除塵濾袋該如何進(jìn)行選型
近,有位來自山東的朋友詢問關(guān)于除塵濾袋的選型問題,作為布袋除塵器的核心除塵配件,直接影響除塵器的使用效果,因此除塵濾袋的選型關(guān)重要。
所謂“沒有好的濾料,只有更適應(yīng)工況的濾料”。所謂工況條件,便是除塵濾袋工作所依附的外圍環(huán)境。選擇什么材質(zhì)、什么品種的濾料取決于工況條件,有什么樣的工況就要選擇對應(yīng)的濾料與之相匹配。只有這樣才能使除塵濾袋的使用壽命達(dá)到佳狀態(tài)。
而對除塵濾袋進(jìn)行選型需要考慮的因素有以下幾點(diǎn):
材質(zhì)的能、化學(xué)、溫度范圍,過濾風(fēng)速,含塵濃度,清灰方式等。
首先,對布袋除塵器常用濾料材質(zhì)的能進(jìn)行了比較(如上圖)。
濾料品種也很多,通過上表的比較,不同的濾料具有不同的特,各有其適用條件。布袋除塵器常用的濾料有:PPS、P84、PTFE,采用哪種濾料需根據(jù)其煙氣工況等條件合理選擇。
腐蝕是除塵濾袋損壞的常見原因之一,由于煙氣中含有酸、堿成分,隨著這些化學(xué)物質(zhì)氣體的濃度變化而改變露點(diǎn),如果除塵器在露點(diǎn)以下開機(jī)或停機(jī)時,廢氣中的SO2遇水形成H2SO4,就會造成濾袋纖維發(fā)生硬化、變形從而失去強(qiáng)度而損壞。
腐蝕損壞的痕跡多為放射狀,并在濾袋表面形成大面積變色,造成濾袋變硬、變脆并出現(xiàn)少量不規(guī)則圓周洞,但與火星燒穿濾袋產(chǎn)生的不規(guī)則圓周洞不同,是可用肉眼分辨出來的。河南某氧化鎂廠氯化工段的煙氣中的HCl含量非常高,PTFE濾袋平均使用壽命不到3個月,就被腐蝕得千瘡百孔無法繼續(xù)使用。所以,如果在此條件下進(jìn)行脈沖清洗濾袋,將會加速濾袋的損壞。
纖維氧化是纖維中分子失去(或離解)電子的過程,如PPS纖維,在高溫(150)條件下氧分子攻擊分子中的“S”,并與之結(jié)合。造成PPS纖維變色、變硬、變脆,強(qiáng)度降低而破損,嚴(yán)重時纖網(wǎng)會破碎而脫離基布。氧化是濾袋損壞的又一主要因素。抗氧化能較差的濾料主要有:聚丙烯、PPS等
PPS容易氧化,供應(yīng)廠商都會要求,要確保PPS濾料的使用壽命不低于3000小時,就應(yīng)當(dāng)使之在煙氣溫度不超過150、含氧量不超過8%、含NO2不超過15mg/m3的條件下使用。如溫度有波動,要控制達(dá)到170的溫度每次不超過1h,每年累計不得超過400h;達(dá)到190的溫度每次不超過10min,每年累計不得超過50h。
從表三可以看出 PTFE纖維、 P84纖維耐氧化均優(yōu)于PPS纖維。
水解是化合物與水反應(yīng)而起的分解作用。PPS、PTFE不會水解,諾梅克斯和P84易水解。P84(聚酰亞胺)濾料的使用溫度如果超過140,再有一定的水氣,就會發(fā)生水解問題。水解現(xiàn)象是可以通過控制溫度和濕度減輕水解或以不同的纖維混合制成濾料。由于P84具有天然的不規(guī)則的中空截面,這意味著其單位重量纖維的表面積要大很多倍,這是提高過濾效率的一個重要的因素。在濾袋應(yīng)用中,有的電廠采用是將少量P84纖維混合針刺摻入PPS濾料的迎塵面中,可以提高濾袋的過濾精度。但其極易水解問題對于燃煤濕氣比較大、有結(jié)露現(xiàn)象的需慎重考慮。像PPS、PTFE和亞克力纖維是不易產(chǎn)生水解反應(yīng),可以說如果除塵環(huán)境中有高溫、潮濕和化學(xué)品等存在的話,選擇以上的濾料類型,是比較理想的。
對于袋式除塵器來說,其使用溫度取決于兩個因素,是濾料的承受溫度,第二是氣體溫度必須在露點(diǎn)溫度以上。目前,由于玻纖濾料的大量選用,其高使用溫度可達(dá)280,對高于這一溫度的氣體必須采取降溫措施,對低于露點(diǎn)溫度的氣體必須采取提溫措施。對袋式除塵器來說,使用溫度與除塵效率關(guān)系并不明顯,這一點(diǎn)不同于電除塵,對電除塵器來說,溫度的變化會影響到粉塵的比電阻等影響除塵效率。
PPS、P84、PTFE三種濾料,PPS實(shí)際長期承受要小于160, P84、PTFE長期承受的溫度在200左右。為此,在選擇濾袋時一定要考慮鍋爐排煙溫度對濾料的影響。
