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布袋除塵器濾袋穿漏監測及定位技術現狀與展望

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布袋除塵器因具有係統運行穩定可靠,除塵效率高,利於粉塵回收和節省投資等優點而成為目前使用最廣泛的除塵裝置之一。隨著我國環境保護力度的加大和對資源浪費控製要求的提高,布袋除塵器的應用範圍將會進一步擴大。然而,布袋除塵器濾袋穿漏自動監測及漏袋定位檢測問題一直未能很好地解決,成為其應用的一大技術障礙。

布袋穿漏是指布袋除塵器的濾袋經過一段時間運行後,由於濾料老化、局部疲勞、粉塵衝擊與磨損以及煙氣腐蝕等原因,使布袋局部出現穿孔、破損或撕裂等而導致粉塵跑漏的現象。濾袋穿漏致使一部分本來在正常條件下已經收集的粉塵汙染物泄漏並排入大氣,導致除塵效率降低,有用成分的回收減少,對大氣環境產生附加汙染,給企業造成不必要的資源損失和經濟損失,大大影響了布袋除塵器的擴大應用,是一個迫切需要解決的實際問題。

除塵布袋漏灰

1.布袋收塵穿漏監測技術現狀

為了進一步促進布袋收塵技術的應用和發展,國內外許多研究機構和企業對布袋收塵穿漏監測技術進行了大量研究並取得了一定進展。目前所采用的布袋收塵穿漏監測方法大都為間接監測法,即通過測定布袋除塵器的排放粉塵濃度或除塵布袋內外壓差的變化來判斷是否有濾袋穿漏。從監測原理上講,目前已有的布袋收塵監測技術可分為摩擦碰撞靜電、電荷感應、光電轉換和壓差測量等4大類。

1.1 粉塵摩擦、碰撞靜電原理

在粉塵隨著含塵氣流一起流動過程中,粉塵與粉塵、粉塵與管壁、粉塵與濾袋、粉塵與探頭之間因摩擦或者碰撞產生靜電荷,並形成靜電場,其電荷量的大小與氣流中粉塵濃度的大小有關。因此,可以由此判斷布袋收塵器的運行是否正常,濾袋是否穿漏。當濾袋穿孔時,布袋收塵器排氣管道中的粉塵濃度就會增加,相應電荷量也隨之增大,當粉塵濃度達到或超過預定監測值時,即可判斷布袋收塵器中有濾袋穿漏。

1.2 電荷感應原理

當粉塵隨氣流流過置入除塵器排氣管道或煙道的探頭附近時,基於粉塵內部電荷和粉塵的分布情況,微弱電信號在特製的探頭中被感應出來。這種被感應出的微弱電信號與從探頭附近流過氣體的粉塵濃度存在著一定的對應關係。借助於某種特殊的放大和傳輸技術,將該信號記錄並與氣流中的粉塵含量聯係起來。如果濾袋出現穿漏,布袋除塵器排氣管道中的粉塵濃度就會相應提高,當粉塵濃度高過某一預定監測值時,則可判斷收塵器中有濾袋穿漏。

電荷感應技術與上述摩擦靜電技術相比,其最根本的不同點是:電荷感應技術是依賴於流過探頭附近粉塵的內部電荷和粉塵分布,在探頭中感應出與之相關的微弱電信號,它是一種非接觸式的測量方式,探頭便於采取防護措施。

1.3 光學轉換原理

采用光學原理進行布袋穿漏監測是目前較常見的一種方法。按其使用的光源不同,又可分為3種,即普通光源、激光光源和紅外光源。但是,無論哪種光源,都是利用粉塵具有一定遮光、消光或散射作用的特性。這類監測裝置由光源發射裝置、光能接收裝置以及相關的保護附件組成。當光線穿過流動含塵氣流時,由於流過的氣流中含有粉塵或顆粒物,根據粉塵的性質不同,粉塵將對光線產生一定的遮擋作用、吸收或散射效應,進而使接收裝置所接收到的光強信號較正常情況下接收到的光強信號有所變化,其變化量與氣流中的粉塵或粒子濃度存在著一定對應關係。粉塵濃度越大,光能吸收或散射作用就越大,光強信號變化就愈大。這種測定方法簡單易行,設備比較便宜。但對於不同的粉塵,其光學特性各異,對任一具體對象必須進行專門校核,即使是同一種粉塵,顆粒大小不同也表現出不同的光學特性,同樣需要校正。因此,使用起來比較複雜,要求管理水平高。

