生物質鍋爐除塵系統設計對比

     生物質鍋爐布袋除塵器設計的合理與否,直接關系到除塵效率的高低,生產工況是否正常,設備運行是否可靠、安全及濾袋使用壽命的長短。

     1.一級旋風除塵的設計。旋風除塵器可捕集顆粒徑為5μm以上的粉塵，允許最高進口含塵濃度為1000g/m3,最高溫度450℃,進口氣流速度12～20m/s,阻力損失588pa～1960pa，除塵效率50%～90%。流場模型試驗研究表明，以螺殼形結構的入口性能較好。螺殼與筒體相切面角度以氣流旋轉180°后，與筒體外緣相切。在下部氣力輸灰系統不正常工作時，為防止積灰導致除塵器內部流場遭到破壞，旋風除塵器灰斗下部增加一旁路下灰口，保證在倉泵輸灰裝置故障后使用旁路下灰，旁路管上設置手動閘板及卸灰閥。旋風除塵器主要的磨損部位分布在蝸殼入口處和錐體下半部，有滲硼法、涂料法、內襯法及用耐磨材料制作除塵器等四種方法，設計選用龜甲網內襯法提高耐磨性。

    2.KDM型行噴脈沖布袋袋除塵器的設計。殼體所有受熱部件充分考慮到熱膨脹，并做了必要的補償。除塵器灰斗進風口配置調風閥門，它的關閉能保證除塵器完全離線，以便除塵器的檢修維護。加大灰斗傾角，提高粉塵在灰斗內的流動性，并在灰斗上設置強力空氣炮，保證順利卸灰?；叶吩O置導流板，交錯布置在灰斗進風口，均衡了煙氣流，同時使煙氣中大顆粒粉塵通過碰撞導流板減緩速度沉降于灰斗底部，減輕濾袋過濾的負荷。中箱體的結構設計，主要是考慮壁板的耐負壓程度和斜隔板的耐負壓程度。上箱體在整個除塵器的設計中是屬于關鍵部位的設計，它的設計好壞直接關系到除塵器能否正常運行。上箱體在設計時，設計有一定的斜度(2°左右)，以利于雨水的順利排放。脈沖噴吹系統由脈沖閥、分氣箱、噴吹管及管道連接件組成。噴吹系統是布袋除塵器的核心部件，它的設計好壞可以決定除塵器能否正常使用。噴吹管的設計，主要考慮噴吹管直徑、噴嘴孔徑及噴嘴數量、噴吹短管的結構形式及噴吹短管端面距離濾袋口的高度。設計氣路系統時，著重從儲氣罐的確定、管道補氣流量及管道規格的確定幾方面來考慮。 

    3.保護系統的設計。在生物質鍋爐出現異常情況時，必須對除塵器設置旁路進行保護。旁路通常有兩種，一種采用外置旁路形式，另一種采用內置旁路形式。在旁路接入口設氣動提升閥或電動執行機構，并納入自動控制系統和手動啟閉。旁路風門的閥板要求密封，關閉時要求做到零泄漏。除塵系統設置旁路管道，在鍋爐投油、煙溫異常等狀態下使煙氣經旁路管道排放而不經過濾袋，從而有效地保護除塵器。同時，除塵器配置了預噴涂裝置（管道噴粉裝置），用于預噴涂時對除塵器濾袋的保護。

    4.氣力輸灰系統的設計。改進和優化了氣力輸灰系統設計，從根本上解決了傳統輸灰氣耗量大，輸灰系統故障率高的問題。調整助吹閥和出灰喇叭口位置，解決了助吹用氣量大，倉泵的堵管問題，徹底克服了泵輸灰少、易堵管的現象。輸灰管道設計時，盡量減少彎頭數量，合理配置變徑管，采用大曲率半徑的彎管，該氣力輸送系統具有耐磨性能好，輸送阻力低，輸送均勻平穩，效率高，能耗低等優點。

