湯云祿，謝朋飛，白永岐，莊麗麗，王作家

（遷安中化煤化工有限責(zé)任公司，河北 唐山 064400）

脈沖噴吹類袋式除塵器具有除塵效率高、排放濃度低及運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)，在冶金、機(jī)械、化工、建材、電力及其他輕工行業(yè)有廣泛的應(yīng)用。隨著超低排放工作的持續(xù)推進(jìn)，如何優(yōu)化傳統(tǒng)的脈沖噴吹類袋式除塵器已成為行業(yè)關(guān)注與研究的熱點(diǎn)。本文主要就脈沖噴吹類袋式除塵器的相關(guān)問題進(jìn)行分析總結(jié)，以期為企業(yè)的生產(chǎn)順行和節(jié)能降耗提供參考。

1 主要結(jié)構(gòu)與工作原理

脈沖噴吹類袋式除塵器主要由進(jìn)氣口、袋式過濾室、箱體、濾袋及籠骨、凈氣室、脈沖噴吹裝置、灰斗及輸灰裝置、風(fēng)道等組成，其主要結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 脈沖噴吹類袋式除塵器結(jié)構(gòu)原理圖

含塵氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入袋式過濾室，大顆粒落入其下部灰斗，細(xì)小粉塵則隨氣流通過濾袋，經(jīng)濾袋過濾進(jìn)入凈氣室后由出氣口排出。隨著過濾的進(jìn)行，除塵器阻力逐漸升高，通過脈沖噴吹裝置對(duì)濾袋進(jìn)行反吹清灰后，降低運(yùn)行阻力。清灰由控制儀定期依次進(jìn)行，觸發(fā)各電磁閥，開啟脈沖閥，使壓縮空氣由反吹管孔眼噴出，再通過文氏導(dǎo)流管誘導(dǎo)5～8 倍于噴吹壓縮空氣的二次風(fēng)進(jìn)入除塵器濾袋，使濾袋在瞬間急劇膨脹，并伴隨著氣流的反向作用，抖落濾袋附著的粉塵，使運(yùn)行阻力下降。文氏導(dǎo)流管大大提高了脈沖噴吹強(qiáng)度與效果，降低了壓縮空氣的用量，節(jié)省了能源[1]。

經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)改造、不斷升級(jí)后，新型高效袋式除塵器結(jié)合了分室反吹和脈沖清灰的特點(diǎn)，克服了普通分室反吹強(qiáng)度不足和一般脈沖清灰粉塵再附著的缺點(diǎn)，而且加長(zhǎng)了濾袋（長(zhǎng)袋式除塵器的濾袋長(zhǎng)度一般都在5.5 m 以上），節(jié)約占地面積的同時(shí)，降低了過濾風(fēng)速，延長(zhǎng)了濾袋的使用壽命。

2 不同應(yīng)用場(chǎng)所除塵器的選擇

在實(shí)際使用中，應(yīng)根據(jù)不同的使用條件與主要性能選擇匹配的除塵器類型，以達(dá)到理想的使用效果。JB/T 8532—2008《脈沖噴吹類袋式除塵器》對(duì)脈沖噴吹類袋式除塵器的使用條件與主要性能做了詳細(xì)描 述，見表1。

表1 脈沖噴吹類袋式除塵器的使用條件與主要性能

以不同的除塵器入口氣體溫度選擇不同的濾袋濾料為例：一般情況下，在處理入口氣體溫度低于130 ℃的常溫?zé)煔鈺r(shí)，要求濾料具有耐酸性和耐久性的情況下，通常選用材質(zhì)為滌綸絨布和滌綸針刺氈的常溫濾料；在處理130 ℃～250 ℃的高溫?zé)煔鈺r(shí)，采用對(duì)應(yīng)的耐高溫材質(zhì)的濾料；在特殊條件的應(yīng)用場(chǎng)所，處理高于250 ℃的高溫?zé)煔鈺r(shí)，根據(jù)實(shí)際需求選用石墨化玻璃絲布材質(zhì)或碳素纖維/ 金屬纖維等特殊材質(zhì)的濾料。

