低压脉冲式布袋除尘器在燃煤锅炉中的应用研究

常 磊

(河北高科环保集团有限公司，河北 泊头062100)

文章针对低压脉冲式布袋除尘器在燃煤锅炉当中的具体应用进行全面分析和探索。自从该除尘器设备投入燃煤锅炉系统正式使用之后，整个配套低压脉冲布袋除尘器的工作效果非常明显，在标准的设计工作条件下，可运行工作时间范围内持续运行除尘工作效率可以达到99%以上，符合燃煤锅炉的除尘工作标准，保证燃煤锅炉工作的安全性和稳定性。

1 燃煤锅炉和低压脉冲式布袋除尘器设备的结构

1.1 电厂锅炉结构

电厂锅炉是火力发电厂当中非常重要的能量转化设备，主要是由锅炉本体和辅助工作设备两个环节构成，在工作过程中主要是将煤燃料的化学能转化成热能进行供应，通过使用燃料产生的热能对锅炉内部的水进行加热，同时将水变成水蒸气供气轮机设备使用。电厂锅炉设备在工作过程中主要分为两种形式，即循环流化床锅炉和粉煤锅炉，流化床锅炉和粉煤锅炉最大的区分主要表现在燃料的燃烧形式，流化床锅炉主要是将固态的燃料流体化处理，以液体的流动性质促进燃烧;而粉煤锅炉主要是将煤炭磨细成煤粉，然后用空气直接吹入到炉膛内部进行燃烧[1]。电厂锅炉在工作过程中，首先，锅炉需要通过燃料的燃烧，将燃料当中的化学能进行充分释放，同时通过受热面直接将热量传递给水，让水快速加热和蒸发，然后转变成水蒸气。其次，通过汽轮机的做功将蒸汽所产生的热能，直接转化成高速旋转的机械能，最后通过汽轮机有效带动发电机设备，将所产生的机械能转化成电能进行输送。

1.2 低压脉冲式布袋除尘器设备的结构

本次低压脉冲布袋除尘器设备自身构成为对称结构形式，主要包含上箱体、中箱体和下箱体三个主要构成部分。上箱体在工作当中主要是处理后洁净气体的工作区域，其中主要包含角箱体隔板结构、框架结构以及底部的花盘结构。中箱体主要包含壁板短管以及进风口和出风口等几个重要的组合工作单元，每一个组合工作单元又可以被划分成两个小仓式结构，每一个小仓室结构当中共设置8 排布袋，每一排布袋的总数量为16 个，总共设计出1024 个布袋结构。下仓体主要包含灰斗和绞笼部分，同时还有刮板等灰尘输送系统。该除尘器在工作过程中的清灰工作方式，主要是以低压脉冲吹喷方法为主，在每一个小仓室当中各设置有吹喷管，总共设置8 排喷管结构，共有64 个，设置在上箱体结构的进气是花盘的正上方部分，和花盘之间的垂直间距大小为200mm[2]。

本次布袋除尘器结构当中，锅炉的尾部区域出口含有大量灰尘的烟气，含尘气体通过支路直接进入到除尘器的后方，同时通过烟气调节装置的使用，将其均匀地分配到各个不同的仓室内部进行处理，同时在烟气导流板的作用条件下，可以将其划分成两个主要的构成部分，其中一部分烟气会直接通过导流板进入到下部灰斗当中，同时也存在较大直径的颗粒灰尘没有充分燃烧殆尽，在自身的重力作用下会直接落入到灰斗当中。烟气在灰斗内部折流之后会直接进入到箱体当中进行过滤处理，同时另一部分的烟气会直接进入到另一个箱体当中进行二次过滤处理。通过过滤处理完成之后的净烟气，会直接进入到上箱体进气室当中，其中每一个进气室内部都设置有一个出口提升阀结构，净烟气会直接通过出口位置的提升阀进入到出口的烟道部分，最后将其直接排放到烟囱内部。除尘器当中通过使用内置式旁通烟道，并且在烟道周围设置出两个旁通阀，通过旁通阀的设置可以对除尘器的实际工作状态进行实时性控制，并且可以保证工作状态相互之间的有效切换[3]。

