1*10T/h生物质燃气锅炉布袋除尘器设备的设计

除尘系统工艺介绍

1.1总则

本次工程为1*10T/h生物质燃气锅炉布袋除尘器设备的设计及供货。

LCDM系列低压脉冲袋式除尘器是一种处理风量大、过滤风速低、清灰效果好、除尘效率高、运行可靠、维护方便、占地面积小的单元组合式除尘设备。模块式生产，质量稳定。广泛应用于电力、冶金、化工等行业的锅炉、烟气除尘及物料回收、粉尘治理。

1.2设计理念

    袋式除尘器属于一级过滤，即所有滤袋之间均为并联关系，区别于电除尘器几个电场串联进行数级过滤捕集方式。因此，设计时要求充分考虑进风总管与各支管的流量分配和阻力分布情况，合理选择气流速度，合理设置均风导流装置，促使烟气能够在各仓室等量分布，各滤袋承受负荷均匀，以达到降低设备阻力和延长滤袋使用寿命的目的，从而保证设备能够长期稳定可靠、经济运行。

在设计过程中，我们尤为强调分段化和组合化设计，结合以往大量类似工程的设计和运行经验，分析出本工程与其它工程的异同点。在场地允许条件下，我们将采用模块组合式方法，在生产车间完成除尘器零部件的制作，在现场进行组合安装，保证产品生产质量。除尘器进出风管道依据风量、粉尘浓度等进行分段化设计，在生产车间内完成加工制作，在现场进行组合安装。

1.3工作原理

      含尘气体进入布袋除尘器的进风烟道总管，经手动调节阀从下部进入除尘器过滤区进行过滤，烟气经过滤袋时，粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的烟气经滤袋进入清洁室，由出风烟道排出。粉尘被滤袋阻留，随着滤袋阻留粉尘的增多，滤袋过滤阻力将增大，当阻力增加到预定值时，电气控制系统按照设定的控制程序，控制脉冲喷吹清灰系统进行反吹清灰，清落的粉尘集于灰斗，由卸灰阀卸入下级输灰系统。脉冲除尘器在运行过程中自动重复控制程序，系统正常运行，保证排放粉尘含量达到环保要求。

     除尘器箱体过滤区内设置有花板，除尘器的滤袋组件利用弹簧涨圈与花板密封联结，形成洁净气体区域（上箱体）与含尘气体区域（中箱体）的分隔。花板也是除尘器滤袋检修、更换的工作平台。含尘气体在中箱体内在负压作用下穿透滤袋，粉尘被滤袋阻挡，吸附在滤袋的外表面，过滤后的洁净气体穿透滤袋进入上箱体并通过风总管排放。

随着除尘器过滤工作的延续，除尘器滤袋表面的粉尘将越积越厚，直接导致除尘器阻力的上升，因此，需要对滤袋表面的粉尘进行定期的清除，即清灰。LCDM型低压脉冲袋式除尘器采用压缩空气进行脉冲喷吹清灰。清灰机构由气包、喷吹管和电磁脉冲控制阀等组成。过滤室内每排滤袋出口顶部装配有一根喷吹管，喷吹管下侧正对滤袋中心设有喷吹口，每根喷吹管上均设有一个脉冲阀并与压缩空气分配器相通。除尘器的清灰功能也可以通过设置在控制系统中的定时装置实现。在检修状态下，清灰功能也能通过手动控制的方式实现。整台除尘器所有电磁脉冲阀依次完成喷吹后除尘器清灰系统即进入下一个清灰循环。电磁脉冲阀及主管分配器及支管分配器安装在净气室外并设置专门的防雨防冻设施。除尘器除滤袋检修、更换需要在净气室内完成外，其他除尘器的检修维护工作均在除尘器高温区外执行。所有的检修维护工作在除尘器净气室及机外执行，无须进入除尘器内部。

