低阻力袋式除尘器的研究与应用

　　近年来，袋式除尘器以其除尘效率高、粉尘排放浓度长期稳定达标而得到迅猛的发展，越来越得到用户的青睐。但是，袋式除尘器的设备阻力正常情况下在1300Pa左右，高时可达1800Pa以上，与电除尘器的200Pa运行阻力相比其后期的运行成本极高，高阻力运行已成为现在袋式除尘器必须面对的难题。因此，如何降低袋式除尘器的阻力已成为众多科技工作者研究的课题。

　　袋式除尘器阻力的构成
　　一台袋式除尘器设备阻力的产生有很多方面的原因，就其主要方面有以下几点：

　　1.除尘器结构产生的阻力
　　不同结构的除尘器产生的阻力不同，就低压行喷脉冲袋式除尘器而言，目前有灰斗进风的下进风方式和垂直于滤袋的水平进风方式，这两种方式产生的阻力不同，下进风方式避免了分风不均及气流与滤袋的垂直冲撞，显然产生的阻力要小。

　　相同结构的除尘器如果进出风口尺寸、箱体尺寸、阀口尺寸不同，气流通过时的速度不同，产生的阻力也就不同；袋与袋之间的间距不同，气流上升速度就不同，产生的阻力也不同；除尘器的过滤面积不同，过滤风速就不同，产生的运行阻力也就不同。总之，气流速度越低，产生的阻力就越小。

　　2.清洁滤袋产生的阻力
　　袋式除尘器是利用多孔的袋状过滤元件从含尘气体中捕集粉尘的一种除尘设备，含尘气体需要从滤袋的一个个微孔中通过，不同的孔隙其气体通过微孔的速度不同，新滤袋产生的阻力一般在50Pa～200Pa之间。

　　3.滤袋上堆积的粉尘层产生的阻力
　　含尘气体通过滤料时，粉尘被阻留在滤料的表面，相互之间搭接形成粉尘层，粉尘层是除尘器产生阻力的重要构成，不同的粉尘层产生的阻力可达 500Pa～2500Pa不等。因此，清灰效果的好坏对除尘器的运行阻力有重要的影响。

　　降低袋式除尘器阻力的措施

　　针对以上袋式除尘器产生阻力的3个方面，我们在设计除尘器时需要采取相应的措施，尽量将这几方面产生的作用降至最低。笔者根据多年从事袋式除尘器设计方面的经验，认为降低袋式除尘器运行阻力的措施有很多，其主要方面有以下几个：

　　1.合理确定过滤风速
　　袋式除尘器的阻力在很大程度上取决于过滤风速，除尘器结构、清洁滤袋、粉尘层的阻力都随过滤风速的提高而增加。一台行喷脉冲袋式除尘器不管用什么样的滤料，其净过滤风速都不应超过1m/min，对微细粉尘层，由于粉尘粒子相互搭接细密，过滤风速需要更低，否则除尘器的运行阻力会大大增加。但往往不少除尘设备厂家在选型时为了产品能在市场竞争中更有竞争力而恶意提高过滤风速，从而达到降低设备成本的目的，这种除尘器的设备阻力一定会高于正常值。

　　2.合理控制气流上升速度
　　气流上升速度是指烟气在滤袋空间内的流动速度，气流上升速度是衡量除尘器结构性能优劣的重要参数，对低压行喷脉冲袋式除尘器的性能影响较大。在相同处理风量的条件下，气流上升速度取得大，说明在有效的袋室空间内滤袋与滤袋之间的间距更小，滤袋布置更紧凑，除尘器的外形尺寸更小，但气流上升速度过大，除尘器的运行阻力也会相应增大。通常情况下，气流上升速度控制在1m/s左右更能发挥除尘器的使用性能。

