近年來(lái)我國對環(huán)境保護的力度逐漸加大,環(huán)保標準提高排放限值的速度也隨之加快,以火電廠(chǎng)排放為例,2012年粉塵濃度的排放限值從2003年的50mg/m3提高至30mg/m3, 地區20mg/m3,標準嚴格了1倍左右;此外,霧霆現象的頻繁出現也要求提高袋式除塵技術(shù)對微細顆粒物的控制效果,二者提高了對除塵技術(shù)的要求。然而,目前大量燃煤機組采用的靜電除塵器較難適應新的要求,使其面臨改造為袋式除塵器,改造項目中系統風(fēng)機性能參數為確定量,袋式除塵器的能耗直接影響著(zhù)系統中工藝設備的風(fēng)量。同時(shí), 也加大了袋式除塵技術(shù)在煙氣除塵中的應用,2009~2011年的統計數據表明我國袋式除塵器主機生產(chǎn)企業(yè)和工程總產(chǎn)值從94.1億元增加至119.7億元,年增長(cháng)速率大于12%,年能耗量隨之增加。這幾個(gè)方面的因素均對袋式除塵器能耗提出了 。
目前,袋式除塵技術(shù)的主要評價(jià)指標包括除塵效率、運行阻力和濾袋使用壽命3個(gè)方面。根據工程案例表明,除塵效率按率計算一般> ,基本能夠達 排放標準限定的顆粒物濃度,而對于微細顆粒物則通過(guò)測量其排放濃度分析其控制效果,尚無(wú)相關(guān)的標準限值;設備運行阻力正常范圍在1000~1500Pa,實(shí)際工程中存在部分袋式除塵器運行阻力升高至2000~2500Pa的現象,能耗增加了近1倍;濾袋使用壽命根據不同的工藝特點(diǎn)正常值為2~4年,實(shí)際工程中存在部分袋式除塵器使用壽命小于0.5年的現象,濾袋壽命的縮短直接影響了工藝系統穩定性且加大了除塵器的運行成本,間接提高了除塵器能耗。各評價(jià)指標表明能耗問(wèn)題仍是目前袋式除塵技術(shù)面臨解決的問(wèn)題。
然而,袋式除塵技術(shù)的設計方法采用經(jīng)驗法或半經(jīng)驗法。其中試驗測試主要針對濾料的性能特性進(jìn)行分析,通過(guò)濾料性能分析和工程經(jīng)驗改進(jìn)濾料的性能,提器的使用壽命;針對除塵器本體結構的設計,除少數企業(yè)或高校建立了模型試驗臺或數字化試驗臺外,基本采用經(jīng)驗法確定結構參數及運行參數,該法需要大量工程經(jīng)驗的積累、總結,改進(jìn)進(jìn)度較為緩慢,不利于技術(shù)發(fā)展與提高。同時(shí),對存在問(wèn)題的己有袋式除塵機組進(jìn)行分析診斷時(shí)采用的方法基本也是經(jīng)驗法,導致對相關(guān)人員的工程經(jīng)驗有較高的要求。因此,要 袋式除塵器的能耗問(wèn)題需建立適用于袋式除塵技術(shù)設計評價(jià)的方法。
袋式除塵器的風(fēng)量和阻力是影響運行能耗的主要因素,當風(fēng)量確定后阻力的大小決定了能耗的高低,阻力值隨捕集顆粒物總量的增加而增大,清灰后阻力下降。由于袋式除塵技術(shù)采用濾層過(guò)濾捕集的方式控制顆粒物的排放,在不同過(guò)濾阻力的條件下其過(guò)濾效率基本能夠達到 ,基本能滿(mǎn)足顆粒物捕集的要求。然而,清灰后顆粒物如果未經(jīng)輸灰系統排出,將再次被濾層過(guò)濾增加過(guò)濾阻力。
因此,本章分析了顆粒物在去除過(guò)程中的受力狀況, 了袋式除塵器內顆粒物的去除規律,可用于分析顆粒物去除過(guò)程的阻力特性,暫不考慮除塵效率對能耗的影響。本章主要的 內容為:
(1)確定袋式除塵器內顆粒物去除過(guò)程對能耗產(chǎn)生的影響規律:
(2)確定重力作用對顆粒物去除的影響規律;
(3)確定氣流流動(dòng)對顆粒物去除的影響規律。