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3 脉冲阀实现创新和进步
一种被称为“滑动阀片脉冲阀”的新型脉冲阀现已 在我国研制成功。采用金属和高分子材料制成的滑动阀 片代替了传统的橡胶膜片,阀片(板)中心设有联结 轴,与设在阀盖上的直线轴承滑动配合,阀片(板)周 边设有导向滚珠,使阀片(板)的运动平稳。对于口径 较大而具有两个膜片的产品,其控制膜片也采用滑动阀 片的结构。这种脉冲阀既能垂直安装,也能水平安装。
滑动阀片脉冲阀具有完全的自主知识产权,已获得国 家专利,并通过技术鉴定和产品鉴定。试验室试验和现场 应用证明,除了使用寿命长和工作可靠之外,该阀开度大于 膜片阀,因而提高了喷吹强度。同时这种脉冲阀还具有体 积较小的优点,其4英寸阀的安装尺寸与3英寸膜片阀相同。 此外,我国还研制成功14英寸和16英寸的超大型脉冲 阀,并在试验台上进行了性能检验。14英寸以下的超大型脉 冲阀已在工程中成功应用,效果良好。为了提高脉冲阀的质 量,延长膜片的寿命,多家企业积极改进了膜片的原料、配 方和生产工艺,在破坏性试验台上喷吹试验至100万次,膜 片仍完好。同时,努力优化加工装备和制造工艺,铝部件的 制作已普遍采用压铸和数控机床等工装而完成。对成品和 半成品加强了质量检验,有的检验率达到100%。多年的努 力得到回报,我国脉冲阀的整体性能以及膜片的寿命不亚 于国外产品,并已出口到多个国家。令人高兴的一个现象 是,原来指定采用进口脉冲阀的一些国内用户也开始主动 采购国产脉冲阀。
4 稳步进入燃煤锅炉烟气净化领域
历经二十年的努力,袋式除尘技术终于在2001年首 次成功应用于燃煤电厂锅炉烟气净化。最近的十年中, 袋式除尘技术在火电行业的应用平均以每年数百万千瓦 的速度增加,最大应用到600MW机组。此外,一大批 自备电厂和工业锅炉也开始应用袋式除尘技术,并已获 得良好效果。
目前应用的主要有以下几种型式的袋式除尘设备:
1)长袋低压脉冲袋式除尘器,以圆袋、固定管行列 喷吹区别于其他型式,例如直通均流袋式除尘器;2)回 转喷吹脉冲袋式除尘器,以扁袋、喷吹管在回转过程中 喷吹为显著特征;3)分区组合式电袋除尘器,前部为 电区,后部为袋区。除上述几种外,也有一些机组采用 回转定位反吹袋式除尘器,该除尘器存在的问题是:设 备阻力高、滤袋寿命短、机械故障多。
用于燃煤锅炉烟气净化的滤料主要是PPS针刺毡, 并以PTFE浸渍。针对煤质、炉型、烟尘特性等条件的 不同,有关企业推出多种结构和后处理的滤料进行尝 试,例如:PPS针刺毡覆膜;PPS纤维+P84面层并覆 膜;PTFE基布+PPS面层;PPS纤维+超细PPS面层并 PTFE浸渍处理等等。
为了避免投油过程中油雾对滤袋的危害,采取了预 涂灰措施,对干净的滤袋预先涂复适量粉煤灰。 为了防止锅炉烟气出现异常高温时烧坏滤袋,设置 紧急喷雾系统。作为辅助措施,早期曾普遍设置旁路, 但存在粉尘泄漏、环境污染、阀门卡塞等问题,因而大 多被废止,新建项目也已很少用。
为了减缓PPS滤料的氧化,普遍采取严格控制除尘器 的漏风率的措施,使漏风率多在1%~2%范围内。
可靠而完备的自控系统也是袋式除尘系统安全运行 的重要保证。合理的清灰制度和喷吹顺序、严密的温度 监控、对主要部件和附属设备工况的监视、异常情况报 警、与DCS等上位机通畅的信号传输等等,是自控系统 不可或缺的内容。
袋式除尘器的粉尘排放浓度普遍低于30mg/Nm3,很 多低于20mg/Nm3,为电力行业制订新的排放标准提供 了依据。采用脉冲喷吹清灰的设备,大多阻力低于1200 ~1500Pa,而弱力清灰则易导致除尘器阻力过高。滤袋 使用寿命最长的超过5年,一般在3年左右,也有少数设 备的滤袋寿命过短。
袋式除尘技术在燃煤锅炉烟气净化中的应用,使这 一领域的除尘技术多样化,促进了不同除尘技术互相竞 争、互相补充、快速发展,推动了技术进步,加快了电 厂节能减排的步伐。
5 除尘技术在水泥窑的应用异军突起
本世纪初期,袋式除尘技术开始用于水泥窑尾烟气 净化。随后,一条5000t/d规模的新型干法生产线窑尾 除尘采用长袋低压脉冲袋式除尘器,处理烟气量≥97万 m3/h,粉尘排放浓度≤10mg/Nm3,设备阻力在数年中始 终低于1200Pa,滤袋使用寿命超过5年,与以往的袋式 除尘器相比,设备阻力降低约30%。
最近几年中,水泥行业新建4000t/d、5000t/d、1万t/d和 1.2万t/d规模生产线窑头和窑尾大多采用袋式除尘器,全 线采用袋式除尘器的也很多,单机处理风量从几十万m3/h 到几百万m3/h。还有很多企业将在役电除尘器改造为袋 式除尘器。与电除尘器相比,袋式除尘技术具有粉尘排 放浓度低、节水、回收热能等优点,有力地推动了水泥 行业的节能降耗。
用于水泥窑头和窑尾烟气净化的袋式除尘器,技术 要点有:
1)合理进行气流分布,避免滤袋被冲刷,降低设 备阻力;2)选用高性能、低阻力过滤材料,包括P84针 刺毡在内的滤袋已被较多采用;3)采用高强度的清灰 方式和高品质的脉冲阀,以及合理而可靠的自动控制系 统;4)智能化的清灰和卸灰控制,用以保证稳定袋式 除尘器阻力;5)优化除尘器本体设计。
袋式除尘技术的广泛应用,有力支持了水泥行业排 放标准的严格化,2004年颁布的新标准规定,新建水泥 厂粉尘排放限值为30~50mg/Nm3,现在这一标准将再次 修订,粉尘排放限值改为20~30mg/Nm3。2010年工业和 信息化部印发了《关于水泥工业节能减排的指导意见》 (工信部节[2010]582号),到“十二五”末,全国水 泥颗粒物排放在2009年基础上降低50%,明确2011—2015 年现有水泥窑电除尘器改为袋式除尘器(低压脉冲袋除 尘器)。现在很多地区对水泥行业的排放要求已经提高 到≤10mg/Nm3。
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