1.4技术特点

LCDM系列低压脉冲袋式除尘器的技术特点：

（1）低压喷吹技术。考虑到采用高压喷吹对滤袋使用寿命将带来不利影响，且附着在滤袋上的粉尘层会被完全冲散，不仅不利于粉尘借助自身重力降落到灰斗中，而且还容易造成粉尘的二次吸附。因此布袋除尘器以较低的压力进行清灰，不但能够达到理想的清灰效果，而且可以缩短粉尘降落至灰斗内的时间。能够避免二次吸附和因频繁清灰导致滤袋使用寿命缩短等现象发生。

（2）导流技术。导流技术是袋式除尘器的核心技术，结合多年的设计经验与多台相关设备的运行经验，采取了一系列措施，促使烟气均匀分布到每条布袋上，在保证滤袋承受负荷均匀而延长滤袋使用寿命的同时，降低设备阻力。

（3）固定管喷清灰技术。固定管喷清灰技术是当今除尘行业普遍采用的一种清灰技术，它避免了旋转喷吹轴承容易损坏、润滑难以解决导致故障率高的不良现象发生，避免了反吹风机清灰不够彻底导致设备阻力居高不下问题的出现。它借助经过处理后的压缩空气诱导上箱体的净空气瞬间向滤袋内筒喷吹，形成脉冲抖动，粘附在滤袋外表面的粉尘在突然强烈的抖动下，脱离滤袋落入到灰斗中。我公司在喷吹管连接采用活连接，在安装时可调整喷射头与滤袋内筒垂直。

（4）检测、监控技术的运用。针对除尘器使用特点，设置了烟气温度、除尘器运行压力检测、料位检测及运行设备故障检测等先进的在线检测、监控设备。

（5）除尘器具有完全在线检修功能，除尘系统设置内置型旁路管道，在锅炉投油、烟温异常、“炉管”爆裂等状态下使烟气经旁路管道排放而不经过滤袋，从而有效地保护除尘器滤袋。

1.5除尘器关键制作工艺

（1）布袋除尘器花板加工设备。花板厚度为8mm，材质Q235-B，开孔采用线切割工艺加工，保证加工精度，减少花板变形。花板孔切割偏差小于±0.1mm,花板孔切割位置准确，与理论位置的偏差小于±0.05mm，确保两孔洞的中心距误差在±0.5mm。花板孔倒角，无毛刺。焊接后通过经过整形、精密加工等措施，确保花板平整，花板平面度＜1/1000，对角线长度误差＜3mm，内孔加工表面粗糙度为Ra=2。滤袋与花板的配合合理，滤袋安装后，必须严密、牢固不掉袋、装拆方便。锈蚀等级1级,且经过退火处理。板厚厚薄均匀，满足GB700板材出厂技术要求。花板孔之间装设材质为Q235B弧形加强筋。滤袋的袋口采用弹簧钢片与花板涨紧结构，保证拆装方便、密封性好，安装可靠性高。

（2）袋笼生产线设备。袋笼采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形（纵筋直径≥φ3.8，加强反撑环φ4），笼骨长度充分考虑到滤袋的热收缩性，顶部加装“η”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。

笼骨材料采用20#碳钢，使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。

袋笼采用有机硅喷涂技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，其防腐蚀处理满足使用温度、湿度、烟气的要求，并且处理层表面无脱落，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。滤袋笼骨框架制造应按JB/T5917-91标准执行。同时满足下列条件：支撑圈与竖筋的垂直偏差为-1°～+1°，笼骨框架偏转度保持在长度每305mm变化1.5mm范围内。此外，笼骨框架直径和长度的制造公差应尽量接近上偏差。滤袋框架制作尺寸满足与滤袋紧密配合的要求，起到支撑滤袋并使之在过滤及清灰状态下张紧保持一定形状的作用；滤袋框架采用优质20#冷拔钢丝制作，多点焊接自动生线生产，保证框架强度，防止焊接毛刺对滤袋的影响，减少与滤袋的磨擦，并采用特种涂层防锈措施，延长滤袋骨架的使用期。袋笼要求以撑环和纵筋分布均匀，并有足够的强度及刚度，能承受滤袋在过滤及清灰状态中的气体压力，焊点无脱焊现象；袋笼轴向垂直度偏差≤2.4cm；袋笼所有的焊点均焊接牢固，没有脱焊、虚焊和漏焊。滤袋笼骨自动流水线制作，垂直度直线度满足规范要求；所有焊接点熔透牢固，表面防腐采用有机硅喷涂烘烤工艺，且表面光滑无毛刺，袋笼有整体钢结构框架整箱件包装，寿命一般大于2～3个滤袋更换周期。所有的筋线点焊连接，形成袋笼，并去除毛刺，避免对滤袋的损伤，袋笼上部装有碳钢环，无需使用工具，可以将袋的上口毫米翻边盖锁在孔上。维护人员在孔板板面上行走也不会造成损害，袋笼的下部有低碳钢帽。

