锅炉除尘器烟气处理采用一级旋风除尘+布袋除尘器+气力输灰设备基本形式。秸秆不可能在锅炉内完全燃烧,在袋式除尘器前设置旋风分离器作为燃烧沉降室。生物质锅炉除尘器综合了分室反吹和脉冲喷吹清灰等诸类除尘器的优点,克服了分室反吹清灰强度不够、脉冲喷吹清灰与过滤同时进行会产生粉尘再吸附现象的缺点,具有占地面积小、运行稳定、性能稳定、滤袋使用寿命长、除尘效率高、维修方便等特点,广泛应用于各种大小立式锅炉及电力锅炉行业的消烟除尘。

锅炉袋式除尘器设计的合理与否,直接关系到除尘效率的高低,生产工况是否正常,设备运行是否可靠、安全及滤袋使用寿命的长短。

1.一级旋风除尘的设计。旋风除尘器可捕集颗粒径为5μm以上的粉尘,允许 进口含尘浓度为1000g/m3, 温度450℃,进口气流速度12~20m/s,阻力损失588pa~1960pa,除尘效率50%~90%。流场模型试验研究表明,以螺壳形结构的入口性能较好。螺壳与筒体相切面角度以气流旋转180°后,与筒体外缘相切。在下部气力输灰系统不正常工作时,为防止积灰导致除尘器内部流场遭到破坏,旋风除尘器灰斗下部增加一旁路下灰口,保证在仓泵输灰装置故障后使用旁路下灰,旁路管上设置手动闸板及卸灰阀。旋风除尘器主要的磨损部位分布在蜗壳入口处和锥体下半部,有渗硼法、涂料法、内衬法及用耐磨材料制作除尘器等四种方法,设计选用龟甲网内衬法提高耐磨性。

2.立式燃煤锅炉行喷脉冲袋式袋除尘器的设计。壳体所有受热部件充分考虑到热膨胀,并做了必要的补偿。除尘器灰斗进风口配置调风阀门,它的关闭能保证除尘器完全离线,以便除尘器的检修维护。加大灰斗倾角,提高粉尘在灰斗内的流动性,并在灰斗上设置强力空气炮,保证顺利卸灰。灰斗设置导流板,交错布置在灰斗进风口,均衡了烟气流,同时使烟气中大颗粒粉尘通过碰撞导流板减缓速度沉降于灰斗底部,减轻滤袋过滤的负荷。中箱体的结构设计,主要是考虑壁板的耐负压程度和斜隔板的耐负压程度。上箱体在整个除尘器的设计中是属于关键部位的设计,它的设计好坏直接关系到除尘器能否正常运行。上箱体在设计时,设计有一定的斜度(2°左右),以利于雨水的顺利排放。脉冲喷吹系统由脉冲阀、分气箱、喷吹管及管道连接件组成。喷吹系统是布袋除尘器的核心部件,它的设计好坏可以决定除尘器能否正常使用。喷吹管的设计,主要考虑喷吹管直径、喷嘴孔径及喷嘴数量、喷吹短管的结构形式及喷吹短管端面距离滤袋口的高度。设计气路系统时,着重从储气罐的确定、管道补气流量及管道规格的确定几方面来考虑。

3.保护系统的设计。在锅炉出现异常情况时,必须对除尘器设置旁路进行保护。旁路通常有两种,一种采用外置旁路形式,另一种采用内置旁路形式。在旁路接入口设气动提升阀或电动执行机构,并纳入自动控制系统和手动启闭。旁路风门的阀板要求密封,关闭时要求做到零泄漏。除尘系统设置旁路管道,在锅炉投油、烟温异常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。同时,除尘器配置了预喷涂装置(管道喷粉装置),用于预喷涂时对除尘器滤袋的保护。

4.气力输灰系统的设计。改进和优化了气力输灰系统设计,从根本上解决了传统输灰气耗量大,输灰系统故障率高的问题。调整助吹阀和出灰喇叭口位置,解决了助吹用气量大,仓泵的堵管问题,彻底克服了泵输灰少、易堵管的现象。输灰管道设计时,尽量减少弯头数量,合理配置变径管,采用大曲率半径的弯管,该气力输送系统具有耐磨性能好,输送阻力低,输送均匀平稳,效率高,能耗低等优点。

5.电气控制方面的设计。针对生物质锅炉除尘器使用特点, 整套除尘器设置了差压计、温度检测仪表用于设备的控制、在线检测和保护。旋风除尘器及袋式除尘器灰斗部分设置电加热装置,在灰斗设温度测点。当灰斗壁面温度高于设计值(可调)时自动关闭电加热装置,而当低于设定温度时再自动打开电加热装置。系统采用PLC进行自动控制,设置差压及定时清灰控制方式并设有压力、温度、料位等检测报警功能。除尘器设置烟气温度在线检测装置,当烟气温度过高或过低,超过预设报警值时,自动打开旁路系统阀门排放烟气,保护滤袋。仓泵启动采用称重输灰方式,大大提高了压缩空气的利用率,同时减少了设备磨损。