 5.電氣控制方面的設計。針對生物質鍋爐除塵器使用特點, 整套除塵器設置了差壓計、溫度檢測儀表用于設備的控制、在線檢測和保護。旋風除塵器及布袋除塵器灰斗部分設置電加熱裝置，在灰斗設溫度測點。當灰斗壁面溫度高于設計值（可調）時自動關閉電加熱裝置，而當低于設定溫度時再自動打開電加熱裝置。系統采用PLC進行自動控制，設置差壓及定時清灰控制方式并設有壓力、溫度、料位等檢測報警功能。除塵器設置煙氣溫度在線檢測裝置，當煙氣溫度過高或過低，超過預設報警值時，自動打開旁路系統閥門排放煙氣，保護濾袋。倉泵啟動采用稱重輸灰方式，大大提高了壓縮空氣的利用率，同時減少了設備磨損。

 生物質鍋爐系統是一個經常變動和調節的系統，因此從鍋爐中出來的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數也不能保證不發生變化。這一系列的變化，針對不同的除塵器會引起明顯不同的變化。下面從主要的幾個方面進行對比：

1、送、引風機風量不變，鍋爐出口煙塵濃度變化

 對于布袋除塵器：煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負荷的變化，從而導致清灰頻率改變（自動調節）。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快，相應的清灰頻率高，反之清灰頻率低，而對排放濃度不會引起變化。對靜電除塵器：煙塵濃度的變化直接影響粉塵的荷電量，因此也直接影響了靜電除塵器的除塵效率，最終反映在排放濃度的變化上。通常煙塵濃度增加除塵效率提高，排放濃度會相應增加；煙塵濃度減小除塵效率降低，排放濃度會相應降低。

2、鍋爐煙塵量不變，送、引風機風量變化

 對布袋除塵器：由于風量的變化直接引起過濾風速的變化，從而引起設備阻力的變化，而對除塵效率基本沒有影響。風量加大設備阻力加大，引風機出力增加；反之引風機出力減小。

 對靜電除塵器：風量的變化對設備沒有什么太大影響，但是靜電除塵器的除塵效率隨風量的變化非常明顯。若風量增大，靜電除塵器電場風速提高，粉塵在電場中的停留時間縮短，雖然電場中風擾動增強了荷電粉塵的有效驅進速度，但是這不足以抵償高風速引起的粉塵在電場中駐留時間縮短和二次揚塵加劇所帶來的負面影響，因此除塵效率降低非常明顯；反之，除塵效率有所增加，但增加幅度不大。

3、溫度的變化

 對布袋除塵器：煙氣溫度太低，結露可能會引起“糊袋”和殼體腐蝕，煙氣溫度太高超過濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內，就不會影響除塵效率。引起不良后果的溫度是在極端溫度（事故/不正常狀態）下，因此對于布袋除塵器就必須設有對極限溫度控制的有效保護措施。

 對靜電除塵器：煙氣溫度太低，結露就會引起殼體腐蝕或高壓爬電，但是對除塵效率是有好處的；煙氣溫度升高，粉塵比電阻升高不利于除塵。因此煙氣溫度直接影響除塵效率，且影響較為明顯。

4、煙氣物化成分（或燃燒煤種）變化

 對布袋除塵器：煙氣的物化成份對布袋除塵器的除塵效率沒有影響。但是如果煙氣中含有對所有濾料都有腐蝕破壞的成分時就會直接影響濾料的使用壽命。

 對靜電除塵器：煙氣物化成份直接引起粉塵比電阻的變化，從而影響除塵效率，而且影響很大。影響最為直接的是煙氣中硫氧化物的含量，通常硫氧氣化物的含量越高，粉塵比電阻越低，粉塵越容易捕集，除塵效率就高；反之，除塵效率就低。另外煙塵中的化學成分（如硅、鋁、鉀、鈉等含量）的變化也將引起除塵效率的明顯變化。

5、氣流分布

 對布袋除塵器：除塵效率與氣流分布沒有直接關系，即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內部局部氣流分布應盡量均勻，不能偏差太大，否則會由于局部負荷不均或射流磨損造成局部破袋，影響除塵器濾袋的正常使用壽命。

 對靜電除塵器：靜電除塵器非常敏感電場中的氣流分布，氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在靜電除塵器性能評價中，氣流分布的均方根指數通常是評價一臺靜電除塵器的好壞的重要指標之一。

 6、空氣預熱器及系統管道漏風

 對布袋除塵器：對于耐氧性能差的濾料會影響布袋壽命，比如：RYTON濾料，但是除塵效率不受影響。由于混入冷風系統風量增加導致系統阻力增加。

 對靜電除塵器：設備阻力無明顯變化，但是系統風量增加提高了電場風速對除塵效率有影響。