脈沖布袋除塵器和電袋除塵器的性能比較

高輝 王永良 黑君

摘 要：要想徹底解決大氣污染尤其是煙塵污染問(wèn)題。就一定要積極研究先進(jìn)的除塵技術(shù)，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，現(xiàn)今常用的有電袋復(fù)合除塵器和脈沖布袋除塵器兩種。該文筆者對(duì)這兩種除塵器的各項(xiàng)性能進(jìn)行了深入地分析比較，最終結(jié)果表現(xiàn)為電袋復(fù)合除塵器的改造費(fèi)用較低，但是所需的運(yùn)行成本很高。脈沖布袋除塵器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低，所以，在進(jìn)行項(xiàng)目的新建工作時(shí)，最好使用脈沖布袋除塵器，其經(jīng)濟(jì)效益、工作效果都是非常好的。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合除塵器 脈沖布袋除塵器 粉塵排放 清灰 運(yùn)行成本

中圖分類號(hào)：TM621.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）09（c）-0061-02

1 兩種除塵器工作原理介紹

1.1 電袋復(fù)合式除塵器

電袋復(fù)合除塵器的工作原理如下所示：首先煙氣從進(jìn)口喇叭到達(dá)電場(chǎng)區(qū)，粉塵隨即在電場(chǎng)區(qū)荷電而且許多被收集，較粗的顆粒煙塵便下降到灰斗，只有一小部分已荷電進(jìn)入濾袋區(qū)，主要原因是難收集粉塵，進(jìn)入濾袋區(qū)之后被過(guò)濾，完成了整個(gè)的煙氣凈化工作。爐尾煙氣在經(jīng)過(guò)電除塵區(qū)后便會(huì)慢慢到達(dá)后級(jí)布袋除塵器，煙塵中大多數(shù)粉塵都可以在前面的靜電電場(chǎng)中被吸附，剩余的煙塵也可在后級(jí)布袋除塵器被去除，但這部分一般僅需吸附25%左右的煙塵。這將會(huì)使濾袋處粉塵負(fù)荷量顯著減小，并且使清灰周期增加。且這種除塵方式不會(huì)受到煤的種類、煙氣特質(zhì)及飛灰比的影響，保證其長(zhǎng)時(shí)間的安全穩(wěn)定運(yùn)行，而且能很好地保障除塵效率。

1.2 脈沖布袋除塵器

脈沖布袋除塵器（pulse-jet bag Series Dust Filter）是在布袋除塵器的基礎(chǔ)上，改進(jìn)的新型高效脈沖袋式除塵器。要想提高沖袋式除塵器的工作效果，使其凈化效率、氣體處理能力、性能穩(wěn)定性、操作簡(jiǎn)潔性、濾袋使用壽命等各方面的性能都有所提高。從結(jié)構(gòu)上對(duì)脈沖閥進(jìn)行改進(jìn)的話，還能有效處理其所存在的空氣壓力低等問(wèn)題。脈沖布袋除塵器的主要構(gòu)成是箱體、灰斗以及脈沖清灰系統(tǒng)。含塵的氣體由進(jìn)風(fēng)口到達(dá)灰斗后，在較大的箱體內(nèi)截面積和變動(dòng)的氣流的影響下，有些大顆粒的粉塵就會(huì)在慣性作用下下落，除去部分粉塵?；叶分械臍饬骼^續(xù)向上到達(dá)箱體中的濾袋時(shí)，粉塵便會(huì)集聚在濾袋外表面。過(guò)濾后的空氣最終便會(huì)通過(guò)靜氣室、煙囪進(jìn)入大氣中。清灰期間，需要打開脈沖閥使用壓縮空氣來(lái)清灰，并將粉塵從濾袋上分離。

2 性能差異

2.1 結(jié)構(gòu)組成

電袋復(fù)合除塵器和脈沖布袋除塵器的最大區(qū)別就是增加了1～2級(jí)電場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)靜電除塵，不過(guò)，靜電除塵區(qū)域的存在并沒有使布袋除塵器的規(guī)模減小，這是由于布袋的數(shù)量是和煙氣流量以及過(guò)濾風(fēng)速有聯(lián)系的，和含塵濃度是無(wú)關(guān)的。增加過(guò)濾風(fēng)速可以使過(guò)濾面積顯著降低，但其過(guò)濾風(fēng)速卻和材料性能有關(guān)，因此入口濃度的改變并不會(huì)使布袋數(shù)量發(fā)生較大的變動(dòng)。