2 布袋除尘器清灰系统工作分析

2.1 布袋除尘器清灰系统控制

低压脉冲式布袋除尘器内部的清灰系统，主要是通过PLC 控制系统来进行操作，该系统具有定时喷吹、定压、喷吹以及人工手动喷吹等几种不同的控制功能效果，同时该系统还具备离线清灰和在线清灰两种不同的清灰工作方法。定时喷吹工作主要是根据系统初始设定的工作时间展开控制灰尘喷吹工作，在一个清灰周期工作范围内，将每一个仓室依次进行灰尘清理，同时通过定压喷吹系统，可以根据预先设定好的喷吹压力大小，对各个不同仓室内部进行特定压力的喷吹处理。当进口和出口的工作压力差超过预先设定的标准数值时，各个仓需要进行一次清灰工作，同时单次喷吹循环清灰处理之后，可以实现自动检测工作，判断是否需要二次进行循环喷吹处理。进出口压差值大小可以根据锅炉在运行过程中的实际工作情况来进行针对性调节。手动喷吹工作主要是通过相关工作人员，在工作现场通过手动控制系统对内部进行清灰处理。

2.2 布袋材料选择

低压脉冲式布袋除尘器设备对于布袋的选用非常关键，除尘器的布袋选择主要是根据实际处理工作中的含尘烟气温度大小、烟气湿度、酸性气体强度以及含氧量等各种情况进行分析，布袋规格大小设定为Φ160×7500，使用国外进口的PPS 材质来做烟尘的过滤材料，并且对除尘器布袋展开PTFE 覆盖膜处理，可以进一步加强过滤袋的机械性能以及延长布袋的使用周期。PPS 纤维又称为聚苯硫醚纤维材料，在实际应用过程中具有较强的化学性质稳定性，并且对于所处理的含尘烟气当中的酸碱物质等具有较强的抵抗能力，同时该材料还具有较强的耐水性和阻燃性，因此在燃煤锅炉工作过程中除尘效果非常明显，所表现出的经济效益更高[4]。

3 低压脉冲式布袋除尘器使用过程中的注意事项

本次项目当中为了充分保证除尘器的除尘效果，在实际应用过程中通过设置定时和定阻两种脉冲式清灰工作系统。该系统在实际工作过程中，可以通过可编程逻辑控制器设备来进行操控，在使用过程中基于PLC 控制系统，基于特定的宽度和时间间隔，向其中发送相应的脉冲工作信号，有效控制脉冲阀进行工作。在工作过程中的气体会呈现出外出工作状态，通过脉冲阀喷向进气室进入过滤袋当中，气体会在过滤袋当中瞬间形成膨胀效果，并且通过内部向外部进行排放，将其积附在过滤袋外表面的粉尘清除系统当中。在清灰工作当中每喷吹一次的外出工作，时间通常情况下控制在0.1~0.2s，有效调整脉冲时间间隔以及脉冲工作时间，可以保证除尘器在工作过程中的阻力大小始终处于可控制的工作范围之内，脉冲时间长，脉冲间隔较短，则除尘器的工作阻力会有所下降，反之工作阻力会有一定的提升。

旁路保护主要是在脉冲式布袋除尘器的进出口烟道位置设置相应的旁路阀门，在工作过程中如果烟气的温度超过除尘所能承受的最高温度时，或者承担的压力差超过设定值，无法得到进一步控制的条件下，旁路阀门会实现自动开启，布袋除尘器的进出口阀门位置关闭，烟气会直接通过引风机排放到烟囱当中。旁路阀内部会设有内置式和外置式两种形式，内置式旁路阀主要是在布袋除尘器本体的进出口烟道表面进行设计，整体的结构构成比较紧凑。本体除尘器设有旁路阀，同时使用温度自动化控制系统泄漏的概率基本为零，具有开关更加灵活，控制工作更加稳定并且具备预防积灰对整个工作系统所产生的影响，防止积灰过多造成阀门关闭不严，或者是阀门无法开启等各种问题[5]。

