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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(xué)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(fù)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(xué)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(dǎo)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(fēng)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(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(fēng)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。