2.2 清灰機(jī)理

濾料材質(zhì)和濾料表面粉塵層特性在很大程度上影響到脈沖布袋除塵器的除塵效率和除塵質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，如果直接使用新濾袋，那么這個(gè)時(shí)候的除塵效率和除塵質(zhì)量不盡人意，但是如果使用一段時(shí)間之后，即濾袋上附著的粉塵達(dá)2～3 g/m2的時(shí)候，除塵效率就會(huì)大于90%，而如果粉塵達(dá)到150 g/m2的時(shí)候，除塵效率高達(dá)99%。進(jìn)行脈沖清灰之后，大多數(shù)的粉塵會(huì)脫離濾袋，但是并不是所有的都會(huì)脫離，還會(huì)殘留一些。殘留的粉塵量到最后會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，這個(gè)時(shí)候的除塵效率基本會(huì)高于99%，達(dá)到了人們預(yù)期的效果。

多項(xiàng)實(shí)際研究表明，由電場(chǎng)到達(dá)濾袋之后，帶電粉塵非常容易在濾袋的表面堆積，并且分層的結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生很大的變化。微細(xì)粉塵經(jīng)過(guò)濾袋也會(huì)使超標(biāo)排放等問(wèn)題發(fā)生。為有效解決這一問(wèn)題，我們常常會(huì)在濾袋上預(yù)涂灰。不過(guò)，涂灰的工作量是非常大的，并且容易污染附近的環(huán)境，所以在工業(yè)用戶中應(yīng)用并不廣泛。

除此之外，布袋除塵器長(zhǎng)期處于高過(guò)濾風(fēng)速下，若濾袋表層沒有粉塵層，這便會(huì)使大量的微細(xì)粉塵穿過(guò)濾料的空隙，開展動(dòng)態(tài)工作的過(guò)程中，電袋負(fù)荷除塵器不會(huì)收集到微細(xì)粉粒的根源便在于此。一般條件下，電袋復(fù)合除塵器濾袋的間隙十分微小，因此清灰后的粉塵經(jīng)常會(huì)落到下層濾層導(dǎo)致二次污染，降低清灰效率。

2.3 技術(shù)特點(diǎn)

通常來(lái)說(shuō)，高壓風(fēng)機(jī)是反吹風(fēng)布袋除塵器的主要?dú)庠矗ㄩy的翻板動(dòng)作是實(shí)現(xiàn)反吹風(fēng)布袋除塵器過(guò)濾、反吹狀態(tài)轉(zhuǎn)換的主要途徑。因此不難發(fā)現(xiàn)，三通閥的質(zhì)量的高低與性能的好壞對(duì)除塵器的漏風(fēng)率、清灰效率等各個(gè)方面都有著重要而明顯的影響。三通閥的翻板動(dòng)作依靠推桿電機(jī)動(dòng)作，它在實(shí)際工作中可能會(huì)有一些延遲，因此在控制工作中一定要設(shè)置調(diào)整時(shí)間，借助慣性來(lái)對(duì)閥班進(jìn)行控制。可是，三通閥的工作精度、潤(rùn)滑程度以及工作時(shí)間、工作環(huán)境等都會(huì)使其產(chǎn)生慣性運(yùn)動(dòng)變化，因此工作期間很難保證閥班運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，其漏風(fēng)率很高，并且系統(tǒng)的密封性也很差。橫插式扁袋除塵器的最大優(yōu)勢(shì)就是能夠側(cè)面換袋，并且操作簡(jiǎn)單，能夠減少換袋所需的空間，不過(guò)在實(shí)際工作期間并沒有收到預(yù)期的效果。扁袋除塵器花板上的安裝孔是很小的，并且除塵器內(nèi)部的濾袋也是水平設(shè)置的，濾袋上聚集的粉塵就會(huì)導(dǎo)致扁袋的下部變成鼓形，大于孔的直徑，這便會(huì)增加濾袋抽出的難度，還常常會(huì)和天花板摩擦，最終使得粉塵落到風(fēng)管內(nèi)部以及操作平臺(tái)上，導(dǎo)致二次污染。脈沖布袋除塵器內(nèi)部一般是沒有機(jī)械傳動(dòng)設(shè)施的，箱體上安裝的控制閥班以及噴吹的氣動(dòng)閥都是開關(guān)由開關(guān)量控制的，不會(huì)導(dǎo)致行程誤差，所以采用脈沖噴吹有清灰強(qiáng)度大、不易糊袋等優(yōu)勢(shì)。此外，電袋復(fù)合式除塵器，作為一種新型的復(fù)合型除塵器，采用了靜電除塵和布袋除塵的原理，克服了之前單一功能除塵器的弊端，可謂是這一領(lǐng)域的重大突破。對(duì)于目前PM2.5的吸收也具有良好的效果。此外，這種復(fù)合型的除塵器吸塵率更高，高達(dá)70%～80%，而且更具環(huán)保的功效。

