布袋除尘器旋转喷吹与行喷吹技术比较

2010年全国燃煤电厂袋式、电袋复合式除尘技术研讨会布袋除尘器旋转喷吹与行喷吹技术比较张亚志1郝润生2（1.同方环境股份有限公司，北京100083；2.山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司，山西太原030001）摘要：目前国内燃煤电厂采用的两大主流布袋除尘产品为旋转喷吹与行喷吹布袋除尘器，本文阐述这两种除尘产品主要结构，并对清灰系统等主要组成部分及特点进行对比分析，为燃煤电厂布袋除尘器的选型提供了参考。关键词：除尘器；旋转喷吹；行喷吹布袋除尘器是一种干式除尘装置。主要结构由上部箱体、中部箱体、下部箱体（灰斗）、清灰系统和排灰机构等部分组成。布袋除尘器的按照清灰方式可以分为大气反吹、高压脉冲清灰、低压脉冲清灰和低压旋转脉冲清灰等多种方式的除尘器。从目前国内燃煤电厂袋式除尘技术的使用情况分析，绝大多数为脉冲清灰袋式除尘器，包括旋转喷吹袋式除尘器和行喷吹袋式除尘器。喷吹清灰系统为脉冲布袋除尘器较为重要的组成部分，其结构的不同决定着它们有着各自的特点。1低压脉冲旋转喷吹布袋除尘器该技术以德国鲁奇公司生产的低压脉冲旋转喷吹（LPPJFF）袋式除尘为代表，结构型式为扁袋、回转喷吹、低压长袋脉冲、外滤式，主要特点：技术成熟、脉冲阀少、结构比行喷吹更加紧凑、检修维护方便。1.1主要结构除尘器主要由支架、灰斗、过滤室、净气室、气流导流均布装置、滤袋及袋笼、脉冲喷吹系统、离线阀、楼梯平台和电控系统组成，并配有预涂灰、保温等防护设施。1.2低压脉冲旋转喷吹系统低压脉冲旋转喷吹布袋除尘器喷吹系统主要结构如下（以漳泽发电分公司#5炉为例）：旋转喷吹结构主要由储气模块、驱动模块、喷吹模块三大系统组成，（见图）。12010年全国燃煤电厂袋式、电袋复合式除尘技术研讨会1.3花板主要结构配合旋转喷吹技术的花板、布袋及袋笼有着区别于行喷吹的独特椭圆形结构，（见图）。花板布袋及袋笼清灰系统洁净室内部结构22010年全国燃煤电厂袋式、电袋复合式除尘技术研讨会1.4喷吹原理清灰系统由气包、脉冲阀、旋转喷吹管与喷嘴和旋转机构组成。每个喷吹臂上设置若干喷吹嘴，外圈较多，内圈较少，排布方式依据旋转的概率计算设计。清灰时喷吹臂在旋转，脉冲阀短促的开启将气包内的压缩空气吹入各个滤袋，使滤袋发生鼓胀抖动清灰。清灰压力为0.085～0.15MPa。大口径进口淹没式脉冲阀及膜片。清灰控制采用压差自动控制为主，有慢速、正常、快速清灰三种模式，以适应滤袋上灰尘负荷的变化，保证滤袋整个寿命中维持较低的除尘器阻2行喷吹布袋除尘器该技术为我国自主研发成功的技术，结构型式为圆袋、行喷吹、低压长袋脉冲、外滤式，主要特点：技术成熟、结构紧凑、清灰彻底、检修维护方便、耗气量小、脉冲阀采用进口脉冲阀2.1行喷吹除尘器主要结构行喷吹式袋除尘器主要由支架、灰斗、过滤室、净气室、气流导流均布装置、滤袋及袋笼、脉冲喷吹系统、离线阀、楼梯平台和电控系统组成，并配有预涂灰、喷水降温、旁路和保温等防护设施。行喷吹布袋除尘器2.2行喷吹布袋除尘器喷吹系统固定式行喷吹清灰系统主要由小口径脉冲阀、储气包、喷吹管三大部分组成。2.3行喷吹除尘器洁净室内部结构固定式行喷吹花板孔均布平行布置，布袋及袋笼上孔为规则圆形。内部结构（滤袋、袋笼、喷吹管、花板等）2.4清灰原理清灰系统主要有喷吹管、脉冲阀和气包组成，清灰时脉冲阀急速开启，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。每个滤袋对应一个喷嘴，定位准确，清灰力强。清灰压缩空气压力0.3MPa左右。清灰气源采用通过冷冻干燥后无油、无水、无尘的压缩空气，防止滤袋内部受到污染。脉冲阀采用3英寸淹没式脉冲阀，膜片寿命可达100万次。3旋转喷吹与行喷吹的对比分析由于旋转喷吹与固定式行喷吹在清灰系统、花板孔布置、布袋及袋笼形状有着本质的区别，因此旋转喷吹和行喷吹有着各自的特点。3.1空间利用率旋转喷吹与行喷吹的花板结构不同，旋转喷吹的滤袋和袋笼口为椭圆形，呈同心圆由内向外逐层辐射布置，在相同的空间内可以布置更多的滤袋，过滤面积可增加20%～30%，较比行喷吹可以节省空间和钢材用量。3.2滤袋使用寿命旋转喷吹与行喷吹的清灰压力不同，旋转喷吹清灰气源压力为0.06～0.12Mpa,而固定式行喷吹的喷吹气源压力32010年全国燃煤电厂袋式、电袋复合式除尘技术研讨会为0.2～0.5Mpa。