清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理并且各個(gè)部分運(yùn)作正常,則只需對(duì)清灰壓力和清灰周期進(jìn)行調(diào)整,便可使優(yōu)質(zhì)濾袋最大限度地發(fā)揮其性能。但是如果清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或出現(xiàn)故障,就會(huì)影響濾袋的過濾效果及使用壽命。

針對(duì)這些問題,我們?cè)诒剡_(dá)福實(shí)驗(yàn)室對(duì)用過的濾袋作了檢測(cè)分析,測(cè)試了透氣量、克重、清灰壓強(qiáng),還拍攝了濾料的橫截面照片。本文就濾袋清灰能力低效的原因進(jìn)行分析。

  1無效的清灰

如圖1所示,清灰過程中,脈沖僅僅能去除濾袋上部的粉塵。為了進(jìn)行分析,在清灰前后分別測(cè)量了透氣量。如果清灰后的頂部的透氣量很高,而底部的透氣量卻明顯下降,這就說明了清灰壓力太低。這種情況常見于裝有長(zhǎng)袋、清灰壓力過低、粘性粉塵的過濾設(shè)備中。

必須說明,本文中水洗濾袋只是為了測(cè)試使用過的濾袋的性能,而非鼓勵(lì)將濾袋水洗后再投人使用。

2過度的清灰

本著“越高越好”的想法,操作者將清灰壓強(qiáng)調(diào)整到較高的數(shù)值,以期獲得最好的清灰效果和較低的壓差。但事實(shí)卻恰恰相反。由于清灰脈沖的初始噴吹太過強(qiáng)烈,濾袋的頂部會(huì)形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)。因此頂部永遠(yuǎn)也得不到清灰,更糟的是,在清灰過程中經(jīng)受了局部增高的過濾速度,這將導(dǎo)致粉塵滲入以及糊袋。透氣量的測(cè)試結(jié)果表明,濾袋頂部的清灰低效而底部的清灰非常高效(圖2)。

我們拍攝了過度清灰的濾袋的橫截面照片,發(fā)現(xiàn)在濾袋頂部有粉塵滲入,而底部沒有發(fā)現(xiàn)粉塵滲入的現(xiàn)象。

我們采用了測(cè)量濾袋內(nèi)部的實(shí)際清灰壓強(qiáng)的分析方法。圖3顯示了濾袋的下部存在靜壓力(見圖中的灰線)。在清灰過程中,清灰壓強(qiáng)從-1000Pa增加到+2000Pa,這對(duì)于相關(guān)的過濾設(shè)備來說過于強(qiáng)烈了。最佳的數(shù)值估計(jì)應(yīng)在+1000Pa左右。

這種問題在清灰壓強(qiáng)較高、裝有文氏管、處理自由流動(dòng)粉塵而無需強(qiáng)烈清灰的除塵器中較為常見。

  3定時(shí)清灰與壓差控制清灰

原則上,必達(dá)福更傾向于壓差控制清灰。只要調(diào)校好清灰開始與停止的預(yù)定點(diǎn),清灰系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)適應(yīng)不同的人口塵量和氣布比。濾袋僅在需要的時(shí)候進(jìn)行清灰,避免其受到機(jī)械損害以及壓縮空氣的大量耗費(fèi)。

但定時(shí)清灰只按固定的時(shí)間間隔開始清灰,并不考慮濾袋的實(shí)際情況。大多數(shù)操作方式的時(shí)間間隔很短,以保證低壓差。如圖4所作的比較,實(shí)際上定時(shí)清灰在剩余壓強(qiáng)很低時(shí)開始,但壓差會(huì)穩(wěn)定地上升。

  4濾料著塵面的堵塞

多數(shù)過濾設(shè)備都安裝在燃燒過程之后,而在燃燒過程中會(huì)形成水分。當(dāng)過濾設(shè)備的人口溫度太低或設(shè)備太冷時(shí),就有可能發(fā)生水結(jié)露甚至酸結(jié)露。在其它煙氣中水分含量較高的過濾設(shè)備中,當(dāng)設(shè)備開機(jī)及關(guān)機(jī)時(shí),若操作溫度經(jīng)過露點(diǎn),就會(huì)造成糊袋從而使濾袋運(yùn)行阻力升高甚至失效。

    如果燃燒過程不充分,并且煙氣中仍含有未燃盡的固體顆粒,那么粘性粉塵和未燃盡的有機(jī)碳會(huì)進(jìn)人過濾設(shè)備中,砧附在濾袋表面。

為了避免濾袋的堵塞,我們建議過濾設(shè)備的人口溫度必須要高于水露點(diǎn)溫度25K以上。例如如果含水量達(dá)到300g/m3〕,水露點(diǎn)為80℃,人口溫度必須在80℃+25K=105℃左右。

