闡述袋式除塵器的除塵特性


隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，城市人口的急劇增加和工業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)煙氣凈化和工業(yè)除塵技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)。袋式除塵器是能夠有效控制煙塵污染的主要設(shè)備之一，具有很高的除塵效率。隨著粉塵排放指標(biāo)的提高,袋武除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、除塵效率高、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，受到業(yè)內(nèi)企業(yè)的青睞。本文針對(duì)袋式除塵器工作原理，分析了濾袋品質(zhì)、過(guò)濾風(fēng)速、運(yùn)行阻力、介質(zhì)溫度和濾袋結(jié)露對(duì)除塵特性的影響，探討了袋式除塵器目前存在的問(wèn)題和改進(jìn)的技術(shù)措施。關(guān)鍵詞:袋式除塵器,工作原理,特性

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)能源需求量增大，燃煤電廠在我國(guó)的電力行業(yè)中占據(jù)重要地位，火電廠燃煤產(chǎn)生的煙塵所造成的煤煙型污染已成為我國(guó)大氣污染的主要來(lái)源之一，隨著環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，我國(guó)對(duì)大氣污染物煙塵的排放要求也越來(lái)越嚴(yán)格，這_迫使電力企業(yè)采用環(huán)保措施，減少大氣污染。在除塵技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，袋式除塵設(shè)備是被公認(rèn)的治理大氣污染物煙塵排放的一選除塵設(shè)備。正是由于袋式除塵器的上述優(yōu)點(diǎn)，已在眾多企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。
 
 
1、袋式除塵器的工作原理

袋式除塵器在我國(guó)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，袋式除塵器是一種干式除塵器，也稱為過(guò)濾式除塵器，是利用有機(jī)纖維或無(wú)機(jī)纖維編織物制作的袋式過(guò)濾元件將含塵氣體中固體顆粒物濾出的除塵設(shè)備，用于捕集非粘結(jié)性、非纖維性的工業(yè)粉塵。袋式除塵器的工作原理是利用纖維編制物制成網(wǎng)袋，當(dāng)含有顆粒物的介質(zhì)通過(guò)濾袋時(shí)，顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等物理作用，使顆粒物被分離除去。當(dāng)含塵煙氣由袋式除塵器進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入時(shí)，煙塵顆粒被機(jī)械地收集在濾袋上，過(guò)濾可發(fā)生在濾袋的纖維上，也可發(fā)生于附著在濾袋表層的灰層上，經(jīng)濾袋及表層灰層過(guò)濾后的清潔煙氣通過(guò)排風(fēng)口排入大氣。袋式除塵器的工作過(guò)程分為兩個(gè)階段:一是濾塵過(guò)程;二是清灰過(guò)程。其工作過(guò)程為:含塵氣流從袋式除塵器下部進(jìn)入圓簡(jiǎn)型濾袋，在通過(guò)濾料的微孔時(shí)，粉塵因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截，捕集在濾袋上，這時(shí)透過(guò)濾袋的清潔氣體由排氣口排出，而沉積在濾袋上的粉塵，通過(guò)機(jī)械振動(dòng)力的作用從濾料表面脫落進(jìn)入灰斗。常用濾袋的網(wǎng)孔為20~50um。在過(guò)濾過(guò)程中，粉塵因截留、碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層。粉塵層形成后，可成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，由此提高了除塵效率。

2、影響除塵器除塵特性的主要因素

2.1除塵器濾袋的品質(zhì)
濾袋的品質(zhì)是影響袋式除塵器除塵效率的關(guān)鍵，對(duì)袋式除塵器濾袋材質(zhì)的要求，除性能良好的濾布和特定的致密度和透氣性外，還應(yīng)有良好的_性、耐熱性及較高的機(jī)械強(qiáng)度。發(fā)電廠煙氣排放溫度-般控制在120~ 160'C,通常采用聚苯硫醚PPS材質(zhì)的濾袋。但在實(shí)際使用中，聚苯硫醚PPS受鍋爐運(yùn)行時(shí)氧含量的影響較大，煙氣含氧量及溫度對(duì)PPS濾料使用壽命有直接的影響。因此，煙氣含氧量是決定除塵器濾袋工作壽命的主要因素之一。