在保证设备正常运转的情况下，喷吹压力越低，对布袋的剪切力和张力的作用就会越小，对布袋的磨损也会减小，从而有效地延长布袋的使用寿命。而固定式行喷吹由于喷吹压力比较大，还存在着喷吹管安装工艺不精以及热膨胀等因素的影响导致喷吹管中心偏离，从而导致吹破布袋情况，此种情况在国内燃煤电厂中是有范例的。3.3气流分布旋转喷吹与行喷吹花板结构不同，旋转喷吹布袋分布呈现束状结构，较比行喷吹能够更好的实现气流均布，滤袋束周边烟气低速向四周扩散，避免了局部射流对滤袋的磨损，同时也避免了从灰斗上部进气引起的二次扬尘以及气流分布不均匀所引起滤袋负荷分布不均的情况，具有良好的空气动力学性能，延长布袋使用寿命。旋转喷吹袋式除尘器本体阻力较常规的脉冲行喷吹袋式除尘器有一定程度的下降，从而保证了最低的设备整体阻力损失。3.4脉冲阀数量旋转喷吹袋式除尘器采用大口径脉冲阀，每只脉冲阀喷吹可以多达上千条滤袋，而行喷吹除尘器的脉冲阀每只固定喷吹14～16只布袋，以200MW机组为例，旋转喷吹除尘器仅采用8只大口径脉冲阀，而固定式行喷吹则需要440只以上的小口径脉冲阀，旋转喷吹技术较行喷吹技术脉冲阀数量大大减少，不仅故障点减少，而且脉冲阀故障位置更容易排除。3.5脉冲阀使用寿命大口径脉冲阀的体积大、阀门的尺寸大、强度高、相应的膜片也明显加厚加强，且脉冲的清灰压力较行喷吹从0.3～0.5MPa降低到0.085～0.15MPa，因此不易损坏，使脉冲阀的使用寿命大大延长，脉冲阀的平均寿命较常规的脉冲阀有较大幅度的提高。内蒙古丰泰发电有限公司及郑州新力电厂200MW机组采用的这种大型脉冲阀运行3年以上至今没有出现过大的故障，在国外大型的脉冲阀可以使用10年以上仍在继续正常工作。3.6布袋检修空间旋转喷吹脉冲清灰的旋转臂可以用手自由地转动，可以将布袋、袋笼方便的取出和装入，而行喷吹脉冲布袋式除尘器喷吹管是固定的，需要先拆除脉冲喷吹管后，才能进行滤袋的更换工作。旋转喷吹除尘器较行喷吹除尘器有着更好的布袋检修空间。3.7清灰系统结构旋转喷吹技术清灰系统结构复杂，安装和加工要求严（例如驱动旋转机械、花板等）；结构旋转臂会产生磨损现象，必须定时维护。行喷吹技术清灰系统相对简单，采用了固定式无需驱动装置。3.8适用场合旋转喷吹一个袋室布袋的安装数量不能无限的减少，所以对应的烟气处理量也不能无限的减少，只有在烟气规模在一定量以上才能选择旋转喷吹技术。而行喷吹技术则不受烟气量大小控制，可使用任何烟气量。4工程案例旋转喷吹布袋除尘器与行喷吹布袋除尘器是现今国内燃煤电厂使用的布袋除尘器两大主流产品，国内成功案例均较多，但有的电厂的布袋除尘器也存在一些问题。4.1旋转喷吹袋式除尘器（以漳泽发电分公司#3炉低压脉冲旋转喷吹袋式除尘器为例）漳泽发电分公司#3炉210MW旋转喷吹袋式除尘器漳泽发电分公司#3炉210MW旋转喷吹袋式除尘器为四室八单元，每单元布置一个滤袋束，每个滤袋束为1000个滤袋和一套回转清灰装置，总过滤面积25600m2，过滤速度为0.96m/min，该设备于2008年11月份投运，目前已运行近一年。在一年内该除尘器零故障运行。经权威部门测42010年全国燃煤电厂袋式、电袋复合式除尘技术研讨会试，各项排放指标均在设计范围之内。4.2行喷吹除尘器国内某电厂200MW机组，2008年改造为电袋复合除尘器后，采用的布袋除尘器吹灰技术为行喷吹技术，由于喷吹管安装工艺不精以及热膨胀等因素的影响导致喷吹管中心偏离，运行不到半年就出现了大量破袋，而后大面积对滤袋进行了更换。石家庄供电供热机组240t/h布袋除尘器，采用行喷吹技术，2006年年底投运至今，目前运行良好。5结束语随着国家废气排放指标的提高，国内燃煤电厂对布袋除尘器的应用已经是大势所趋。旋转喷吹和行喷吹袋式除尘器作为应用于燃煤电厂的两大主流产品有着各自的特点。行喷吹技术由于存在吹灰压力高的特点，安装工艺要求较高，而旋转喷吹作为脉冲技术与常压反吹技术的结合体，在大型燃煤机组上的应用较行喷吹有着更为明显的优势，通过本文介绍望电厂的的工程技术人员在滤袋除尘器选型时，根据具体情况择优而用。参考文献：[1]孙国宏.万道春.张玉川脉冲袋式除尘器设计选型浅析[期刊论文]-中国科技信息2008（07）.[2]韩锐锋国产布袋除尘器的应用与实践[期刊论文]-电力环境保护2007（05）.作者简介：张亚志助理工程师同方环境股份有限公司除尘分公司除尘设计部工程设计师。郝润生山西漳泽电力股份有限公司漳泽发电分公司生产技术部燃料、化学、除灰及脱硫专业工程师。5