袋式除塵是一種高效的過濾式除塵器,具有除塵效率高、適應(yīng)性強、運行穩(wěn)定可靠、便于回收物料和二次污染少等特點,已逐漸成為眾多除塵設(shè)備中應(yīng)用最多的一種除塵器,目前廣泛應(yīng)用于化工、冶金、機械和石灰、水泥等行業(yè)。

袋式除塵器是以過濾的形式隔離空氣中的顆粒, 通過篩選、撞擊、阻攔、分散、吸收五個環(huán)節(jié)的循環(huán)作用進行除塵。其最大優(yōu)點就是除塵效率高,速度快,基本上達到零排放,對2.5~10μm 的微細顆粒物都有很高的捕集效率。同時袋式除塵器的最大缺點是需要更換濾袋。濾袋是袋式除塵器的核心部件,濾料的品種、質(zhì)量和技術(shù)水平是袋式除塵器得以成功應(yīng)用和快速發(fā)展的重要條件。

袋式除塵器濾料可分三類:機織濾料、非織造濾料和薄膜(覆膜)濾料。機織濾料是靠織物經(jīng)、緯紗交織而成,濾料的孔隙一般線徑200～800μm,間隙100～200μm,而后者占全部孔隙的30%～50%。因而也稱為“二維濾料”。滌綸針刺氈濾料是非織造濾料的代表。滌綸針刺氈濾料通常是在濾料基布上面用針刺法制成氈狀濾料,稱為“三維濾料”。覆膜濾料是靠濾袋表面附著的薄膜層進行過濾的,薄膜孔隙率小于0.5μm,過濾精度高,可以得到較高的除塵效率。由于各種濾料制作工藝和過濾效果差異較大,需要結(jié)合不同的工況選擇不同的濾料相匹配。

目前應(yīng)用較多的新型高性能高溫過濾材料主要有聚四氟乙烯芳綸、聚苯硫醚、聚酰亞胺和玻璃纖維等。

各種過濾材料用于袋式除塵器的百分占比分布圖

涉及袋式除塵 PTFE(聚四氟乙烯)

過濾材料的典型專利與知名商標

涉及袋式除塵 PPS(聚苯硫醚)

過濾材料的典型專利與知名商標

袋式除塵濾料的選擇不僅考慮其直徑的大小、是否耐高溫和化學腐蝕等特點,還要考慮在使用過程中是否產(chǎn)生有毒有害氣體、使用壽命和清灰的難易程度和安裝成本。濾料不是無限反復使用的材料,使用一段時間后需要更換,現(xiàn)階段,對于更換下來的濾料大部分進行燃燒后掩埋處理,這樣就有可能對土地和地下水造成污染,以及二次排放的問題,因此,袋式濾料選擇還需要考慮廢棄濾料的處理問題。

選用濾料纖維基本的原則有兩點:其一,根據(jù)煙氣的性質(zhì)選擇,保證其溫度等都在濾料纖維的安全應(yīng)用范圍之內(nèi);其二,根據(jù)固體粉塵顆粒的性質(zhì)選擇濾料。保證盡可能高的除塵效率并控制阻為。如果燃煤鍋爐煙氣是酸性高溫氣體,反吹類袋式除塵器適合用玻璃纖維作為濾料,脈沖、反吹這2類袋式除塵器適合用PPS(聚苯硫醚)、P84(聚酰亞胺)、PTFE(聚四氟乙烯)作為濾料,其中PPS(聚苯硫醚)的性價比最高。

濾袋破損的原因很多,主要有機械破損、化學腐蝕、高溫燒灼、結(jié)露堵塞等。

袋式除塵器濾袋機械破損的原因有濾袋與濾袋籠骨摩擦導致破壞 ,濾袋間相互擠壓變形被沖刷,反噴吹氣流直接沖刷等�；�于不同類型的袋式除塵器,其濾袋破損的原因也不一致。袋式除塵器按清灰方式分為機械振打清灰袋式除塵器、反吹(吸)清灰袋式除塵器和脈沖清灰袋式除塵器。針對應(yīng)用最多的反吸風袋式除塵器和脈沖袋式除塵器的圓形濾袋機械破損作進一步分析。

鍋爐的煙氣中還有大量腐蝕性氣體,如氮氧化物(NOX)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)等氣體。煙氣中含有燃燒后的部分氧氣在電場作用下生成臭氧,也會促進酸性氣體的生成,促進化學腐蝕影響使用壽命。袋式除塵器入口煙氣SO2含量對破袋率的影響如下:

煙氣SO2含量對袋式除塵器破袋率的影響

高溫燒灼的表現(xiàn)主要有濾袋由于高溫導致收縮劇烈,嚴重硬化,甚至濾袋表面出現(xiàn)破洞,主要原因為濾袋使用的工況條件中溫度超出濾袋的承受范圍,導致出現(xiàn)這種現(xiàn)象。煙氣溫度上限一般在150～240℃范圍內(nèi),煙氣超溫很容易出現(xiàn)燒袋現(xiàn)象。為防止短時間高溫煙氣燒損濾袋,超溫煙氣可采用噴霧降溫工藝處理。

結(jié)露是指煙塵在濾料纖維表面干結(jié)的現(xiàn)象,煙氣中的水分是導致結(jié)露重要原因。當煙溫較高時,濾袋板結(jié)使濾料纖維失去彈性,從而更容易被磨損和腐蝕。避免和降低結(jié)露的關(guān)鍵在于去除煙氣內(nèi)的濕氣,盡量減小煙氣和脈沖氣體之間的溫差。

袋式除塵器是治理大氣粉塵污染不可缺少的設(shè)備,濾袋的頻繁破損給企業(yè)造成的不僅是經(jīng)濟上損失,也給企業(yè)管理帶來困難。通過調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn),煙氣溫度、運行阻力、清灰方式、煙氣的含氧量和SO2含量對濾袋的性能均有極大的影響。此外,袋式除塵器設(shè)備本體結(jié)構(gòu)的缺陷,如進風方式、氣流分布、本體結(jié)構(gòu)參數(shù)、清灰裝置、制作和安裝質(zhì)量、操作和維護規(guī)范等,也會引起濾袋的失效。還需要努力開發(fā)新纖維及濾料新工藝、新產(chǎn)品以滿足各工業(yè)領(lǐng)域?qū)Τ龎m濾料的需求,全面提升我國除塵濾料產(chǎn)業(yè)水平。