(一)、除尘器的前景
美国圣勃雷电厂于1973年先将4台锅炉(总容量为176MW)的4台静电除尘器改为布袋收尘器,随后布袋收尘器在电站锅炉和工业锅炉上的应用日益广泛。由于许多自20世纪70年代以后,不仅大幅度提高烟尘的排放标准,而且对硫物的排放也越来越严格,迫使用户燃用低硫煤,导致煤灰的电阻率提高,静电除尘效率降低,不得不用布袋收尘器替代,从而使除尘布袋加地发展。
在欧美、日本、澳大利亚,锅炉用布袋收尘器已有大量应用,技术已臻成熟,尤其是澳大利亚较为积极,因为普遍燃用低硫煤,电站锅炉几乎全部采用布袋除尘。容量也越来越大,目前使用布袋除尘器的较大机组达850MW。使用范围也在不断扩展,如垃圾焚烧炉使用气箱脉冲除尘器几乎已成选择。
在我国,20世纪电力系统曾进行过应用试验,在山东南定热电厂等5个电厂使用了布袋收尘器,由于当时的材料和技术水平,没有成功。失败的主要原因是除尘布袋的寿命太短。目前制造技术已提高,今后需在以下3方面发展布袋收尘器技术:(1)进一步改进滤料质量,增加适用于不同类型锅炉的滤料品种,延长滤料的使用寿命。
(2)实现国产化、大型化。目前已投运的国产布袋收尘器多数用于35~75t/h锅炉,少量为130~220t/h锅炉,采用技术和设备有用于670t/h锅炉的。如何尽快提高国产化率,应用到大容量锅炉(如300MW,600MW发电机组)上,具有重大的现实意义。
(3)进一步提高自动化水平,采用除尘布袋的措施,提高附属设备的质量。
(二)、加速度影响滤袋清灰效率
加速度影响清灰效率,清灰效率与粘附的粉尘密度有关。较厚的粉尘层,较小的加速度就可以获得很好的清灰效果,因为惯性力与速度和质量有关:速度、质量越大,惯性越大。滤袋对于弹性滤料,加速度为30g以上即可获得较好的清灰效果,但当清灰效率达到数值后,再提高加速度,清灰效率基本保持不变。滤袋清灰效率随着清灰前粘附粉尘密度的增加而提高:气流量较小时,大部分反吹气流从薄粉尘层之间的裂缝或空隙穿过,粉尘层所受的作用力小,要想获得较高的清灰效率就需要较大的气流量;而厚粉尘层所受的作用力大,清灰效率就高。实际应用中,较厚粉尘层在清灰时,常常是片状剥落,且气流在布袋内有一缓冲过程,对于透气性较差的布袋,气流在脉冲单机除尘器内聚集到量时才发生清灰,阻力系数较小的滤料在脉冲气流到达时立刻清灰。
针对脉冲喷嘴大小、脉冲喷嘴距离、储气罐管线距离和脉冲气体储气罐容积等因素进行研究。若喷吹气体质量流量上升速率J决、峰值高,则滤管内压力波形上升速率和峰值也会随之增加,喷嘴直径越大,脉冲气流的质量流量峰值及质量上升速度也越高,但会使脉冲气流的消耗量增加,而脉冲喷嘴直径过小会造成脉冲气量减小,尤其是长布袋,严重影响清灰效率:压力罐容积越大,气体的质量流量越大,但当容器到达大小后,增大容器的容积,脉冲气流的增加量不再明显;气流管线的长度对质量流量影响不大,但降低了脉冲喷吹初射气流的质量流量峰值,并拓宽了脉冲宽度,即质量流量的较大值与质量流量的上升速度都将降低,因此管线越长,越不利清灰。在工程应用中,为了实现清灰的均匀性,应尽量缩短脉冲清灰的管线,在喷吹系统中宜用不均匀喷口直径。