1.6清灰控制系统

（1）控制模式主要有三种方式：自动控制、控制室手动控制、就地手动控制。三种控制方式有不同级别的授权，以避免设备在运行中的误操作。

自动控制模式下，整个系统的运行控制采用逻辑闭锁控制，在此模式下操作人员不需参与操作。

控制室手动控制模式下，系统具备自动控制模式的特点，但是在此模式下，操作人员需要参与控制，在操作程序上依然受到逻辑闭锁的控制。也就是说在这种控制模式下，人、机共同参与控制，每一步操作DCS会自动检查逻辑关系，发现逻辑错误后系统发出警告性提示，这种控制模式避免了因操作人员误操作引起的故障或事故，并设置操作权限。

就地手动控制模式下，系统不进行逻辑检查，因此不受逻辑闭锁的控制。这种模式主要用于设备调试和检修。

以上三种控制模式可以通过授权进行自由切换，平时系统正常运行时一般启动的是自动控制模式。

（2）除尘器的整机启动

启动空气压缩供气系统；

启动脉冲喷吹装置。

（3）脉冲清灰控制

在本设计中采用了三种清灰控制模式：定阻控制、时间控制和手动控制。在设备正常运行期间，通过DCS来控制脉冲阀开关，实现清灰功能，主要采用定阻或者定时控制清灰方式。手动控制一般用于调试和检修中。

1.7除尘器的监测

（1）除尘器压差监测。除尘系统的压差对低压脉冲清灰袋式除尘器的性能起指示作用。特别是各室的压差更是真实反映滤袋情况的指标器，压差的突然变化或各个仓室偏差大等可能意味着滤袋的堵塞、泄漏、脉冲阀故障、清灰系统工作不正常等。各分室的压差只起显示监测作用，而不起控制作用。总的压差起到显示设备整体阻力的作用，当除尘器压差上升到设定值以上时，清灰系统会自动启动清灰作业。

当除尘室的压差超过设定值（1800Pa）的高位时，会自动报警，引起操作人员的注意并采取相应的措施排除故障。

清灰系统的监测。清灰系统作为袋式除尘器的核心系统之一，对其进行准确监测和控制有很大的意义。

1.8压缩空气系统（甲方提供）

包括空压机、干燥机、储气罐、压缩空气管道、减压阀、压力表、气源处理三联件等。压缩空气储气罐后经过除油除水，减压至0.2~0.4Mpa，由管路送至除尘器的气包。

1.9喷吹系统

除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲清灰。

清灰系统设备储气罐+精密过滤器（除油、水、尘），保证供气的压力，力量和品质、清灰的力度和气量能满足各种运行工况下的清灰需求。

清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进行直线度校正。喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具焊接，减少变形，保证喷吹短管件的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位销，方便每次拆装后的准确复位。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。

清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。我们为LCDM型长袋低压脉冲反吹布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为喷吹压力＜0.4Mpa的电磁脉冲阀，DC24V，3”，淹没式膜片经久耐用，寿命大于100万次以上，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大的减少了维护工作量。

1.10日常检修与维护

除尘器上设置有足够的爬梯、平台和走道，使检修人员可以方便的到达除尘器的各个位置，花板上部为净气室，在净气室设有检修通道、检修门、照明装置，检修人员可以在净气室检查和更换滤袋。当需要对除尘器某一个净气仓室进行维修时，可以关闭该净气仓室的出口提升阀和进口调节阀，就可以从检修门进入该仓室进行检修维护。

1.11除尘器技术性能参数表

2.1.13除尘系统主要设备清单