布袋除塵器的過濾風(fēng)速是指含塵氣體通過濾料的平均速度。在確定過濾面積之前,必須首先確定過濾風(fēng)速。 Vs=Q/60A式中,Vs為過濾風(fēng)速,m3/min;Q為含塵氣體流量,m3/min,A為濾袋過濾面積,m2。過濾風(fēng)速是布袋除塵器選型的關(guān)鍵因素,應(yīng)根據(jù)煙塵或粉塵的質(zhì)、應(yīng)用場合、粉塵粒度、粘度、氣體溫度、含水份量、含塵濃度及不同濾料等因素來確定。當(dāng)粉塵粒度較細(xì),溫、濕度較高,濃度大,粘較大宜選低值。如1m/min;反之可選高值,一般不宜超過1.5m/min。對于粉塵粒度很大,常溫、干燥、無粘,且濃度極低,則可選1.5~2m/min。布袋除塵器過濾風(fēng)速選用時,應(yīng)計算在減少一室(清灰時)過濾面積時的凈過濾風(fēng)速不宜超過上述數(shù)值。
由揚(yáng)塵點(diǎn)的工藝所決定,在設(shè)計或選擇袋式除塵器時,它是僅次于過濾風(fēng)速的又一個重要因素。以g/m3或g/Nm3來表示。
對于袋式除塵器來說,入口含塵濃度將直接影響下列因素:
壓力損失和清灰周期。入口濃度增大,同一過濾面積上積灰速度快,壓力損失隨之增加,結(jié)果是不得不增加清灰次數(shù)。
濾袋和箱體的磨損。在粉塵具有強(qiáng)磨蝕的情況下,其磨損量可以認(rèn)為與含塵濃度成正比。
預(yù)收塵有無必要。預(yù)收塵就是在除塵器入口處前再增加一級除塵設(shè)備,也稱前級除塵。
排灰裝置的排灰能力。排灰裝置的排灰能力應(yīng)以能排出全部收下的粉塵為準(zhǔn),粉塵量等于入口含塵濃度乘以處理風(fēng)量。
操作方式。袋式除塵器分為正壓和負(fù)壓兩種操作方式,為減少風(fēng)機(jī)磨損,入口濃度大的不宜采用正壓操作方式。
出口含塵濃度指除塵器的排放濃度,表示方法同入口含塵濃度,出口含塵濃度的大小應(yīng)以當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求或用戶的要求為準(zhǔn),袋式除塵器的排放濃度一般都能達(dá)到50mg/Nm3以下。
除塵布袋的布袋分類
按加工方法主要分為機(jī)織濾料除塵布袋、非織造濾料除塵布袋和復(fù)合濾料除塵布袋三種。
1、機(jī)織濾料除塵器濾袋:用織機(jī)將相互垂直排列的經(jīng)紗線和緯紗線,按一定的組織規(guī)律織成的濾料,以字母W表示;
2、非織造濾料集塵濾袋:不經(jīng)過一般的紡紗和織造過程,直接將纖維成網(wǎng)或紗線成層,交錯、粘合、針刺、熔噴或紡絲制成的片狀濾料,以字母NW和具體加工方法的代號組成的復(fù)合字母表示;
3、復(fù)合濾料除塵布袋:用兩種以上方法制成或兩種以上材料復(fù)合而成的除塵布袋濾料,以字母C表示。
按織物組織主要分為平紋濾料除塵布袋、斜紋濾料和鍛紋濾料三種。
1、平紋組織:這是簡單的織造形式,每根經(jīng)紗和每根緯紗上下交替,但平紋組織有難以清灰和易于堵塞等缺點(diǎn),因此,這種織造組織已很少用作除塵濾料;
2、斜紋組織:是由二根上,四根下的經(jīng)紗同時與緯紗交織而成,經(jīng)緯紗交織點(diǎn)逐步向左或向右移動;斜紋組織分單面斜紋和雙面斜紋;斜紋織布的柔和彈都優(yōu)于平紋織布,機(jī)械強(qiáng)度略低,受力后易錯位,但其耐磨好,除塵效率和清灰效果也較好,是機(jī)織濾料常用的一種組織;
3、鍛紋組織:可根據(jù)織物表面上所見的是經(jīng)紗還是緯紗分為經(jīng)面鍛紋和緯面鍛紋;鍛紋組織的特點(diǎn)是平滑,表面有光澤,非常柔軟,彈和透氣好,同時由于紗線具有遷移而易于清灰。
按濾袋斷面形狀分主要分為圓形、扁形和異形三種。
1、圓形:除塵濾袋為圓筒形。其規(guī)格用直徑×長度即 D×L(mm)表示;
2、扁形:除塵器濾袋為扁平形,其中包括矩形和梯形,其規(guī)格用周長×長度即P×L(mm)表示;
3、異形:形狀特異的濾袋,其規(guī)格以其構(gòu)造的特征參數(shù)表示。
按過濾方式主要分為內(nèi)濾式和外濾式兩種。
1、內(nèi)濾式除塵布袋:含塵氣體經(jīng)過濾袋的內(nèi)表面過濾后,粉塵被阻隔在濾袋的內(nèi)表面上,這種過濾方式叫內(nèi)濾式;
2、外濾式除塵器濾袋:含塵氣體經(jīng)過濾袋的外表面過濾后,粉塵被阻隔在濾袋的外表面上,這種過濾方式叫外濾式