低阻力袋式除塵器的研究與應(yīng)用

　　近年來，袋式除塵器以其除塵效率高、粉塵排放濃度長期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)而得到迅猛的發(fā)展，越來越得到用戶的青睞。但是，袋式除塵器的設(shè)備阻力正常情況下在1300Pa左右，高時(shí)可達(dá)1800Pa以上，與電除塵器的200Pa運(yùn)行阻力相比其后期的運(yùn)行成本極高，高阻力運(yùn)行已成為現(xiàn)在袋式除塵器必須面對的難題。因此，如何降低袋式除塵器的阻力已成為眾多科技工作者研究的課題。

　　袋式除塵器阻力的構(gòu)成
　　一臺(tái)袋式除塵器設(shè)備阻力的產(chǎn)生有很多方面的原因，就其主要方面有以下幾點(diǎn)：

　　1.除塵器結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻力
　　不同結(jié)構(gòu)的除塵器產(chǎn)生的阻力不同，就低壓行噴脈沖袋式除塵器而言，目前有灰斗進(jìn)風(fēng)的下進(jìn)風(fēng)方式和垂直于濾袋的水平進(jìn)風(fēng)方式，這兩種方式產(chǎn)生的阻力不同，下進(jìn)風(fēng)方式避免了分風(fēng)不均及氣流與濾袋的垂直沖撞，顯然產(chǎn)生的阻力要小。

　　相同結(jié)構(gòu)的除塵器如果進(jìn)出風(fēng)口尺寸、箱體尺寸、閥口尺寸不同，氣流通過時(shí)的速度不同，產(chǎn)生的阻力也就不同；袋與袋之間的間距不同，氣流上升速度就不同，產(chǎn)生的阻力也不同；除塵器的過濾面積不同，過濾風(fēng)速就不同，產(chǎn)生的運(yùn)行阻力也就不同?？傊?，氣流速度越低，產(chǎn)生的阻力就越小。

　　2.清潔濾袋產(chǎn)生的阻力
　　袋式除塵器是利用多孔的袋狀過濾元件從含塵氣體中捕集粉塵的一種除塵設(shè)備，含塵氣體需要從濾袋的一個(gè)個(gè)微孔中通過，不同的孔隙其氣體通過微孔的速度不同，新濾袋產(chǎn)生的阻力一般在50Pa～200Pa之間。

　　3.濾袋上堆積的粉塵層產(chǎn)生的阻力
　　含塵氣體通過濾料時(shí)，粉塵被阻留在濾料的表面，相互之間搭接形成粉塵層，粉塵層是除塵器產(chǎn)生阻力的重要構(gòu)成，不同的粉塵層產(chǎn)生的阻力可達(dá) 500Pa～2500Pa不等。因此，清灰效果的好壞對除塵器的運(yùn)行阻力有重要的影響。

　　降低袋式除塵器阻力的措施

　　針對以上袋式除塵器產(chǎn)生阻力的3個(gè)方面，我們在設(shè)計(jì)除塵器時(shí)需要采取相應(yīng)的措施，盡量將這幾方面產(chǎn)生的作用降至最低。筆者根據(jù)多年從事袋式除塵器設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為降低袋式除塵器運(yùn)行阻力的措施有很多，其主要方面有以下幾個(gè)：

　　1.合理確定過濾風(fēng)速
　　袋式除塵器的阻力在很大程度上取決于過濾風(fēng)速，除塵器結(jié)構(gòu)、清潔濾袋、粉塵層的阻力都隨過濾風(fēng)速的提高而增加。一臺(tái)行噴脈沖袋式除塵器不管用什么樣的濾料，其凈過濾風(fēng)速都不應(yīng)超過1m/min，對微細(xì)粉塵層，由于粉塵粒子相互搭接細(xì)密，過濾風(fēng)速需要更低，否則除塵器的運(yùn)行阻力會(huì)大大增加。但往往不少除塵設(shè)備廠家在選型時(shí)為了產(chǎn)品能在市場競爭中更有競爭力而惡意提高過濾風(fēng)速，從而達(dá)到降低設(shè)備成本的目的，這種除塵器的設(shè)備阻力一定會(huì)高于正常值。

　　2.合理控制氣流上升速度
　　氣流上升速度是指煙氣在濾袋空間內(nèi)的流動(dòng)速度，氣流上升速度是衡量除塵器結(jié)構(gòu)性能優(yōu)劣的重要參數(shù)，對低壓行噴脈沖袋式除塵器的性能影響較大。在相同處理風(fēng)量的條件下，氣流上升速度取得大，說明在有效的袋室空間內(nèi)濾袋與濾袋之間的間距更小，濾袋布置更緊湊，除塵器的外形尺寸更小，但氣流上升速度過大，除塵器的運(yùn)行阻力也會(huì)相應(yīng)增大。通常情況下，氣流上升速度控制在1m/s左右更能發(fā)揮除塵器的使用性能。

