袋式除塵器除塵機理研究現狀及過濾除塵機理

　　 袋式除塵器早在19世紀80年代就開始應用于生產實踐，1 881年，德國貝特(Betn)工廠的機械振打袋式除塵器取得德國，從此開始袋式除塵器的商業化生產。1 920年出現反吹風袋式除塵器，進而出現反吹風和機械振動二者相結合的清灰技術。1 954年，H.J.Hersey發明了逆噴型吹氣環袋式除塵器，首 次實現連續在線清灰，由于其運行阻力穩定，過濾風速也提高了幾倍。1 957年，T.V.Reinaner發明了脈沖噴吹袋式除塵器，除塵器內部無運動部件，濾袋壓力損失更趨于穩定，處量進一步增大，被認為是袋式除塵技術的一次革命。1 962年，日本首先成功了回轉反吹袋式除塵器，同時美國也推出RJ、RF、PN等型號的系列產品，適用于中、小風量的廢氣處理。1970年以后，袋式除塵器向大型化發展，美、日、澳及歐洲等，結合大規模工業生產，相繼了大型袋式除塵器，應用于燃煤電站、干法水泥回轉窯窯尾和電爐除塵，很多除塵器單臺過濾面積超過一萬平方米。但是電除塵器的使用比例還是較大，袋式除塵器約占30%。澳大利亞從20世紀80年代就開始實施|電改袋“工程；在歐洲，袋式除塵器的使用比例接近50%；同時，日本和韓國等一些發達也紛紛將靜電除塵器改造成袋式除塵器，迄今為止發達已基本走完了用袋式除塵器取代或改造靜電除塵器或其他種類除塵器的過程。
一般而言，袋式除塵器的過濾過程可分為兩個階段。首先是含塵氣體通過清潔濾料，此時起過濾作用的是濾料纖維；當濾料上捕集的粉塵不斷增多時，一部分粉塵嵌入濾料內部，一部分附著在表面形成粉塵層，此時含塵氣體的過濾主要依靠粉塵層進行。粉塵層可顯著提高濾袋的捕集效率，起著比濾料重要的作用，而濾料則主要起著形成及支撐粉塵層的作用。
除塵配件過濾過程中，含塵氣流通過濾料時，在慣性、攔截、擴散和篩分、靜電等過濾機理共同作用下，使氣固兩相得以分離并將粉塵阻留在濾料上。根據不同粒徑的粉塵在流體中運動的不同力學特性，過濾除塵機理涉及到以下幾個方面：
(1)篩濾作用
粉塵粒徑大于濾料纖維間的空隙或濾料上塵粒間的空隙時粉塵即被阻留下來，稱為篩濾作用。對于清潔濾料，由于纖維間的空隙遠大于粉塵粒徑，所以篩濾作用很小。只有當濾料表面沉積大量粉塵形成粉塵層后，篩濾就成為主要除塵機理。
(2)慣性碰撞作用
當含塵氣體接近濾料的纖維時將繞過纖維，而顆粒或流速較大的粒子由于較強的慣性作用偏離氣流流線而繼續沿原來的方向運動，撞擊到濾料纖維而被捕集，這稱為慣性碰撞。因此，塵粒質量越大，過濾風速越高，慣性作用就越強。
(3)攔截作用
含塵氣流接近濾料纖維時，當塵粒半徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時，塵粒即因與纖維接觸而被攔截，此稱為攔截作用。
(4)擴散作用
在氣體分子的撞擊作用下，小于1μm的塵粒，特別是小于0.2μm的亞微米級粒子可能會做布朗運動而脫離流線。如果在運動過程中和纖維接觸，即可以從氣流中分離出來，這種作用即稱為擴散作用。它隨流速的降低、纖維和粉塵直徑的減小而增強。
(5)靜電作用
  當氣流穿過時，濾料由于摩擦產生靜電，粉塵在運動過程中也會由于摩擦和其他原因帶電，這樣會在濾料和塵粒之間形成一個電位差。當粉塵隨著氣流接近濾料時，由于庫侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集，稱為靜電作用。
(6)重力沉降作用
當緩慢運動的含塵氣流進入除塵器后，粒徑和密度大的塵粒可能因重力作用而自然沉降下來，稱為重力沉降作用。
一般說來，各種除塵機理并不是同時，而是一種或幾種聯合起作用。而且，隨著濾料的空隙、氣流流速、粉塵粒徑以及其他因素的變化，各種機理對不同濾料的過濾性能的影響也隨之變化。
鍋爐除塵器特點：
1、脈沖除塵器自動監測和自動程序控制：袋除塵器壓差檢測、超壓警報和調節，清卸灰各種參數和動作狀態顯 示、狀態控制，煙氣溫度檢測、超溫警報和調節等。
2、濾袋保護：空氣預熱器或燃燒設備發生故障時，煙氣溫度會突然劇烈上升，有可能燒毀濾袋。當煙氣溫度達到上限時應能警報，并自動啟動降溫措施，如在空氣預熱器煙道出口外壁噴水或在除塵器管道外壁噴水等。也可啟動旁通煙道甚至考慮停爐。考慮到某些濾料抗氧 化能力較差，非到萬不得已不主張用摻冷風的方式降溫。
鍋爐除塵器設計界面
1、除塵器法蘭以內由我公司設計供貨，并帶配法蘭。
2、除塵器支腳、底板以上由我公司設計供貨，采用土建式、無支腿。
3、除塵器輸灰設備一般由我公司設計供貨，情況由除塵器系統工藝設計定。
4、除塵器本體防雷接地，照明由我公司設計，由用戶承擔。
5、本體及過濾系統：本體、濾袋、籠架、離線閥、手動切換閥。
6、清灰系統：電磁脈沖閥、脈沖控制儀、噴吹系統。
7、卸灰系統：清堵空氣炮、卸灰閥、插板閥、灰斗加熱系統。
8、保護系統：旁路閥、檢漏裝置。
9、控制系統：差壓計、測溫儀、料位計、主控柜、現場控制柜。
鍋爐除塵器，具有分節組裝，具有占地面積小、運輸、安裝方便的特點。一般來說滿足鍋爐除塵器要根據場所不同，一般具有安裝簡單，使用方法靈活等特點。
鍋爐除塵器使用效果好壞和它的外殼設計也有重要關系。從材料本身來看，現在已經可以達到很高的效率，但是，往往由于鍋爐除塵器外殼設計不良，或者鍋爐除塵器的布置、安裝存在缺點，以致灰塵不經過濾介質而旁通過去，造成不好的后果。
(1)把脫硫脫硝除塵設備裝在外殼內，應當讓氣流通過過濾器的方向傾向于把過濾器向密封面壓緊。如果不能這樣做，就采取適當辦法把過濾器對著它的密封面夾緊，任何時候都不會松開。
(2)如果氣流是垂直經裝在外殼內的過濾器，通常應使空氣從上向下流動，因為這樣可以防止過濾器捕集的污染物在進行維修等工作時失落。
(3)外殼應授有能聚集灰塵的突出面。
(4)外殼折曲處應成圓弧狀，以免形成集聚灰塵的角落。所有內部焊接處，特別是密封面，均應磨光。
(5)外殼尺寸應當便于對過濾器進行維修等工作。這樣可能使外殼體積稍大，但因維修方便，可以避免發生事故。