如果煙氣中存SO3,露點(diǎn)會(huì)隨著SO3的濃度升高。那么,就需相應(yīng)地增加過濾設(shè)備的人口溫度(如果纖維聚合物可耐受較高的溫度),或者也可降低SO3的濃度,比如在進(jìn)人過濾設(shè)備前注入石灰。

另外我們建議盡量保持持續(xù)操作,若頻繁地經(jīng)過酸露點(diǎn)會(huì)對(duì)過濾設(shè)備以及濾袋造成嚴(yán)重的腐蝕。如果過濾設(shè)備不得不頻繁地關(guān)機(jī),則可對(duì)灰斗加熱到露點(diǎn)以上,以減弱酸性攻擊造成的腐蝕。

由粘性粉塵而造成濾袋表面的堵塞也是經(jīng)常出現(xiàn)的問題。特別是在燃燒不充分的垃圾焚燒爐中,過濾設(shè)備被直接安裝在鍋爐后會(huì)引起諸多問題。當(dāng)未燃燒的有機(jī)碳的含量超過6%時(shí),就會(huì)形成粘結(jié)而緊密的粉餅。要解決這一問題,則必須提高燃燒的質(zhì)量,或者在過濾設(shè)備前注人石灰以吸收粘性成分。

目前,國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格,同時(shí),在很多行業(yè)中,過濾設(shè)備不僅是除塵設(shè)備,同時(shí)也是生產(chǎn)設(shè)備的一部分。所以我們希望在過濾過程中取得更低的排放濃度。排放濃度過高的原因,可能是濾料的質(zhì)量低劣,也可能是過濾設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)作。而且,過度清灰(高清灰壓力、頻繁清灰)也會(huì)導(dǎo)致粉塵滲入以及排放高峰。

現(xiàn)代的濾料多以超細(xì)纖維制造而成,目的是獲得高效的、以表面隔離為主的粉塵隔離效果。以聚醋濾料為例,如果使用1.0dtex的纖維取代3.3dtex的纖維,聚醋濾料就會(huì)獲得雙倍的纖維過濾表面。由于纖維表面可以隔離粉塵,所以排放率因纖維表面的存在而下降。超細(xì)纖維制作的濾料,比之標(biāo)準(zhǔn)濾料可獲得更低的排放率。

最終用戶往往傾向于選擇表面極度光滑的濾料,以為如此便具有較好的性能。但事實(shí)卻恰恰相反,過度的軋光會(huì)使表面閉塞。如果有50%的表面孔隙被閉塞住,剩余的一半則必須承受兩倍的過濾速度。

    過高的過濾速度會(huì)導(dǎo)致粉塵滲人、高排放濃度以及高壓差。基于這些原因,必達(dá)福僅在過濾粉塵具有粘性的情況下推薦使用輕微軋光的表面。如果粉塵是自由流動(dòng)性質(zhì)的,我們更傾向于推薦不經(jīng)軋光的燒毛表面,以使纖維孔隙保持敞開。

如果過濾設(shè)備設(shè)計(jì)不合理,那么再好的濾料也不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用。為了壓低成本,有些設(shè)備制造商會(huì)將過濾設(shè)備做得偏小,結(jié)果造成較高的氣布比和粉塵上升速度。

如果清灰系統(tǒng)運(yùn)作良好,粉餅就會(huì)在清灰過程中被除去,壓差也會(huì)降到較低的水平。當(dāng)粉塵的上升速度高于下降速度,細(xì)小的粉塵就會(huì)懸浮于煙氣中,從而在清灰結(jié)束后被再次吸附在濾袋上(再吸附)。由于細(xì)小的輕質(zhì)粉塵侵人濾料表面,壓差很快地上升。唯一的解決之道是加長(zhǎng)濾袋從而增加過濾面積或額外增加除塵室或減少煙氣量。

  5濾袋凈氣面的污染

粉塵的泄漏會(huì)直接減少濾料的透氣量,因?yàn)槊恳淮吻寤叶紩?huì)把粉塵吹入濾袋的內(nèi)部(穿透污染);我們拍攝了這種情形的濾袋濾料的剖面證實(shí)了穿透污染,濾料的中間是干凈的,但外部和內(nèi)部都覆蓋了粉塵。發(fā)生了穿透污染的濾袋是不可再生的,因?yàn)槊恳淮蚊}沖清灰都會(huì)把粉塵更深地吹人濾料內(nèi)部。這樣的濾袋應(yīng)該清洗甚至更換。

如果漲圈沒有很好地固定在花板上,粉塵就會(huì)穿透。如果一個(gè)用過的濾袋要被取下,密封部分的粉塵必須清除。濾袋的縫線應(yīng)該采用三針縫制,如果用熱熔焊接的話更好。此外,污染的來源還有泄漏的焊縫、噴吹閥和維護(hù)蓋板。熒光粉測(cè)試可以幫助確定泄漏的來源。