摘要：袋式除塵器具有除塵效率高、不受粉塵和煙氣特性影響、運(yùn)行穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色冶金、水泥、煙草和垃圾焚燒等行業(yè)。本文主要分析對(duì)袋式除塵器特點(diǎn)，并介紹袋式除塵器在燃煤電廠的應(yīng)用。
袋式除塵器也稱為過(guò)濾式除塵器，是讓煙氣通過(guò)濾網(wǎng)來(lái)達(dá)到除塵的效果，它具有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便；造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用低；能承受煙氣中不同特性的粉塵；處理氣體量大，除塵效率高等特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中除塵效率能達(dá)到99.99%。經(jīng)袋式除塵器過(guò)濾后的煙氣含塵濃度一般都低于30mg/Nm3，有的甚至在10mg/Nm3以下，并且袋式除塵器還能有效捕集對(duì)人體危害最大的超細(xì)微小顆粒。
1.袋式除塵器的特點(diǎn)
1.1過(guò)濾原理
袋式除塵器主要是利用濾料對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，以達(dá)到除塵的目的。過(guò)濾的過(guò)程分兩個(gè)階段，首先是含塵氣體通過(guò)清潔的濾料，此時(shí)起過(guò)濾作用的主要是濾料纖維的阻留。其次，當(dāng)阻留的粉塵不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料內(nèi)部，一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層，此時(shí)主要依靠粉塵層過(guò)濾含塵氣體。
1.2運(yùn)行機(jī)理
含塵氣體進(jìn)入除塵器后，氣流速度下降，煙塵中較大顆粒直接沉淀至灰斗，其余塵粒從外至內(nèi)穿過(guò)濾袋進(jìn)行過(guò)濾，清潔煙氣從濾袋內(nèi)側(cè)排放，飛灰被阻留在濾袋外側(cè)。隨著積灰的不斷積累，濾袋內(nèi)外側(cè)的壓差逐步增加，當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)，清灰氣流反向吹入濾袋內(nèi)部，濾袋瞬間膨脹，從而使附著在慮袋上的粉塵脫落，達(dá)到除塵的效果。
1.3基本結(jié)構(gòu)
1.3.1過(guò)濾系統(tǒng)
為了在有限的空間內(nèi)布置下足夠的過(guò)濾面積，需要將濾布縫制成濾袋。在鍋爐引風(fēng)機(jī)的負(fù)壓吸引作用下，含塵煙氣中的粉塵被濾布阻擋留在濾袋的外表面，凈化煙氣穿過(guò)濾袋，完成過(guò)濾工作。為防止濾袋被引風(fēng)機(jī)吸癟導(dǎo)致凈化煙氣無(wú)法排出，清灰氣流無(wú)法吸入，濾袋內(nèi)部需要裝有袋籠作支撐。袋式除塵器過(guò)濾系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，是由無(wú)數(shù)個(gè)小型過(guò)濾單元構(gòu)成，每個(gè)小型過(guò)濾單元是由一條濾袋內(nèi)裝一個(gè)袋籠，嚴(yán)密地裝在花板上而形成。
1.3.2清灰系統(tǒng)
當(dāng)濾袋外表面的粉塵達(dá)到一定厚度時(shí)，就應(yīng)該對(duì)濾袋進(jìn)行清灰，否則除塵器阻力將持續(xù)升高，系統(tǒng)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，并會(huì)造成其他一些問題。過(guò)濾式濾袋的清灰，是利用氣流反向吹入濾袋內(nèi)部，依靠氣流的作用力清落濾袋外部的粉塵，完成清灰工作。
1.4袋式除塵器的主要分類
濾袋形式：扁袋式除塵器和圓袋式除塵器；
氣流方式：正壓式除塵器和負(fù)壓式除塵器；
清灰方式：機(jī)械清灰、反吹風(fēng)清灰、脈沖噴吹清灰和聲波清灰。
1.5袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)
?。?）除塵效率高，能達(dá)到99.98%。能長(zhǎng)期保證排放濃度低于30mg/m3以下。（2）對(duì)人體有嚴(yán)重危害的亞微米級(jí)粉塵顆粒和重金屬粒子有很好的收集效果。（3）對(duì)處理煙氣量和含塵濃度有很好的適應(yīng)性&應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V。（4）對(duì)煤種的適應(yīng)性強(qiáng)&對(duì)粉塵的特性不敏感&不受粉塵比電阻等物化性質(zhì)的影響&運(yùn)行安全穩(wěn)定。（5）設(shè)備簡(jiǎn)單，運(yùn)行維修方便，不需要高技術(shù)工種。（6）一般布袋除塵器采用分室結(jié)構(gòu)，并在設(shè)計(jì)中留有余量。除塵器分室可輪換檢修，而不影響鍋爐的運(yùn)行。因此，對(duì)鍋爐設(shè)備可用率的影響接近為零。
1.6袋式除塵器的缺點(diǎn)
?。?）濾袋的價(jià)格高，使用壽命短，一般為2～4年。（2）設(shè)備阻力損失大，一般在980～1960Pa。
2.袋式除塵器的常用濾料及其選用原則
濾料是袋式除塵器中的主要部件，其造價(jià)一般占到設(shè)備費(fèi)用的10%～15%。除塵器的效率、阻力，特別是維護(hù)管理情況都與濾料的材質(zhì)和使用壽命有關(guān)。
2.1按不同結(jié)構(gòu)分出的濾料種類
