探析布袋除塵器過濾效率影響因素

張志軍（中鹽青海昆侖堿業(yè)有限公司，青海 德令哈 817099）

布袋除塵器主要是采用集中式過濾的方式對(duì)一些固體顆粒物進(jìn)行收集和處理，達(dá)到除塵降塵改善廠房環(huán)境的目的。在布袋除塵器運(yùn)轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，主要是對(duì)這些固體顆粒物進(jìn)行篩分，通過碰撞作用起到有效的攔截效果，并防止固體顆粒物的擴(kuò)散，起到有效的靜電吸附作用，將其逐漸變小，從而排出。

1 項(xiàng)目概況

2011年8月中鹽青海昆侖堿業(yè)有限公司年產(chǎn)100萬(wàn)噸純堿項(xiàng)目順利投產(chǎn)，石灰工序作為氨堿法制造重要工序，它的運(yùn)行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定，石灰窯作為石灰工序的關(guān)鍵設(shè)備，在純堿生產(chǎn)中對(duì)裝置產(chǎn)能起決定性作用。純堿企業(yè)生產(chǎn)一般都是按照“以灰定產(chǎn)”的原則組織生產(chǎn)，較大的生產(chǎn)負(fù)荷給石灰窯控制帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)，在原料輸送及生石灰取出過程中造成廠房?jī)?nèi)粉塵四處飛揚(yáng)環(huán)境惡劣，廠房?jī)?nèi)粉塵治理一直是行業(yè)難題的更是嚴(yán)峻，給企業(yè)帶來(lái)了較大的壓力。為改善車件環(huán)境2012年4月起對(duì)車間的14臺(tái)布袋除塵器運(yùn)行參數(shù)及濾袋、除塵管道通過技術(shù)改造，取得了十分明顯的成果，給員工創(chuàng)造了良好的工作環(huán)境[1]。

2 布袋除塵器過濾影響因素及控制路徑

2.1 過濾速度對(duì)除塵器過濾影響及控制路徑

2.1.1影響體現(xiàn)

考慮布袋除塵器過濾的影響因素，要從綜合的角度來(lái)進(jìn)行，既要分析粉塵的性質(zhì)，也要考慮整體機(jī)組運(yùn)行條件，更要從速度方面進(jìn)行分析。目前從布袋除塵器的相應(yīng)運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出，過濾速度對(duì)于整體的過濾效果影響是顯著的。例如，該除塵器采用的布袋除塵器主要的處理工藝為PPS+PTFE膜覆蓋處理，其中PPS 占比約為15%，PTFE 占比約為70%。其中PPS膜覆蓋處理技術(shù)主要是對(duì)表面的一些固體顆粒物進(jìn)行有效的處理，處理方式包括慣性碰撞，攔截和擴(kuò)散。PTFE主要包含內(nèi)部的一些固體顆粒物的處理，包含碰撞后的攔截、擴(kuò)散和靜電吸附。整體上來(lái)講，這一套處理工藝阻力系數(shù)約為1500pa。經(jīng)過濾之后，整體的煙塵控制效率可以達(dá)到70%到90%。一般來(lái)說(shuō)在煙塵濃度小于50毫克每立方米的范圍之內(nèi)，運(yùn)行效率可以超過80%，在煙氣濃度大于60 毫克每立方米的范圍之內(nèi)，運(yùn)行效率可以超過30%。整體上來(lái)講，濾袋的壽命約為3萬(wàn)到3.1萬(wàn)小時(shí)。

布袋除塵過濾器的風(fēng)速影響因素主要是指PPS處理方式表面的平均流動(dòng)速度，一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)速度約在60F.左右。但實(shí)際運(yùn)行的速度還要考慮整體濾袋內(nèi)的煙氣流量，也就是說(shuō)考慮每小時(shí)內(nèi)通過的煙氣質(zhì)量（一般用毫克作為單位來(lái)進(jìn)行衡量，濾袋的總體面積用平方米來(lái)進(jìn)行計(jì)算）通過兩個(gè)數(shù)值的比對(duì)就可以計(jì)算出煙氣通過濾袋表面的平均速度。一般來(lái)說(shuō)速度越慢過濾的效果就會(huì)越好，實(shí)際的過濾率也會(huì)越高，但是在速度的控制方面，不僅要考慮過濾的有效濾過率的速度，還需要考慮綜合性，也就是說(shuō)，從經(jīng)濟(jì)成本、濾袋使用壽命和運(yùn)行安全性等綜合角度來(lái)對(duì)整體的速度選擇進(jìn)行分析。