2.2過(guò)濾風(fēng)速的選擇
袋式除塵器工作時(shí)的過(guò)濾風(fēng)速實(shí)際上是指氣體通過(guò)濾布時(shí)的平均速度，代表了袋式除塵器清收氣體的能力，是袋式除塵器的一個(gè)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。如果過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高，濾袋壽命_會(huì)縮短;如果過(guò)濾風(fēng)速過(guò)低，投資成本_會(huì)提高，因此需要合理地選擇過(guò)濾風(fēng)速。根據(jù)國(guó)內(nèi)外實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，過(guò)濾風(fēng)速應(yīng)控制在1. 0m/min左右，使用聚苯硫醚PPS材質(zhì)，可以_濾袋使用壽命達(dá)30000h，而對(duì)于高粉塵濃度的袋式除塵器，其過(guò)濾風(fēng)速一般在0.8m/min以下。這對(duì)氣流均勻分布及延長(zhǎng)濾袋壽命較為有利。

2.3袋式除塵器運(yùn)行阻力
根據(jù)理論計(jì)算，袋式除塵器除塵效率可達(dá)99%。但在實(shí)際運(yùn)行中，會(huì)受到除塵器漏風(fēng)和阻力的影響。漏風(fēng)率越低，除塵效果越好;阻力減小，除塵效果提高。袋式除塵器阻力與噴吹壓力有關(guān)，噴吹壓力越大，噴吹到濾袋內(nèi)和所誘導(dǎo)的空氣量越多，產(chǎn)生的反吹風(fēng)速_越大，清灰效果越好，除塵器的阻力下降越明顯。隨著噴吹壓力的增加，除塵器阻力隨過(guò)濾風(fēng)速的增加而增加，但增加的速率越來(lái)越緩慢。因此，在- -定范圍內(nèi)，增大噴吹壓力可以減小除塵器的運(yùn)行阻力。

2.4介質(zhì)溫度
當(dāng)介質(zhì)溫度升高_(dá)出濾袋工作范圍時(shí)，濾袋的除塵性能將逐漸發(fā)生改變，如脆化、表面收縮、變形、透氣等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)“燒袋”，使濾袋受到損壞，除塵性能急劇下降。

2.5濾袋結(jié)露
結(jié)露是袋式除塵器運(yùn)行中常見的問(wèn)題。介質(zhì)中的水分是影響濾袋結(jié)露的
     
主要的因素，尤其是在處理高溫介質(zhì)時(shí)，當(dāng)濾袋發(fā)生結(jié)露，濾袋表面的初始粉塵層將含有水分，水分使濾袋表面粘結(jié)、板結(jié)，從而加速濾袋的腐蝕和損壞，導(dǎo)致濾袋失去彈性，不能正常工作。除塵器濾袋的品質(zhì)、過(guò)濾風(fēng)速的選擇，以及袋式除塵器的運(yùn)行阻力、介質(zhì)溫度、濾袋結(jié)露等不僅會(huì)影響除塵效率，還會(huì)影響除塵性能，妨礙布袋除塵器的正常工作。

3、袋式除塵器的除塵性能

袋式除塵器與靜電除塵器相比，其除塵效率基本不受粉塵的比電阻、濃度、粒度等因素的影響，鍋爐負(fù)荷的變化和煙氣量波動(dòng)對(duì)布袋除塵器除塵效率的影響不大，袋式除塵器對(duì)微細(xì)煙塵的捕集率- -般可達(dá)99.9%以上，并同時(shí)具有除塵效率高、占地面積小、投資費(fèi)用少、耗電量小等優(yōu)點(diǎn)。袋式除塵器不僅可實(shí)現(xiàn)對(duì)燃煤排放顆粒物的控制，而且還可捕集些許量的SO2等有害氣體，除去煙氣中的顆粒態(tài)重金屬Hg。袋式除塵器雖然具有上述優(yōu)點(diǎn)，但也存在著明顯的不足: (1) 運(yùn)行阻力較大一般壓力損失為1000~1500Pa,這對(duì)除塵器后的引風(fēng)機(jī)功率要求較高; (2)運(yùn)行成本較高主要是指濾袋費(fèi)用高，低溫時(shí)要防結(jié)露_;(3)受進(jìn)口粉塵濃度影響較大除塵器進(jìn)口粉塵濃度將影響濾袋的使用壽命及除塵器的運(yùn)行阻力，當(dāng)除塵器進(jìn)口粉塵濃度過(guò)高時(shí)，濾袋阻力上升速度加快，清灰頻率升高，壓縮空氣消耗增大，除塵效率降低。
 