　　3.合理控制局部氣流速度
　　低壓行噴袋式除塵器的局部氣流速度包括進(jìn)出風(fēng)口風(fēng)速、進(jìn)風(fēng)支閥風(fēng)速、提升閥口風(fēng)速、凈氣室風(fēng)速、花板孔風(fēng)速等，這些風(fēng)速對除塵器的阻力都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在除塵器設(shè)計(jì)過程中，我們需要盡量加大進(jìn)出風(fēng)口、進(jìn)風(fēng)支閥口和提升閥口的尺寸，以降低氣流的通過速度，從而降低除塵器的運(yùn)行阻力。凈氣室的風(fēng)速需要通過抬高凈氣室的高度來實(shí)現(xiàn)，但抬高凈氣室的高度就意味著設(shè)備成本的增加，所以風(fēng)速的選取要有一個(gè)合理的范圍，正常情況下凈氣室的風(fēng)速控制在 3m/s～5m/s?；ò蹇椎娘L(fēng)速與濾袋長徑比成正比，相同直徑的濾袋長度越長，花板孔風(fēng)速就越高。濾袋的長徑比必須小于60，否則不僅增加除塵器的運(yùn)行阻力，還會(huì)影響濾袋的清灰效果。

　　4.均勻分布?xì)怏w流量
　　袋式除塵器在設(shè)計(jì)時(shí)即使理論過濾風(fēng)速和其他風(fēng)速取得都很合理，但如果氣流均布措施不到位，每個(gè)袋室的實(shí)際處理風(fēng)量就會(huì)有高有低；即便在一個(gè)袋室內(nèi)，如果氣流均布措施不到位，每條濾袋的實(shí)際過濾風(fēng)速也會(huì)不同。所以，在除塵器的進(jìn)風(fēng)口處需要有氣體導(dǎo)流板和均風(fēng)板，需要調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)支閥的開度以平衡各個(gè)袋室的風(fēng)量，在灰斗內(nèi)需要設(shè)置均風(fēng)板來分布單個(gè)袋室的風(fēng)量。

　　5.科學(xué)提高清灰效果
　　濾袋表面粉塵層對除塵器的運(yùn)行阻力有很大影響，因而清灰效果尤其重要。影響低壓行噴袋式除塵器清灰效果的因素有很多，如噴吹壓力、清灰周期、濾袋長度、濾袋與濾袋的間距等。沒有足夠的噴吹壓力和能量，就不能徹底清除濾袋表面的粉塵層。但噴吹壓力也不宜過大，否則濾袋的使用壽命就會(huì)大大縮短。噴吹壓力需要控制在一個(gè)合理的范圍，需要根據(jù)粉塵的黏稠性程度靈活調(diào)整，噴吹壓力應(yīng)控制在0.2MPa～0.4MPa之間。從降低除塵器運(yùn)行阻力角度講，濾袋表面始終處于清潔狀態(tài)時(shí)的阻力最小，這就需要頻繁對濾袋進(jìn)行噴吹清灰，但這樣是以犧牲濾袋的使用壽命為代價(jià)的。所以在實(shí)際操作過程中，我們需要根據(jù)煙氣中粉塵的濃度大小、粉塵的黏稠性靈活調(diào)整清灰周期。

　　6.預(yù)除塵
　　除塵器阻力的上升速度與煙氣中的粉塵濃度大小有關(guān)，如果通過相應(yīng)的措施將煙氣中的粉塵先收集部分，然后再通過濾袋過濾凈化，這樣就能減輕除塵器的過濾負(fù)荷，阻力上升速度也會(huì)大大降低。預(yù)除塵的措施有很多，比如：在除塵器前端加一個(gè)旋風(fēng)除塵器或在除塵器的進(jìn)口內(nèi)部增加旋風(fēng)裝置，通過旋風(fēng)離心效應(yīng)聚集粉塵達(dá)到預(yù)除塵的目的；下進(jìn)風(fēng)方式的袋式除塵器由于煙氣從灰斗內(nèi)通過，由于氣流空間的突然擴(kuò)大，粗顆粒和部分細(xì)粉塵會(huì)沉降下來，因此，下進(jìn)風(fēng)方式是公認(rèn)的袋式除塵器中最科學(xué)的進(jìn)風(fēng)方式。

　　低阻力除塵器的應(yīng)用效果

　　科行環(huán)境工程技術(shù)有限公司在降低除塵器的運(yùn)行阻力方面做了大量的工作，也取得了一定的成績。2009年8月，我們到四川嘉華水泥有限公司1500t/d特種水泥生產(chǎn)線對窯頭窯尾行噴袋式除塵器使用情況進(jìn)行回訪調(diào)研。剛到現(xiàn)場時(shí)2臺(tái)除塵器的清灰周期為30分鐘，窯頭除塵器的平均阻力為 590Pa，窯尾為669Pa。針對清灰周期偏短的情況，我們將2臺(tái)除塵器的清灰周期都調(diào)整到60分鐘。經(jīng)過幾天的跟蹤，窯頭窯尾2臺(tái)除塵器的運(yùn)行阻力分別為799Pa和834Pa。

　　隨后，我們又到貴州仁懷建臺(tái)水泥廠2000t/d水泥生產(chǎn)線對窯尾袋式除塵器進(jìn)行了調(diào)研，當(dāng)時(shí)除塵器的清灰周期為70分鐘。這2家水泥廠在除塵器清灰周期控制時(shí)間較長的情況下其運(yùn)行阻力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于行業(yè)中1300Pa左右的正常范圍。低阻力袋式除塵器可以極大地降低除塵器的運(yùn)行成本，有良好的經(jīng)濟(jì)效益，值得我們進(jìn)行深層次的研究和推廣。