2.1.2控制路徑

首先，當(dāng)濾袋表面堆積相同質(zhì)量的粉塵，尤其是固體顆粒物的直徑相同時(shí)，可以通過適當(dāng)提高速度的方式來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的過濾控制，一般來(lái)說(shuō)同等質(zhì)量的粉塵過濾速度可以提高20%到30%，在這樣的情況之下累計(jì)收成率也就會(huì)顯著下降。其次，過濾效率的控制還要從粉塵性質(zhì)的角度來(lái)進(jìn)行思考，如果粉塵屬于超細(xì)粉塵，那么就要適當(dāng)?shù)恼{(diào)低過濾的速度，例如本項(xiàng)目當(dāng)中所進(jìn)行的純堿過濾就是屬于超細(xì)粉塵，由于粉塵具有特殊性，腐蝕的程度比較高，因而采用低速過濾的方式更可以提高整體的過濾效果。最后，過濾速度的控制還要分析入口含塵濃度，清灰方式等等。例如本次項(xiàng)目所采取的純堿過濾，一般采取低壓脈沖噴吹的方式來(lái)進(jìn)行過濾速度控制在1.0米每分鐘之內(nèi)，這樣的控制方式更可以提高過濾的實(shí)際效果。除此之外，整個(gè)項(xiàng)目組還采取了增設(shè)粉塵預(yù)處理裝置，這個(gè)裝置的過濾速度在1.1 米每分鐘之內(nèi)，反吹灰方式過濾速度約為預(yù)處理裝置過濾速度的80%，這種組合的過濾方式可以對(duì)超細(xì)的純堿粉塵進(jìn)行有效的隔離和吸附，避免入口粉塵濃度高，大大降低粉塵之間的粘附性，從而進(jìn)一步提高過濾的效率。應(yīng)用這種組合化的過濾方法，還可以延長(zhǎng)濾袋的使用壽命，從而降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的成本，提高使用的安全性，避免濾袋在使用的過程當(dāng)中突然損壞，造成廠房?jī)?nèi)粉塵彌漫影響工人生命安全的現(xiàn)象[2]。

2.2 布袋除塵器阻力對(duì)過濾效率的影響與控制路徑

2.2.1影響體現(xiàn)

布袋除塵器阻力對(duì)其運(yùn)行效果的影響體現(xiàn)在多個(gè)方面，例如整個(gè)除塵系統(tǒng)運(yùn)行的能源消耗，資源消耗，過濾的效率以及定期運(yùn)行的周期，這些相關(guān)的項(xiàng)目都與阻力的最終只設(shè)定有關(guān)。但是實(shí)際上調(diào)整除塵器的運(yùn)行阻力是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)性過程，需要綜合考慮除塵器的結(jié)構(gòu)形式、濾袋的性質(zhì)，過濾的速度以及粉塵的濃度，甚至還要考慮運(yùn)行過程當(dāng)中的清灰方式、煙氣的溫度以及煙氣的粘度等等，因而進(jìn)行阻力的判斷要進(jìn)行路徑構(gòu)建以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。例如本次項(xiàng)目的純堿灰塵吸附項(xiàng)目就通過出氣口流量裝置來(lái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)控，獲得相應(yīng)除塵器的進(jìn)出數(shù)量，之后進(jìn)行統(tǒng)籌分析，設(shè)置了兩個(gè)內(nèi)部通道擋板，分析流動(dòng)阻力。最終測(cè)定的阻力值為300pa，濾袋的阻力為150pa，空氣的粘度為120米每秒。通過這樣的計(jì)算，整體上來(lái)講，就可以獲得一個(gè)比較科學(xué)合適的布袋除塵器阻力，但是整體的阻力運(yùn)行也要從運(yùn)行的實(shí)際效率角度來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)整，避免一刀切的設(shè)置方式影響整個(gè)運(yùn)行的靈活性。

2.2.2.控制路徑

第一，阻力的控制可以考慮粉塵粒度分布的情況，由于本項(xiàng)目的純堿屬于超細(xì)粉塵，因而在粉塵濃度不變的情況下，可以將阻力的控制速度為0.5米每分鐘，粉塵厚度增加20%之后，可以保障粉塵的厚度阻力呈現(xiàn)一種線性變化的效果，提高過濾的效率。第二，粉塵控制的過程當(dāng)中，當(dāng)速度小于1.2 米每秒時(shí)，可以持續(xù)進(jìn)行阻力線性變化分析，提高阻力運(yùn)行的平均值，從而降低能源消耗，找到除塵器阻力與過濾效率的最佳平衡點(diǎn)，本項(xiàng)目經(jīng)過統(tǒng)籌分析之后，最佳平衡點(diǎn)為1350pa。這個(gè)數(shù)字可以綜合分析酸鈣粉塵、毛氈濾袋、堆積粉塵量以及粉塵的速率、化學(xué)成分。第三，技術(shù)人員還要從煙氣，溫度等角度來(lái)進(jìn)行分析，探討布袋除塵器阻力受到的具體影響，一般來(lái)說(shuō)，煙氣溫度在250℃以內(nèi)，阻力可以控制在1200pa，煙氣溫度超過270℃，阻力要控制在1500pa，這樣的方式可以更好地提高布袋除塵率的控制效果，并減緩布袋除塵器在運(yùn)行過程當(dāng)中受到的損傷。

除上述兩種因素之外，粉塵粒徑對(duì)于過濾效果也具有顯著的影響，是否進(jìn)行預(yù)處理對(duì)于粉塵的過濾效果影響也比較顯著，但是本次方案由于事前設(shè)計(jì)的比較合理，粉塵粒徑比較統(tǒng)一，在購(gòu)置除塵器以及設(shè)置除塵器參數(shù)的過程當(dāng)中，已經(jīng)考慮到了粉塵的直徑影響，并設(shè)置了預(yù)處理的裝置，因而本文不探討上述兩種過濾路徑[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，布袋過濾器的效率影響因素主要包含過濾速度，除塵器阻力，粉塵粒徑以及粉塵預(yù)處理等等。從本文分析可知，研究布袋除塵器的過濾效率影響因素，有利于我們從整合化的角度進(jìn)行相應(yīng)的路徑探討，從而提高過濾效率，降低各種因素對(duì)于這個(gè)效率的影響，因而我們要加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析以及系統(tǒng)性研究，減少相應(yīng)因素對(duì)于粉塵過濾器造成的不利影響，延長(zhǎng)過濾器的壽命，提高運(yùn)行安全性。