低阻力袋式除塵器的研究與應用
來源：江蘇科行環境工程技術有限公司 閱讀：2509 更新時間：2010-03-30 14:10近年來，袋式除塵器以其除塵效率高、粉塵排放濃度長期穩定達標而得到迅猛的發展，越來越得到用戶的青睞。但是，袋式除塵器的設備阻力正常情況下在1300Pa左右，高時可達1800Pa以上，與電除塵器的200Pa運行阻力相比其后期的運行成本極高，高阻力運行已成為現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成
一臺袋式除塵器設備阻力的產生有很多方面的原因，就其主要方面有以下幾點：
1.除塵器結構產生的阻力
不同結構的除塵器產生的阻力不同，就低壓行噴脈沖袋式除塵器而言，目前有灰斗進風的下進風方式和垂直于濾袋的水平進風方式，這兩種方式產生的阻力不同，下進風方式避免了分風不均及氣流與濾袋的垂直沖撞，顯然產生的阻力要小。
相同結構的除塵器如果進出風口尺寸、箱體尺寸、閥口尺寸不同，氣流通過時的速度不同，產生的阻力也就不同；袋與袋之間的間距不同，氣流上升速度就不同，產生的阻力也不同；除塵器的過濾面積不同，過濾風速就不同，產生的運行阻力也就不同。總之，氣流速度越低，產生的阻力就越小。
2.清潔濾袋產生的阻力
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備，含塵氣體需要從濾袋的一個個微孔中通過，不同的孔隙其氣體通過微孔的速度不同，新濾袋產生的阻力一般在50Pa～200Pa之間。
3.濾袋上堆積的粉塵層產生的阻力
含塵氣體通過濾料時，粉塵被阻留在濾料的表面，相互之間搭接形成粉塵層，粉塵層是除塵器產生阻力的重要構成，不同的粉塵層產生的阻力可達 500Pa～2500Pa不等。因此，清灰效果的好壞對除塵器的運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生阻力的3個方面，我們在設計除塵器時需要采取相應的措施，盡量將這幾方面產生的作用降至最低。筆者根據多年從事袋式除塵器設計方面的經驗，認為降低袋式除塵器運行阻力的措施有很多，其主要方面有以下幾個：
1.合理確定過濾風速
袋式除塵器的阻力在很大程度上取決于過濾風速，除塵器結構、清潔濾袋、粉塵層的阻力都隨過濾風速的提高而增加。一臺行噴脈沖袋式除塵器不管用什么樣的濾料，其凈過濾風速都不應超過1m/min，對微細粉塵層，由于粉塵粒子相互搭接細密，過濾風速需要更低，否則除塵器的運行阻力會大大增加。但往往不少除塵設備廠家在選型時為了產品能在市場競爭中更有競爭力而惡意提高過濾風速，從而達到降低設備成本的目的，這種除塵器的設備阻力一定會高于正常值。
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的流動速度，氣流上升速度是衡量除塵器結構性能優劣的重要參數，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，除塵器的運行阻力也會相應增大。通常情況下，氣流上升速度控制在1m/s左右更能發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出風口風速、進風支閥風速、提升閥口風速、凈氣室風速、花板孔風速等，這些風速對除塵器的阻力都會產生一定的影響。在除塵器設計過程中，我們需要盡量加大進出風口、進風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行阻力。凈氣室的風速需要通過抬高凈氣室的高度來實現，但抬高凈氣室的高度就意味著設備成本的增加，所以風速的選取要有一個合理的范圍，正常情況下凈氣室的風速控制在 3m/s～5m/s。花板孔的風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行阻力，還會影響濾袋的清灰效果。
4.均勻分布氣體流量
袋式除塵器在設計時即使理論過濾風速和其他風速取得都很合理，但如果氣流均布措施不到位，每個袋室的實際處理風量就會有高有低；即便在一個袋室內，如果氣流均布措施不到位，每條濾袋的實際過濾風速也會不同。所以，在除塵器的進風口處需要有氣體導流板和均風板，需要調節進風支閥的開度以平衡各個袋室的風量，在灰斗內需要設置均風板來分布單個袋室的風量。
5.科學提高清灰效果
濾袋表面粉塵層對除塵器的運行阻力有很大影響，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大大縮短。噴吹壓力需要控制在一個合理的范圍，需要根據粉塵的黏稠性程度靈活調整，噴吹壓力應控制在0.2MPa～0.4MPa之間。從降低除塵器運行阻力角度講，濾袋表面始終處于清潔狀態時的阻力最小，這就需要頻繁對濾袋進行噴吹清灰，但這樣是以犧牲濾袋的使用壽命為代價的。所以在實際操作過程中，我們需要根據煙氣中粉塵的濃度大小、粉塵的黏稠性靈活調整清灰周期。
6.預除塵
除塵器阻力的上升速度與煙氣中的粉塵濃度大小有關，如果通過相應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荷，阻力上升速度也會大大降低。預除塵的措施有很多，比如：在除塵器前端加一個旋風除塵器或在除塵器的進口內部增加旋風裝置，通過旋風離心效應聚集粉塵達到預除塵的目的；下進風方式的袋式除塵器由于煙氣從灰斗內通過，由于氣流空間的突然擴大，粗顆粒和部分細粉塵會沉降下來，因此，下進風方式是公認的袋式除塵器中最科學的進風方式。
低阻力除塵器的應用效果
科行環境工程技術有限公司在降低除塵器的運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特種水泥生產線對窯頭窯尾行噴袋式除塵器使用情況進行回訪調研。剛到現場時2臺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臺除塵器的清灰周期都調整到60分鐘。經過幾天的跟蹤，窯頭窯尾2臺除塵器的運行阻力分別為799Pa和834Pa。
隨后，我們又到貴州仁懷建臺水泥廠2000t/d水泥生產線對窯尾袋式除塵器進行了調研，當時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間較長的情況下其運行阻力都遠遠低于行業中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行成本，有良好的經濟效益，值得我們進行深層次的研究和推廣。
