除塵設(shè)備:把粉塵從煙氣中分離出來的設(shè)備叫除塵器或除塵設(shè)備。大家都有戴口罩的經(jīng)歷,口罩_是一種簡(jiǎn)易的過濾除塵設(shè)備。除塵設(shè)備的除塵機(jī)理很簡(jiǎn)單,它與口罩的除塵機(jī)理一樣,是通過濾材料對(duì)煙氣中飛灰顆粒的機(jī)械攔截來實(shí)現(xiàn)的。但除此之外,先收到的飛灰顆粒在濾料表面還形成了一層穩(wěn)定的稠密的灰層(一般稱為濾餅或?yàn)V床),它又起到了很好的過濾作用,特別是用編制布做濾袋的除塵設(shè)備,這層濾床起到了主要的過濾作用。
過濾元件:過濾元件可以由棉毛纖維、玻璃纖維或各種化學(xué)纖維經(jīng)過紡織(或針刺)成濾料,再縫制成垂直懸掛的濾袋,不同場(chǎng)合要選用不同的濾料。在濾袋上收集到的粉塵通過周期性的機(jī)械抖動(dòng)、過濾后的煙氣反吹或壓縮空氣的脈沖反吹等途徑使布袋變形而將灰_。
煙氣能夠通過濾袋和濾料表面所形成的濾餅(濾床)是依靠濾層兩邊的壓差—這個(gè)壓差通常稱為管板壓差d.p.(有時(shí)也稱為濾床壓差)。飛灰收集中,一個(gè)特殊的參數(shù)是過濾煙速——每分種每平方米的濾布所過濾的氣量。濾床的壓差d.p.是與煙速呈線性比例關(guān)系,因此也與煙氣流量呈線性比例關(guān)系。這個(gè)固定的比例關(guān)系系數(shù)通常稱為濾阻。按此定義,濾阻與煙氣流量無關(guān),有點(diǎn)類似于電阻的概念。我們把平均的過濾速度表示為,氣布比——它是煙氣量與整個(gè)過濾面積之比(單位用m3/m2/min表示)。這個(gè)參數(shù)在布袋除塵設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。
布袋除塵設(shè)備其余的壓力損失是由布袋除塵設(shè)備進(jìn)口法蘭之間的煙道和擋板門所產(chǎn)生的。這個(gè)壓降的大小與煙氣的流速的平方成正比關(guān)系,因此整個(gè)布袋除塵設(shè)備的壓降Δp.與煙氣量是二次方的關(guān)系。
Δptotal=K1Q1+K2Q2
K1=Kdrag/A(Kdrag=濾阻,A=過濾的表面積)
K2=煙氣道和擋板門的壓損系數(shù)
Q=煙氣量
除塵設(shè)備的性能用可處理的氣體量、氣體通過除塵設(shè)備時(shí)的阻力損失和除塵效率來表達(dá)。同時(shí),除塵設(shè)備的價(jià)格、運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用、使用壽命長(zhǎng)短和操作管理的難易也是考慮其性能的重要因素。
除塵設(shè)備按其作用原理分成以下五類:
(1)機(jī)械力除塵設(shè)備包括重力除塵設(shè)備、慣性除塵設(shè)備、離心除塵設(shè)備等。
(2)洗滌式除塵設(shè)備包括水浴式除塵設(shè)備、泡沫式除塵設(shè)備,文丘里管除塵設(shè)備、水膜式除塵設(shè)備等。
(3)過濾式除塵設(shè)備包括布袋除塵設(shè)備和顆粒層除塵設(shè)備等
(4)靜電除塵設(shè)備。
(5)磁力除塵設(shè)備。
慣性除塵設(shè)備是使含塵氣體與擋板撞擊或者急劇改變氣流方向,利用慣性力分離并捕集粉塵的除塵設(shè)備。慣性除塵設(shè)備亦稱惰性除塵設(shè)備。
慣性除塵設(shè)備分為碰撞式和回轉(zhuǎn)式兩種:前者是沿氣流方向裝設(shè)一道或多道擋板,含塵氣體碰撞到擋板上使塵粒從氣體中分離出來。顯然,氣體在撞到擋板之前速度越高,碰撞后越低,則攜帶的粉塵越少,除塵效率越高。后者是使含塵氣體多次改變方向,在轉(zhuǎn)向過程中把粉塵分離出來。氣體轉(zhuǎn)向的曲率半徑越小。轉(zhuǎn)向速度越多,則除塵效率越高。
慣性除塵設(shè)備的性能因結(jié)構(gòu)不同而異。當(dāng)氣體在設(shè)備內(nèi)的流速為10m/S以下時(shí),壓力損失在200一1000Pa之間,除塵效率為50%一70%。在實(shí)際應(yīng)用中,慣性除塵設(shè)備一般放在多級(jí)除塵系統(tǒng)的_級(jí),用來分離顆粒較粗的粉塵。它特別適用于捕集粒徑大于10μm的干燥粉塵.而不適宜于_粘結(jié)性粉塵和纖維性粉塵。慣性除塵設(shè)備還可以用來分離霧滴,此時(shí)要求氣體在設(shè)備內(nèi)的流速以1—2m/s為宜。
噴淋式除塵設(shè)備是在除塵設(shè)備內(nèi)水通過噴嘴噴成霧狀,當(dāng)含塵煙氣通過霧狀空間時(shí),因塵粒與液滴之間的碰撞、攔截和凝聚作用,塵粒隨液滴降落下來。