3 常見問題及優(yōu)化方式

3.1 除塵濾袋反吹效果差

反吹管噴出的壓縮空氣具有很高的速度，其能量主要以動(dòng)壓的形式存在。由于動(dòng)壓只作用于氣流前進(jìn)的方向，因而對(duì)位于垂直方向的濾袋側(cè)壁不起作用，采用文氏導(dǎo)流管誘導(dǎo)大量噴吹壓縮空氣的二次風(fēng)瞬間進(jìn)入除塵器濾袋，使濾袋急劇膨脹時(shí)才能促進(jìn)濾筒的清灰。文氏導(dǎo)流管中間口徑較小，因此要求壓縮空氣反吹管吹入口中心必須對(duì)準(zhǔn)文氏導(dǎo)流管中心，如兩者中心不對(duì)正，反吹氣流不能吹入濾袋或部分吹入濾袋，會(huì)導(dǎo)致此反吹管對(duì)應(yīng)的濾袋長(zhǎng)期得不到有效反吹，清灰效果差，形成“糊袋”。相比之下，反吹效果好的濾袋，進(jìn)風(fēng)量與進(jìn)風(fēng)速度均增大，使用負(fù)荷增加，使用壽命會(huì)縮短。反吹管安裝或運(yùn)行時(shí)錯(cuò)位，吹入口偏斜，都會(huì)造成清灰效果不佳。優(yōu)化方式：反吹管安裝后，調(diào)整反吹管入口中心與文氏導(dǎo)流管中心并固定好位置，定期檢查、測(cè)量反吹管入口中心與文氏導(dǎo)流管中心對(duì)正情況，確保反吹口正對(duì)濾袋口中心，使反吹均勻、有效。

3.2 除塵器運(yùn)行耗電量大

除塵器耗電量高主要有兩個(gè)因素：各除塵點(diǎn)的吸力調(diào)配過大，超過了實(shí)際使用吸力，造成過度消耗；布袋板結(jié)、“糊袋”、使用周期過長(zhǎng)等造成除塵器運(yùn)行壓差高。以500 kW 除塵器風(fēng)機(jī)電機(jī)為例，兩種工況下運(yùn)行壓差對(duì)耗電量的影響見表2。

表2 500 kW 除塵器風(fēng)機(jī)電機(jī)兩種工況的運(yùn)行壓差與耗電量對(duì)比

由表2 可以看出，除塵器壓差增加1 000 Pa 后，小時(shí)耗電量增加了66.02 kWh，增加27.08%。因此降低除塵器運(yùn)行壓差是降低耗電量的重要途徑。優(yōu)化方式：根據(jù)使用情況，調(diào)配出適用的除塵器入口吸力；采用變頻調(diào)節(jié)電機(jī)，隨生產(chǎn)工況高低負(fù)荷的變化，增減除塵器電機(jī)運(yùn)行頻率；監(jiān)控除塵器壓差，定期檢查更換濾袋，維持運(yùn)行壓差穩(wěn)定。從除塵器使用情況來看，除塵器運(yùn)行過程中，阻力逐漸增大，壓差增加，除塵器運(yùn)行能耗增加，除塵效果變差。如只更換少數(shù)若干條濾袋，新濾袋阻力小，進(jìn)風(fēng)量與進(jìn)風(fēng)速度增大，更容易造成濾袋超負(fù)荷使用。因此，定期整倉(cāng)室更換濾袋是科學(xué)合理的更換方式。對(duì)于環(huán)保管控嚴(yán)格、安裝了煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（CEMS 系統(tǒng)）的除塵器，如個(gè)別濾袋破損，極易造成顆粒物數(shù)據(jù)升高甚至超標(biāo)，需要盡快查找漏點(diǎn)后立即更換。

3.3 沖刷磨損

硬度高、磨損性強(qiáng)的粉塵對(duì)除塵濾袋本身及除塵器管道、彎頭及箱體沖刷磨損嚴(yán)重。優(yōu)化方式：通常采用降低含塵氣體流速的方法降低磨損，即加長(zhǎng)濾袋或者使用褶皺濾袋增加濾袋本身的過濾面積，含塵氣體流速降低，沖刷磨損降低。還可在沖刷磨損頻率高，損壞較大的管道、彎頭及箱體重點(diǎn)部位增加耐磨噴涂或使用耐磨材料，減小磨損帶來的損壞。

3.4 長(zhǎng)濾袋擺動(dòng)