3 經(jīng)濟(jì)性比較

脈沖布袋除塵器的結(jié)構(gòu)一目了然，不需安排專業(yè)人員來(lái)操作，且脈沖閥的壽命能超過(guò)100萬(wàn)次，使用壽命也在3萬(wàn)時(shí)左右，僅僅需要更換脈沖閥和濾袋就能保證正常工作狀態(tài)。但是電袋復(fù)合除塵器電場(chǎng)區(qū)域就要安排專門的維修者，檢查時(shí)還需停止工作。

4 結(jié)語(yǔ)

（1） 現(xiàn)今的普遍問(wèn)題是除塵器不具有統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)，所以我們必須投入更多的人力、物力以及財(cái)力進(jìn)行技術(shù)方面的改造與創(chuàng)新，在滿足業(yè)主需求的基礎(chǔ)上將除塵器變?yōu)殡姶?fù)荷除塵器或者是脈沖布袋除塵器，還要將業(yè)主的需求作為依據(jù)。

（2）對(duì)電除塵器進(jìn)行改造時(shí)，一般會(huì)保留原來(lái)的1～2個(gè)電場(chǎng)，然后改造成布袋除塵器，這樣能最大化地利用已有設(shè)施，并且可以使改造成本大大降低，不過(guò)這一復(fù)合除塵器通常不適用于新建燃煤機(jī)組的建設(shè)。現(xiàn)今的燃煤機(jī)組一般都用低壓長(zhǎng)袋脈沖除塵器作為煙氣除塵設(shè)施。

科學(xué)控制運(yùn)行成本。布袋除塵器的原始阻力是非常大的，這便會(huì)使引風(fēng)機(jī)功率增大，所以電耗要大于電袋負(fù)荷除塵器，但維護(hù)成本很低，這些維修成本一般都體現(xiàn)在濾袋以及脈沖閥膜片的更換上。以75 t/h鍋爐尾部除塵為例，采用脈沖布袋除塵器一個(gè)檢修期（3年）比采用電袋復(fù)合除塵器節(jié)省運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用約20萬(wàn)元。

綜合該文論述，進(jìn)行除塵器改造時(shí)應(yīng)用較為頻繁的是電袋復(fù)合除塵器。進(jìn)行項(xiàng)目改造工作前，一般會(huì)保留原有的1～2個(gè)電場(chǎng)，或?qū)⒃胁即龎m器前部改造為1～2個(gè)電場(chǎng)，保留后部分布袋，這樣能有效降低改造成本。但是在新建的項(xiàng)目中，尤其是建設(shè)7～2 MW的中小型鍋爐企業(yè)時(shí)，由于脈沖布袋除塵器對(duì)于風(fēng)速的要求比較高，需要安排大量的運(yùn)行維護(hù)工作者，投入較高的成本，所以工作起來(lái)很復(fù)雜。因此，在工作期間，必須結(jié)合實(shí)際情況來(lái)選用具體的除塵器。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐堯，張?chǎng)危号d，等. 袋式除塵器濾袋失效原因分析及預(yù)防措施[J].潔凈煤技術(shù)，2012（6）：112-115.

[2] 江得厚，王賀岑，張營(yíng)帥，等.燃煤電廠電-袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用及問(wèn)題分析[J].中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2014（2）：15-19.

[3] 徐濤.袋除塵技術(shù)發(fā)展及國(guó)產(chǎn)濾料使用[J].中國(guó)水泥，2011（6）：71-74.