?。?）機(jī)織布.機(jī)織布是將經(jīng)紗和緯紗按一定規(guī)則交織而成的織物，分為平紋、斜紋和緞紋三種。（2）針刺氈.針刺氈是先在一幅平紋的基布上鋪上一層短纖維，用帶刺的針垂直在布面上下移動(dòng)，將纖維扎到基布紗絨中，再在基布兩面鋪上兩道以上的纖維層，反復(fù)針刺成型，然后經(jīng)熱定型、燒毛、熱熔、壓光等后處理而成的濾料。（3）表面過(guò)濾材料.基于粉塵層有利于過(guò)濾的理論，在普通的濾料表面人為地覆上一層微孔薄膜以提高粉塵凈化效率。其優(yōu)點(diǎn)是在過(guò)濾的一開始就能在膜表面形成透氣性很好的粉塵薄層，這樣既保證了較高的除塵效率，又保證了較低的運(yùn)行阻力。目前，實(shí)現(xiàn)表面過(guò)濾的途徑有三種：①在普通的濾料表面覆以聚四氟乙烯（PTFE）薄膜；②覆以具有大量微孔的涂層；③利用超細(xì)纖維在針刺氈表面形成超細(xì)面層。
2.2濾料的選用原則
?。?）含塵氣體的溫度是選用濾料的首要因素。按照連續(xù)工作溫度，濾料大約可分為三類：低于130℃的為常溫濾料；130一200℃的為中溫濾料，高于200℃的為高溫濾料。值得注意的是，通常是按照連續(xù)使用溫度選用濾料，但在氣體溫度變化激烈時(shí)，應(yīng)該考慮安全系數(shù)，即瞬間峰值溫度不得超過(guò)濾料的上限溫度。
?。?）在選用濾料時(shí)還要考慮含塵氣體的濕度、腐蝕性、可燃性、爆炸性，以及粉塵形狀、粒徑大小、附著力和凝聚性，并要根據(jù)袋式除塵器的清灰方式來(lái)綜合考慮。
?。?）若使用表面覆膜過(guò)濾技術(shù)，還要特別注意膜態(tài)物的高溫氧化失效問題，以避免袋式除塵器在高溫狀態(tài)下涌入大量空氣，因高溫氧化而造成濾料失效。
3.袋式除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用
隨著國(guó)家粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，在燃煤電廠煙氣處理中，靜電除塵器因其除塵效率受粉塵性質(zhì)的影響較大，因而難以保證長(zhǎng)期、穩(wěn)定高效地運(yùn)行。而隨著袋式除塵技術(shù)的發(fā)展，袋式除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、除塵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠且不受鍋爐燃燒工況和粉塵特性影響的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯示出來(lái)，越來(lái)越多的新建、擴(kuò)建、改建火電廠開始選用袋式除塵器來(lái)處理鍋爐煙氣。
3.1在電廠中應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)
3.1.1煙氣溫度
在考慮一定安全系數(shù)的條件下，要根據(jù)常規(guī)條件下的煙氣溫度合理地選擇濾料，同時(shí)也應(yīng)考慮事故條件下，因高溫而造成的濾料失效。煙氣中是否存在正在燃燒的顆粒物也是必須注意的問題，若存在，可以通過(guò)加長(zhǎng)煙氣連接管或在煙氣連接管較短且沒有足夠空間加長(zhǎng)的情況下設(shè)置必要的阻火裝置等方式加以解決。
3.1.2煙氣特性
燃煤電廠的煙氣一般都具有酸堿腐蝕性，因此應(yīng)根據(jù)煙氣的腐蝕性強(qiáng)度選擇適宜的濾料，同時(shí)也應(yīng)考慮煙氣通道內(nèi)的防腐措施。此外，還應(yīng)采取相應(yīng)的措施避免煙氣中含有的油霧、細(xì)微絮狀物等粘性物質(zhì)附著在濾料上造成濾料堵塞。
3.1.3袋式除塵器預(yù)除灰
在機(jī)組啟動(dòng)或低負(fù)荷穩(wěn)燃時(shí)需要使用燃油，因此，為了避免不完全燃燒的油煙粘袋造成濾袋堵塞，故在袋式除塵器投入使用前，應(yīng)對(duì)新布袋進(jìn)行預(yù)除塵（噴粉煤灰）或設(shè)置旁通，而對(duì)老布袋則不用清灰，以保證其具有一定的灰塵層。
3.1.4袋式除塵器停機(jī)
若停機(jī)時(shí)間短，則不應(yīng)為濾袋清灰，而需注意除塵器的保溫；若停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)，則應(yīng)為所有濾袋清灰，并利用引風(fēng)機(jī)將袋式除塵器內(nèi)殘留的酸性氣體清除干凈。
4.袋式除塵器在實(shí)際應(yīng)用中存在的問題
4.1設(shè)備阻力損失較大
由于設(shè)計(jì)的原因，除塵器在實(shí)際使用時(shí)所處理的煙氣量通常會(huì)大大超過(guò)設(shè)計(jì)的煙氣量，這就使得煙道流速和過(guò)濾速度均大幅增加，阻力上升。另外，由于清灰效果不佳，也會(huì)導(dǎo)致阻力的上升。
4.2濾袋破損
由于磨損、機(jī)械損傷、煙氣超溫、煙氣中酸性氣體的腐蝕，以及濾袋的質(zhì)量不好、制造不佳、安裝不規(guī)范等原因都易造成濾袋的破損。
4.3花板積灰
濾袋破損、濾袋連接短管與花板之間密封不好等原因，都會(huì)導(dǎo)致花板不同程度的積灰，從而影響袋式除塵器的正常運(yùn)行。
5.結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高、環(huán)保監(jiān)督力度的加大以及火電廠煙氣脫硫技術(shù)的多樣化，袋式除塵器以它特有的優(yōu)勢(shì)在我國(guó)燃煤電廠的除塵改造、燃用特殊煤種的電廠除塵，及部分新建電廠的除塵領(lǐng)域?qū)⒖焖侔l(fā)展，并且具有廣闊的發(fā)展空間。