為節(jié)省建設(shè)投資，傳統(tǒng)除塵器多采用長(zhǎng)濾袋來增加空間高度以節(jié)約占地面積。長(zhǎng)濾袋的缺點(diǎn)在于：濾袋只在上方袋口處與花板固定，受到進(jìn)風(fēng)氣流的影響，濾袋越長(zhǎng)，底部擺動(dòng)幅度越大。擺動(dòng)造成濾袋與濾袋之間、濾袋與周邊箱體側(cè)壁之間碰撞摩擦，引起濾袋磨損損壞，減短了使用壽命。優(yōu)化方式：為解決擺動(dòng)問題，可在濾袋長(zhǎng)度不變的基礎(chǔ)上，對(duì)花板進(jìn)行改造，增加花板上各濾袋之間間距，減少碰撞摩擦。此外，還可以在灰倉(cāng)進(jìn)風(fēng)口安裝擋風(fēng)板，避免氣流直吹布袋造成擺動(dòng)幅度增加。

3.5 除塵器灰斗料位計(jì)不準(zhǔn)確

灰斗一般設(shè)置高低兩個(gè)料位計(jì)，高料位報(bào)警時(shí)，該倉(cāng)室排灰閥啟動(dòng)，低料位報(bào)警時(shí)，排灰閥自動(dòng)停止，由此往返循環(huán)卸灰。除塵器灰斗料位計(jì)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要：如料位過高，箱體內(nèi)進(jìn)風(fēng)流動(dòng)空間減小，流速增大，當(dāng)灰斗內(nèi)積灰高度達(dá)到或接近進(jìn)風(fēng)口時(shí)，進(jìn)風(fēng)攜帶積灰沖刷濾袋，造成濾袋受損；如灰斗內(nèi)物料卸空，則會(huì)失去物料的密封作用，除塵器內(nèi)負(fù)壓會(huì)將卸料閥下部空氣吸入，降低除塵吸風(fēng)口的吸力，影響除塵效果。優(yōu)化方式：傳統(tǒng)除塵器大多采用射頻導(dǎo)納料位計(jì)，存在粘連灰斗內(nèi)物料后誤報(bào)警的缺點(diǎn)，采用阻旋式料位計(jì)可以提高料位測(cè)量的準(zhǔn)確性。

3.6 除塵器進(jìn)風(fēng)方式選擇

除塵器進(jìn)風(fēng)通過風(fēng)道進(jìn)入濾袋室多采用從濾袋室的一側(cè)進(jìn)入，進(jìn)氣速度快，直接沖刷濾袋，造成濾袋易磨損。通過改變進(jìn)風(fēng)方式，由灰斗的單側(cè)進(jìn)風(fēng)改為灰斗雙側(cè)進(jìn)風(fēng)，可減小風(fēng)速；在進(jìn)氣風(fēng)道增加擋風(fēng)板（其示意圖見圖2），合理布風(fēng)，通過改變氣流方向，使進(jìn)風(fēng)不直接作用于濾袋上，可減緩高速含塵氣體對(duì)濾袋的沖刷損壞。

圖2 擋風(fēng)板示意圖

3.7 除塵器灰斗排灰閥下料不暢

除塵器灰斗排灰閥下料不暢，多為異物堵塞或濕物料堆積所致。異物由各吸塵口吸入除塵器，在排灰閥處卡住，造成卸料困難。通過在吸風(fēng)口加裝網(wǎng)格柵，異物被過濾在網(wǎng)格柵處，可有效避免除塵系統(tǒng)堵塞。濕物料堆積則有多種原因：生產(chǎn)工藝過程中物料水分大；雨水積在除塵器頂蓋周邊，頂蓋密封不嚴(yán)，雨水被吸入除塵器內(nèi)部；除塵器灰斗側(cè)壁有漏點(diǎn)、檢修孔密封不嚴(yán)等造成雨水被吸入灰斗內(nèi)。這些原因造成干物料受潮，進(jìn)而影響下灰及輸灰系統(tǒng)正常運(yùn)行。潮濕物料還會(huì)造成除塵器濾袋“糊袋”現(xiàn)象，引起除塵器濾袋板結(jié)甚至腐蝕和除塵器整體壓差過高。優(yōu)化方式：采用防水防腐蝕材質(zhì)濾布及加強(qiáng)反吹頻次；箱體采用氣密性設(shè)計(jì)，運(yùn)用密封性優(yōu)良的密封材料；投用前對(duì)除塵器進(jìn)行整體密封檢查，防止雨水進(jìn)入系統(tǒng)。

