布袋除尘器在制糖行业锅炉中的使用情况和应用要点

　　目前我国制糖行业配套使用的锅炉大多数为全烧蔗糠或蔗糠与原煤混烧的形式，并配套麻石水膜除尘器作为主要的烟气除尘设施。然而面对日趋严格的环保要求，采用水膜除尘器处理的烟尘排放浓度已较难达到环保要求。布袋除尘技术作为目前较为的除尘技术，其优点是并且稳定，不受煤种及锅炉燃料的影响，基本可外排烟气含尘低于50mg/m³。经过发展，目前布袋除尘器已经成熟，并在大型火力电厂中了非常广泛的应用。本文探索了布袋除尘器在制糖行业锅炉中的发展和应用情况，并以2套75t/h锅炉的应用实例说明对其选型和应用的几个要点。

　　1布袋除尘器的工作原理和在制糖行业锅炉中的使用情况

　　1.1布袋除尘器的原理

　　布袋除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式除尘器，它利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1μm或小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是布袋除尘器的关键，性能良好的滤布，除特定的致密度和透气性外，还应有良好的性、耐热性及较高的机械强度，目前耐热性能良好的纤维，其耐热度可达到250~350℃。

　　布袋除尘器按清灰方式的不同可分为振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等5种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为高压脉冲反吹式和低压脉冲反吹式两种，低压脉冲反吹式布袋除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节，清灰效果好，是目前为广泛应用的除尘方式。含尘气体从袋式除尘器入口进入后，由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区，过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到厚度时，由清灰控制装置(差压或定时、手动控制)按设定程序关闭提升阀，控制当前单元离线，并打开电磁脉冲阀喷吹抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰系统送出。

　　1.2制糖行业锅炉的工况特性

　　鉴于目前制糖行业配套使用的锅炉大多数为全烧蔗糠或蔗糠与煤粉混烧的形式，而蔗渣燃料其堆积密度较小，热值较低，燃料中含有容易导致高温腐蚀的氯、钠、钾元素，以及容易导致尾部热面结渣和积灰的氯、钠、钾、硅等元素，因此该类型锅炉基本有如下的特性。

　　1.2.1燃烧粉尘量较大。蔗渣燃烧后的灰渣比一般为10：0~8：2，意味着渣份相对很小，绝大部分成为灰份，因此烟气含尘浓度相对较高。

　　1.2.2容易产生二次燃烧。蔗渣一般相对较难在炉内燃烧，部分较大粉尘因烟气热交换时间短会保持着燃烧温度，一旦环境含氧达到条件，就会易出现二次燃烧，但二次燃烧与锅炉的炉型及本体设计有关，因此可加以改进以降低其发生几率。

　　1.2.3燃烧粉尘堆积密度很小。蔗渣燃烧后堆积密度一般在0.15~0.2t/m³，因此采用蔗渣为燃料，其粉尘堆积密度相对较小。

　　1.2.4此外，糖厂锅炉的燃烧粉尘粒径小、比电阻大，排烟温度较高，一般在160~190℃，并且烟气的含湿度比较大，含氧量较高。

　　2布袋除尘器在制糖行业锅炉中的选型和应用要点

　　如选择布袋除尘，应先确定锅炉实际运行的风量，并核实好所配置的引风机能力，因为这两点关系到布袋除尘的过滤速度，而过滤速度是影响除尘器性能的主要因素之一，一般布袋除尘器要求的过滤风速要≤1m/s。

　　过滤面积也影响到过滤速度，因此还需选择合适的过滤面积，如布袋过滤面积过小，势必导致过滤风速超过lm/s，进而除尘器运行阻力超过设计阻力，若引风机能力不足时会导致锅炉出现正压。为此在设计选型时，要仔细计算好运行风量，然后再选择相应过滤面积。另外，计算风量时，除正常运行风量外，还应充分考虑到制粉、出渣时所增加的风量，这样方能较好确定合理、的过滤面积。

　　除上述几点外，对于糖厂锅炉新增布袋除尘器时，还要注意如下几点。

　　2.1选择合理的清灰方式

　　布袋除尘器的清灰方式类别较多，目前使用布袋除尘的糖厂采用的清灰方式为气箱脉冲式和行喷脉冲式，气箱脉冲式具有结构简单维护方便的特点，但在使用的过程中，发现清灰效果不理想，布袋经清灰后，阻力下降不明显，为此伶俐糖厂1#除尘器在2010年榨季检修期间，曾把原气箱式脉冲清灰改为行喷式脉冲清灰，改造后清灰效果比较明显，除尘器阻力直接由2000 Pa左右下降至1000~1200 Pa。

　　2.2在足够过滤面积的前提下，布袋长度不应过长

　　一般除尘器设计时，生产厂家基于场地和成本的考虑，会建议选择长度较长的布袋。但在运行中，我们发现选择布袋长度为7500mm的除尘器，其布袋下部的清灰效果较差，从而导致清灰后阻力下降不理想。而选用长度为6050mm的除尘器，检查发现其上部和下部的清灰效果差异很小，清灰后阻力下降明显。

　　2.3除尘器箱体数量应取多个

　　布袋除尘器的清灰一般采用离线清灰方式，所谓离线清灰，指的是进行清灰的布袋，与正常运行的布袋隔离关闭进行清灰，完成后再自动投入运行。因此箱体数量较少的除尘器在离线清灰时，由于过滤面积变动较大，造成锅炉运行压力相应变动较大。而箱体数量较多的除尘器就相对解决了该问题，对锅炉正常运行的影响也比较小，可以锅炉的稳定负压，且当箱体离线维修时，对锅炉运行的影响也可降至较低。

　　2.4离线阀和旁路阀应配备压缩空气源

　　在1#布袋除尘器调试初期，曾出现脉冲阀漏气导致除尘器所有离线阀和旁路阀由于失压而全部关闭的现象，造成锅炉严重正压被迫停炉。而在把控制离线阀和旁路阀的气源改为双气源后，发现不论是离线阀故障泄露还是空压机停机都基本可以在30分钟内控制离线阀和旁路阀，从而了锅炉的运行。

　　2.5旁路烟道应采用直通式

　　使用发现布袋除尘器如采用垂直上升的旁路烟道，由于在转角区域形成一个缓冲沉降区，使得在开启旁路时间较长时，尘灰容易沉降，以致堵塞布袋仓室入口。而采用直通式烟道时，烟气流通顺畅，很好了该问题。

　　2.6选择合理、稳定的自动控制系统

　　布袋除尘器目前基本采用全自动控制，由于其运行工况直接关系到锅炉的运行，因此、操控其运行，故在选择自动控制系统时须慎重，建议选用较为稳定的控制系统(如西门子案。

　　2.7锅炉的燃烧工况

　　现举例论述的是蔗糠煤粉混烧锅炉，然而目前有不少糖厂锅炉为全烧蔗糠方式，对于这类以生物燃料为主的锅炉，如选用布袋除尘器，就考虑锅炉的燃烧效果，否则燃料后续燃烧，势必对布袋造成损害。对于这类型锅炉，建议在布袋除尘器前增设一套旋风分离器，但增加旋风分离器，相应要考虑引风机的能力。

　　经过发展，布袋除尘器技术目前已比较成熟，其在火力发电等行业中了广泛应用，通过在糖厂的使用效果和经验，进一步分析探讨了布袋除尘器应用到制糖行业锅炉的可行性及性，并且根据实例和数据，反映了布袋除尘器具有性能稳定、等优点，值得在制糖行业锅炉进行推行和使用。