闭环气力输送粉煤灰中袋式除尘器所遇问题浅谈
摘要:对闭环气力输送粉煤灰系统中袋式除尘器滤袋压差值过高的现象进行了分析，得出了该系统处理的粉煤灰浓度大、粒径小、湿度大、黏性大的特点，并根据粉煤灰的这些特性采取了针对性措施，降低了袋式除尘器滤袋压差，使系统恢复正常工作。
关键词:粉煤灰;袋式除尘器;压差;脉冲喷吹;覆膜;滤布
粉煤灰是煤粉炉烟道气体中收集的粉末，广泛应用于水泥和混凝土等行业。为了适应市场需要，必须对粉煤灰产品进行分级。闭环气力输送粉煤灰正是适应了这个需求，对不同颗粒的粉煤灰进行分层分级，然后把分级后的粉煤灰导入不同的贮罐，达到分级的目的。
闭环气力输送是以大气中的空气为输送介质，在完成一次输送过程之后，将原本要排入大气中的尾气引到进气口，循环利用，从而形成闭环气力输送系统。
1 系统运行状况
某电厂在对粉煤灰进行分层分级时采用了闭环气力输送系统。灰罐中的原灰首先通过给料机进入送灰风管，原灰在风管中与空气充分混合，使原灰颗粒悬浮于空气中，随后原灰被提升到二级回流式惯性除尘器中进行第一次分层。经过二级回流式除尘器后，原灰进入一级旋风除尘器进行第二次分层，最后原灰进入袋式除尘器进行第三次分层。经袋式除尘器分层后，排出的气体中粉尘含量已经非常少，通常可忽略。袋式除尘器之后则是高压离心风机，离心风机排出的气体被引到原灰进口处，空气循环利用。
该系统最大处理风量(工况)为25000立方米/小时，分层的粉煤灰为40吨/小时，袋式除尘器总的滤料面积为300平方米，离心风机采用变频控制，袋式除尘器滤袋压差采用在线监测,整个系统采用自动控制。
在运行两个星期后，发现该系统袋式除尘器滤袋压差变化很大，而其他部分均正常工作。开机后前2天滤袋压差在300～900Pa之间，3～7天时滤袋压差在1000～2500Pa之间，一星期后滤袋压差常在2500Pa以上，一度甚至超过4000Pa，超出了在线监测压力表的测量范围。
袋式除尘器滤袋压差的升高造成了以下问题：
(1)导致系统处理粉煤灰的能力明显下降，粉煤灰的处理量只有正常运行时的1/3；
(2)容易造成输灰管道的堵塞；
(3)导致风机长期在高频状态下工作，增加了系统的电能消耗。
所以，只有解决袋式除尘器滤袋压差过高的问题，才能保障整个系统的正常运行。
2 对滤袋压差过高问题的分析
系统运行时，输送管道、除尘器的壁外温度达60℃～75℃，而且系统未采用任何保温绝热措施，这就使得管道、除尘器中的粉煤灰与外界环境存在着30℃～55℃的温差。输送管道中的空气、粉煤灰容易与外界环境发生热交换，降低粉煤灰的温度，同时也会使管道内的水蒸气因降温而出现结露，增加了粉煤灰的湿度和黏性。而且袋式除尘器内部60°的斜板上出现积灰以及粉煤灰容易结块的现象，也确定证明了该系统处理的粉煤灰的黏性很大。
针对袋式除尘器清灰效果较差的情况，我们对脉冲喷吹系统重新设置了相关参数。将原来的每个滤袋脉冲喷吹的时间间隔120秒、脉冲喷吹宽度110毫秒、压缩空气压力0.4MPa，设置成每个滤袋脉冲喷吹的时间间隔80秒、脉冲喷吹宽度150毫秒、压缩空气压力0.6MPa。现在脉冲系统工作时，滤袋张度明显增强，滤袋上的粉尘也大幅脱落。由于滤袋上已有尘饼存在，因此应先去除这些尘饼，才能检验重新设置了相关参数的脉冲喷吹系统的清灰效果。于是我们停止运行离心风机，只开动脉冲喷吹系统，对滤袋清灰12小时。检查后发现，滤袋上的大部分尘饼已被去除。再重新开启离心风机。初时滤袋压差为400～500Pa，工作2天后，滤袋压差逐渐升高到了1000Pa，一个星期后滤袋压差已升高到了1900Pa。二个星期后重新检查滤袋时发现，滤袋表面又形成了新的粉尘层，但粉尘层比以前薄。这表明滤袋仍未得到很好的清灰，重新设置参数后的脉冲喷吹系统只是缓解了袋式除尘器压差升高的速度。滤袋压差仍旧逐渐升高也表明了滤袋的部分气孔已被堵塞，袋式除尘器所选择的聚酯针刺毡滤布已不适于处理该类粉尘。因此，必须重新选择滤料。
从该系统的相关设计参数方面可知，该系统袋式除尘器处理粉尘的最大浓度为1600克/立方米风量，滤料的最大过滤风速为1.39米/分钟。这些数据反映出该系统处理的粉尘的浓度很高，袋式除尘器处理此类粉尘的滤料过滤风速值也偏高。而且旋风除尘器采用单翻板重锤锁气器密封，灰斗的密封性能较差，其对粒径小于45微米的粉煤灰的去除率较低，这就使得后续袋式除尘器的除尘负荷较大。因此，应适当地减小袋式除尘器的除尘负荷以及滤料的过滤风速。控制滤料过滤风速在1.0～1.2米/分钟之间。
3 解决措施
(1)对于浓度大、粒径小、湿度大、黏性大的粉煤灰粉尘，应选用覆膜滤布。覆膜滤布是用针刺滤布表面覆以聚四氟乙烯微孔薄膜制成的。滤布表面很薄，光滑，多微孔，孔径小，孔隙率高，摩擦系数极低，具有不黏性。
(2)结合该袋式除尘器的结构以及增加过滤面积的方便性，该袋式除尘器的过滤面积可增加到360平方米。此时滤料最大过滤风速为1.16米/分钟。
(3)重新设置脉冲喷吹系统的相关参数：每个滤袋脉冲喷吹的时间间隔为120秒，脉冲喷吹宽度为150毫秒，压缩空气压力为0.6MPa。
4 改进后的效果
经过此番改进后，重新运行闭环气力输送系统，开始时滤袋压差为300Pa，一个星期后逐渐稳定在500Pa左右，运行三个多月以来滤袋压差一直在600～900Pa之间波动，风机从以前常在的47Hz工作状态已降到了现在的42Hz，而且风机运行效果好过以前。同时还节省了系统运行时的电能消耗，实现了变频控制风机的目的。
从以上的运行结果来看，我们对该系统进行改进后，压差较为稳定，大大减少了系统的操作难度和工作量，同时也节省了运行费用，达到了设计目的。因此，该系统的改进是成功的。
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