3.8 反吹離線閥閥板關(guān)閉不嚴(yán)密

離線閥采用“上提式”提升閥的除塵器正常運(yùn)行時(shí)，離線閥大蓋向下動(dòng)作為打開；反吹時(shí)，向上運(yùn)動(dòng)關(guān)閉。由于關(guān)閉時(shí)動(dòng)作方向與除塵器氣流方向相反，關(guān)閉阻力大，密封不嚴(yán)導(dǎo)致反吹效果差，除塵運(yùn)行阻力增加。另外，在單倉(cāng)更換濾袋等檢修時(shí)，需要隔斷該倉(cāng)室與除塵系統(tǒng)聯(lián)系，如果離線閥大蓋不嚴(yán)密，會(huì)造成該倉(cāng)室粉塵等雜物進(jìn)入除塵系統(tǒng)，對(duì)正常運(yùn)行的除塵器造成不良影響。優(yōu)化方式：可采用“下壓式”離線閥替代“上提式”離線閥，關(guān)閉時(shí)動(dòng)作方向與除塵器氣流方向相同，密封效果好。此外，離線閥閥板周邊密封盤根應(yīng)定期檢查、修復(fù)調(diào)整，以保證密封效果。

3.9 除塵器輸灰系統(tǒng)選擇

除塵器輸灰的傳統(tǒng)形式為機(jī)械輸灰，通過刮板機(jī)與斗提機(jī)將物料輸送至灰斗，主要缺點(diǎn)在于相關(guān)設(shè)備數(shù)量多、電能損耗大，建設(shè)成本與運(yùn)行成本高、設(shè)備維護(hù)工作量大。采用氣力輸灰系統(tǒng)可有效解決以上問題，氣力輸灰以價(jià)格低廉的壓縮空氣或氮?dú)猓ǔ鲇诎踩辣紤]）為輸送載體，設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，能耗也大大降低。以10 t/h 輸送量的焦粉為例，氣力輸灰系統(tǒng)每噸焦粉輸送電耗僅是機(jī)械輸灰方式的6.2%左右，每噸焦粉輸送氣耗約1.6 m3，節(jié)能效果明顯[2]。

3.10 噴吹壓力選擇

含塵煙氣通過濾料時(shí)，塵粒被過濾下來，濾料捕集粗粒粉塵主要靠慣性碰撞作用，捕集細(xì)粒粉塵主要靠擴(kuò)散和篩分作用。濾料的粉塵層也有一定的過濾作用。針對(duì)生產(chǎn)工況，宜選用較低的噴吹壓力保障粉塵層的完整性，從而有助于降低除塵器的粉塵排放濃度。噴吹壓力過低會(huì)造成清灰效果差，運(yùn)行壓差過高；噴吹壓力過高則會(huì)破壞粉塵完整性甚至對(duì)濾袋造成損壞。根據(jù)行業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)研究，0.3 MPa～0.4 MPa的噴吹壓力有助于濾料獲得較好的清灰效果，降低運(yùn)行阻力[3]。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)結(jié)合除塵器本身的工藝介質(zhì)、處理能力、濾袋材質(zhì)及噴吹形式等影響因素選擇最佳噴吹壓力，以利于除塵器低阻高效運(yùn)行。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文對(duì)脈沖噴吹類袋式除塵器的主要結(jié)構(gòu)與工作原理進(jìn)行了闡述；對(duì)其在應(yīng)用場(chǎng)所的選擇作了介紹；對(duì)脈沖噴吹類袋式除塵器實(shí)際運(yùn)行過程中行業(yè)關(guān)注度較高的布袋破損問題、節(jié)能環(huán)保問題、升級(jí)改造方式選擇問題以及其他常見問題進(jìn)行了歸納，并針對(duì)除塵器選型、反吹管對(duì)正中心、進(jìn)風(fēng)分配與加裝擋風(fēng)板、重點(diǎn)部位耐磨加固、增加濾袋過濾面積、噴吹壓力及輸灰方式選擇等提出了相應(yīng)的優(yōu)化方法。希望本文所述的有關(guān)問題的優(yōu)化方法有利于提升脈沖噴吹類袋式除塵器的實(shí)際運(yùn)行效率，對(duì)脈沖噴吹類袋式除塵器的優(yōu)化改造及完善升級(jí)能起到借鑒和幫助作用，為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)順行和節(jié)能環(huán)保提供參考。