1.4 壓差測量原理

濾袋表麵的透氣性可以通過測定保證恒定流量的壓差來測量,透氣性好壓差小,透氣性差壓差就大。當布袋正常運行時,隨著濾布上容塵厚度的不同,反映濾袋透氣性的壓差在某一範圍內波動,並且同一除塵器中每個濾袋的壓差範圍基本相同。如果以此波動範圍的下限設定為監測值,則當實測濾袋壓差低於設定值下限時即可判斷有濾袋穿漏,同時根據所測濾袋的編號可對漏袋進行定位。

除塵濾袋檢測

2.布袋除塵穿漏定位技術現狀

在確定了濾袋穿漏之後,接下來的就是要方便快捷地確定漏袋位置,即漏袋定位,以便及時更換濾袋。因為工業用布袋除塵器的濾袋數量大、布袋箱光線暗、箱內充滿粉塵,所以漏袋、漏點人工定位工作量大,作業條件艱苦。

目前國內外的漏袋定位歸納起來有3種:示蹤法、壓差分析法和人工定位法。

2.1 示蹤定位法

示蹤定位法最先由美國發明並試用。操作過程是,當已經判斷布袋箱內有布袋穿漏時,人為地在布袋除塵器的入口處發射某種特殊的示蹤劑(如熒光粉)到煙氣中,當示蹤劑隨著煙氣一起進入布袋收塵器後其部分通過破袋的穿漏部位並粘附在濾袋的穿漏處,然後人工借助於紫外燈對除塵濾袋進行照射,當紫外燈光照射到漏點位置時,附著在漏點處的示蹤劑就會發光,這時人工可用肉眼檢測出漏點的位置,即對漏袋進行定位。這種定位方法的優點是簡單易行,但示蹤劑用量較大,檢測費高。據有關資料報導,美國目前采用熒光粉示蹤法進行漏袋定位檢測費用約24美元(100m2濾布),僅有少數試驗應用實例報導。

2.2 壓差定位法

壓差定位法在日本的專利中有報導。它是利用濾布在正常情況下透氣性與穿漏時的透氣性差異來判斷布袋是否穿漏並同時進行漏袋定位的。這種方法每個濾袋需要有一套能夠覆蓋整個濾袋並能測定濾袋內外壓力的壓差傳感裝置,使用起來過於複雜,工業上很難推廣。目前尚未見工業應用例子的報導。

2.3 人工定位法

人工定位是最簡單最原始的方法,就是操作者直接進入布袋箱內由人工用肉眼逐條逐袋進行查找來檢測出穿漏濾袋。這種方法操作簡單,但查找工作量大,工人作業環境差,勞動強度大,是不得已而采取的方法。人工定位的另一方法是先通過觀察布袋箱頂蓋上附著粉塵的情況來判斷穿漏濾袋的大概位置,再進行人工檢測。

除塵布袋檢修

3.布袋除塵穿漏監測及定位技術發展趨勢

布袋除塵穿漏監測及定位技術是一項多學科綜合、技術難度大的課題。其總的發展趨勢,是向在線、自動監測和自動漏袋定位方向發展,簡便實用的配套輔助技術和裝置,計算機控製技術將在布袋收塵穿漏監測中得到廣泛應用,並發揮越來越重要的作用。研製和開發基於新的檢測原理的粉塵濃度傳感器,降低目前已有監測設備成本和提高穿漏監測準確性、定位準確率及設備本身的可靠性將成為該技術領域今後的研發重點。隨著布袋收塵技術的應用範圍進一步擴大和監測配套技術的全麵進步,布袋收塵穿漏監測和定位檢測技術將更受世人關注,應用也將越來越廣。

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