這種除塵設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單、阻力較小、操作方便。其突出的優(yōu)點(diǎn)是除塵設(shè)備內(nèi)設(shè)有很小的縫隙和孔口,可以處理含塵濃度較高的煙氣而不會(huì)導(dǎo)致堵塞。又因?yàn)樗鼑娏艿囊旱屋^粗,所以不需要霧狀噴嘴,這樣運(yùn)行更可靠,噴琳式除塵設(shè)備可以使用循環(huán)水,直至洗液中顆粒物質(zhì)達(dá)到相當(dāng)高的程度為止,從而大大簡(jiǎn)化了水處理設(shè)施。所以這種除塵設(shè)備至今仍有不少企業(yè)采用。它的缺點(diǎn)是設(shè)備體積比較龐大,處理細(xì)粉塵的能力比較低,需用水量比較多、所以常用來去除粉塵粒徑大、含塵濃度高的煙氣。
常用的噴淋式除塵設(shè)備依照氣體和液體在除塵設(shè)備內(nèi)流動(dòng)型式分為三種結(jié)構(gòu):
(1)順流噴淋式,即氣體和水滴以相同的方向流動(dòng)
(2)逆流噴淋式,即液體逆著氣流噴射
(3)錯(cuò)流噴淋式,即在垂直于氣流方向噴淋液體。
電除塵設(shè)備是火力發(fā)電廠_的配套設(shè)備,它的功能是將燃灶或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以_,從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量,這是_環(huán)境污染,提高空氣質(zhì)量的重要環(huán)保設(shè)備。它的工作原理是煙氣通過電除塵設(shè)備主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí),使其煙塵帶正電荷,然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰_板的電除塵設(shè)備通道。由于帶正電荷煙塵與陰_電板的相互吸附作用,使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰_上,定時(shí)打擊陰_板,使具有_厚度的煙塵在自重和振動(dòng)的雙重作用下跌落在電除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)下方的灰斗中,從而達(dá)到_煙氣中的煙塵的目的。由于火電廠一般機(jī)組功率較大,如60萬千瓦機(jī)組,每小時(shí)燃煤量達(dá)180T左右,其煙塵量可想而知。因此對(duì)應(yīng)的電除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵設(shè)備主體結(jié)構(gòu)橫截面尺寸約為25~40×10~15m,如果在加上6米的灰斗高度,以及煙質(zhì)運(yùn)輸空間密度,整個(gè)電除塵設(shè)備高度均在35米以上,對(duì)于這樣的龐大的鋼結(jié)構(gòu)主體,不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風(fēng)荷載,地震荷載作用下的靜、動(dòng)力分析。同時(shí),還須考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
電除塵設(shè)備的主體結(jié)構(gòu)是鋼結(jié)構(gòu),全部由型鋼焊接而成,外表面覆蓋蒙皮(薄鋼板)和保溫材料,為了設(shè)計(jì)制造和安裝的方便。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用分層形式,每片由框架式的若干根主梁組成,片與片之間由大梁連接。為了安裝蒙皮和保溫層需要,主梁之間加焊次梁,對(duì)于如此龐大結(jié)構(gòu),如何均按實(shí)物連接,其工作量與單元數(shù)將_龐大。按工程實(shí)際設(shè)計(jì)要求和電除塵設(shè)備主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要考察結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及懸掛陰_板主梁的_位移量。對(duì)于局部區(qū)域主要考察陰_板與主梁連接處在長(zhǎng)期承受周期性打擊下的疲勞損傷;陰_板上煙塵脫落的_頻率選擇;風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)表面蒙皮(薄板)與主、次梁連接以及它們之間剛度的_選擇等等。