会有太大差别,本文针对喷吹系统脉冲电磁阀远程控制进行探讨。2.1常规控制设计按照常规设计,每个脉冲电磁阀需设1个开关量输出(DO)通道进行远程控制,实现脉冲喷吹。
  矩阵式控制设计将所有脉冲电磁阀设计为一个m行n列的矩阵式结构,在脉冲电磁阀之间设有整流二极管,阻止电压反向导通,防止多个脉冲电磁阀动作,每次只允许1只脉冲电磁阀动作。当第i-m行和j-n列回路同时带电时,对应的脉冲电磁阀mn动作,实现脉冲喷吹。
  整流二极管参数(参考型号ZP5):最大反向击穿电压,100V;最大平均整流电流,5A;最大反向电流,6mA。
  设计对比以该项目为例,如果按常规设计,喷吹系统脉冲电磁阀共计576只,至少需要576个DO通道。如果按照矩阵式设计,将整个喷吹系统设为4个部分,每部分设1个矩阵回路,每个矩阵可设计为13行13列,这样就可控制169个脉冲电磁阀,4个矩阵共计可控制676个脉冲电磁阀,需要DO通道(13+13)×4=104(个)。可见,在留有相当余量的情况下,矩阵式设计较常规设计大大减少了PLC控制系统的DO通道。
  3.矩阵式设计优缺点优点:
  (1)大大减少了控制系统远程DO点数,系统越大减少的DO点数越多;
  (2)大大减少了控制电缆的数量,减少了施工量。
  缺点:
  (1)脉冲电磁阀喷吹回路设计较为复杂,回路出现故障后波及面大,如果某一整流二极管出现故障,会导致这一行和这一列相关的脉冲电磁阀动作不受控制,影响喷吹清灰;
  (2)故障不易检查,必须对整个设计图纸及原理特别熟悉。
  4.结论与建议
  大型固定行喷布袋除尘器脉冲电磁阀数量较多,采用矩阵式设计能够大大减少控制系统的规模及控制电缆用量,节约了投资,在大型行喷布袋除尘器设计中将会成为主流,但矩阵式控制回路相对复杂,出现故障后对系统运行影响较大。这就需要在设计、安装、调试及维护等阶段多加注意,确保元器件质量可靠,严格设计,精心施工,不留隐患。运行维护人员要熟知设计原理,发现故障能及时处理,保证系统稳定可靠运行。

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