首先，为了进一步提高低压内充式布袋除尘器设备的除尘工作效率，在实际工作过程中必须要充分考虑到过滤工作的风速大小，如果过滤的风速过小会直接造成布袋和钢材料的消耗量上升，这样会加大工作成本的投入量。如果过滤的风速过高则会进一步影响到除尘工作效率，同时会进一步加快布袋的磨损程度。在布袋除尘器的制作工作当中，必须要有效控制花盘的加工精度，通过使用冲压工艺来进行全面加工处理，同时需要及时清除孔径周围的毛刺问题，避免在安装过程中对布袋造成破坏性影响。要充分保证旁通阀的密封性符合除尘器设备的工作标准，有效避免烟气从旁通阀直接进入到旁通烟道内部，并且需要进一步控制布袋的喷吹清灰周期，充分保证布袋可以始终处于最佳的工作过滤状态。

其次，除尘器自身的本体结构在安装工作当中，必须要充分做好密封处理，要保证箱体花盘以及灰度组件焊接工作完成之后，需要有效做好焊接缝的渗油实验分析工作，有效保证每一条焊缝都进行充分密封不能存在漏气等问题。在安装除尘器上箱体密封盖工作当中，需要充分保证焊接缝位置的密封处理工作效果，同时还需要进一步保证密封胶条使用的连续性，在接口位置需要预留出1~2mm 左右的膨胀间隙空间，有效避免上箱体的温度过高造成胶条产生膨胀问题，进而会直接影响到除尘器的密封效果。

最后，为了有效防止灰斗在下料口位置产生反潮板结现象，造成下料过程中存在阻碍性问题，需要在灰斗的侧方区域增加振打装置，或者是使用气化装置同时在灰斗的上方直接安装加热装置，工作人员可以通过自动化控制工作程序，有效掌控内部材料的实际高度情况，以此有效满足除尘器设备的正常工作要求[6]。

4 除尘器设备使用之后的维护处理

除尘器使用的正确与否会直接影响到过滤袋的使用性能和效果，进而会直接关系到岩层的过滤处理质量。在除尘器启动使用之前需要对布袋展开预喷涂处理，需要对除尘器设备工作性能情况进行全面检查和分析，同时还需要针对烟气管道旁通阀、离线阀的密封状态以及工作状态等进行监测，同时还需要对输灰结构的实际运行工作情况和脉冲喷吹系统管路的密封性能进行有效判断。在除尘器设备的正常运转工作当中，必须要严格参照正确的操作规范要求来进行处理，同时还需要周期性对设备展开维护处理，避免在后续的工作过程中对布袋除尘器设备的工作性能以及使用周期产生不良影响。在锅炉设备正式停运之后，清灰工作系统仍然需要继续正常运行，保证运行两个清灰周期之后，过滤袋表面的灰尘得到充分清理，有效防止灰尘在过滤袋的表面受潮产生硬化问题，同时为了充分避免过滤袋PPS 纤维在空气中直接被氧化，需要直接关闭进出口位置的烟道并且将除尘器灰仓进行彻底清理，然后做好后续的密封工作。

5 结束语

综上所述，低压脉冲式布袋除尘器设备在工作过程中具有工作效率更高、本体耗电量较低、适用煤炭类型相对较广，同时电梯系统构成比较简单、后续维护工作费用较低等多方面优势，在我国各大燃煤电厂当中应用非常普遍。低压脉冲式布袋除尘器设备在电场当中使用一年之后，整体的设备工作稳定性相对较高，同时在除尘工作效率烟尘排放浓度上达到了国家的要求标准，并且随着制造水平的不断提升，布袋除尘器设备在火力发电厂当中的应用前景将会更加广阔，所展现出的经济效益和社会效益更加明显。