　　3.合理控制局部气流速度
　　低压行喷袋式除尘器的局部气流速度包括进出风口风速、进风支阀风速、提升阀口风速、净气室风速、花板孔风速等，这些风速对除尘器的阻力都会产生一定的影响。在除尘器设计过程中，我们需要尽量加大进出风口、进风支阀口和提升阀口的尺寸，以降低气流的通过速度，从而降低除尘器的运行阻力。净气室的风速需要通过抬高净气室的高度来实现，但抬高净气室的高度就意味着设备成本的增加，所以风速的选取要有一个合理的范围，正常情况下净气室的风速控制在 3m/s～5m/s。花板孔的风速与滤袋长径比成正比，相同直径的滤袋长度越长，花板孔风速就越高。滤袋的长径比必须小于60，否则不仅增加除尘器的运行阻力，还会影响滤袋的清灰效果。

　　4.均匀分布气体流量
　　袋式除尘器在设计时即使理论过滤风速和其他风速取得都很合理，但如果气流均布措施不到位，每个袋室的实际处理风量就会有高有低；即便在一个袋室内，如果气流均布措施不到位，每条滤袋的实际过滤风速也会不同。所以，在除尘器的进风口处需要有气体导流板和均风板，需要调节进风支阀的开度以平衡各个袋室的风量，在灰斗内需要设置均风板来分布单个袋室的风量。

　　5.科学提高清灰效果
　　滤袋表面粉尘层对除尘器的运行阻力有很大影响，因而清灰效果尤其重要。影响低压行喷袋式除尘器清灰效果的因素有很多，如喷吹压力、清灰周期、滤袋长度、滤袋与滤袋的间距等。没有足够的喷吹压力和能量，就不能彻底清除滤袋表面的粉尘层。但喷吹压力也不宜过大，否则滤袋的使用寿命就会大大缩短。喷吹压力需要控制在一个合理的范围，需要根据粉尘的黏稠性程度灵活调整，喷吹压力应控制在0.2MPa～0.4MPa之间。从降低除尘器运行阻力角度讲，滤袋表面始终处于清洁状态时的阻力最小，这就需要频繁对滤袋进行喷吹清灰，但这样是以牺牲滤袋的使用寿命为代价的。所以在实际操作过程中，我们需要根据烟气中粉尘的浓度大小、粉尘的黏稠性灵活调整清灰周期。

　　6.预除尘
　　除尘器阻力的上升速度与烟气中的粉尘浓度大小有关，如果通过相应的措施将烟气中的粉尘先收集部分，然后再通过滤袋过滤净化，这样就能减轻除尘器的过滤负荷，阻力上升速度也会大大降低。预除尘的措施有很多，比如：在除尘器前端加一个旋风除尘器或在除尘器的进口内部增加旋风装置，通过旋风离心效应聚集粉尘达到预除尘的目的；下进风方式的袋式除尘器由于烟气从灰斗内通过，由于气流空间的突然扩大，粗颗粒和部分细粉尘会沉降下来，因此，下进风方式是公认的袋式除尘器中最科学的进风方式。

　　低阻力除尘器的应用效果

　　科行环境工程技术有限公司在降低除尘器的运行阻力方面做了大量的工作，也取得了一定的成绩。2009年8月，我们到四川嘉华水泥有限公司1500t/d特种水泥生产线对窑头窑尾行喷袋式除尘器使用情况进行回访调研。刚到现场时2台除尘器的清灰周期为30分钟，窑头除尘器的平均阻力为 590Pa，窑尾为669Pa。针对清灰周期偏短的情况，我们将2台除尘器的清灰周期都调整到60分钟。经过几天的跟踪，窑头窑尾2台除尘器的运行阻力分别为799Pa和834Pa。

　　随后，我们又到贵州仁怀建台水泥厂2000t/d水泥生产线对窑尾袋式除尘器进行了调研，当时除尘器的清灰周期为70分钟。这2家水泥厂在除尘器清灰周期控制时间较长的情况下其运行阻力都远远低于行业中1300Pa左右的正常范围。低阻力袋式除尘器可以极大地降低除尘器的运行成本，有良好的经济效益，值得我们进行深层次的研究和推广。