4、提高除塵性能的技術(shù)措施

4.1提高濾料產(chǎn)品質(zhì)量
濾袋材料和濾袋織造技術(shù)直接影響濾布和濾袋的質(zhì)量，影響使用壽命和運(yùn)行費(fèi)用，并進(jìn)而影響布袋除塵器的除塵效率，影響粉塵的排放濃度。因此，精擇原料，提高濾袋材料和濾袋織造工藝水平，是提高布袋除塵器除塵效率的關(guān)鍵。

4.2設(shè)置旁路保護(hù)
設(shè)置旁路保護(hù)是提高袋式除塵器除塵性能的一種有效方法，旁路保護(hù)是在布袋除塵器的進(jìn)出口煙道處設(shè)旁路閥門。當(dāng)煙溫_過(guò)濾袋所能承受的溫度范圍時(shí)，或?yàn)V袋壓差大于設(shè)定值又不能控制時(shí)，自動(dòng)打開旁路閥門，關(guān)閉布袋除塵器的進(jìn)出口閥門，這時(shí)煙氣直接經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)排出。設(shè)置旁路閥門的目的是在特定情況下起到對(duì)布袋除塵器的有效保護(hù)作用，使布袋除塵器能夠維持較高的除塵效率.

4.3選擇進(jìn)風(fēng)方式
目前含塵氣流的進(jìn)風(fēng)方式主要有兩種，即下進(jìn)風(fēng)和側(cè)進(jìn)風(fēng)。下進(jìn)風(fēng)方式是指含塵氣流從布袋除塵器下方灰斗進(jìn)入，通過(guò)濾袋凈化后從除塵器頂部排出。這種進(jìn)風(fēng)方式的含塵氣流運(yùn)動(dòng)方向和顆粒物的沉降方向相反，主要特點(diǎn)如下: (1) 含塵氣流進(jìn)入下方灰斗后，粗顆粒煙塵直接沉降，通常只有小于0. 3μ m的細(xì)小顆粒物接觸濾袋，減少了顆粒物對(duì)濾袋的磨損，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命，同時(shí)也延長(zhǎng)了濾袋清灰的時(shí)間間隔; (2) 含塵氣流與顆粒物沉降方向相反不但阻礙了煙塵顆粒物的沉降，而且在反吹時(shí)容易使濾袋內(nèi)部清收下來(lái)的煙塵還未全部沉降到灰斗之前又被吹回到濾袋上方，影響了布袋除塵器的除塵效率。

側(cè)進(jìn)風(fēng)方式是指含塵氣流進(jìn)入煙道進(jìn)口后，再經(jīng)過(guò)煙氣分配裝置側(cè)向進(jìn)氣。選擇這種方式時(shí)，煙氣分配器對(duì)大粒徑的煙塵進(jìn)行粗分離，避免了含塵氣體對(duì)濾袋的直接沖刷，能夠進(jìn)-步 提高整個(gè)除塵器的除塵效率。由于是側(cè)向進(jìn)氣，所產(chǎn)生的氣流上升速度較慢。當(dāng)粉塵從除塵器頂部墜落到底部時(shí)，再次被帶走的可能性，以及壓力損失等明顯減小，從而使運(yùn)行能耗降低，除塵效率提高.

袋式除塵器運(yùn)行阻力大，濾袋維護(hù)費(fèi)用高，運(yùn)行成本較大，但其除塵效率基本不受粉塵的比電阻、濃度、粒度等因素的影響，鍋爐負(fù)荷的變化、煙氣量的波動(dòng)對(duì)布袋除塵器出口排放濃度的影響較小，且除塵效率高，能滿足我國(guó)新頒布的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定，因而在電廠除塵設(shè)備中占有主導(dǎo)地位。相信在“節(jié)能減排”的總目標(biāo)下，只要提升布袋除塵器的除塵性能，布袋除塵器在電廠的應(yīng)用將會(huì)_加廣泛。