袋式除塵技術講座陳隆樞2013年元月幾種袋式除塵器

高壓噴吹脈沖袋式除塵器高壓脈沖袋式除塵器結構高壓噴吹脈沖袋式除塵器主要特點：1.設備緊湊造價低2.設備阻力小過濾能耗低3.除塵器內活動部件少維修工作量小4.噴吹壓力高(

0.5～0.7Mpa)

清灰能耗高5.濾袋較短(2~2.6m)

風量大時占地面積較大6.脈沖閥數量多膜片質量欠佳時維修頻繁7.早期的產品需人進入箱體換袋改為上揭蓋結構換袋條件仍較差8.不宜用于風量大的條件下低壓噴吹脈沖袋式除塵器低壓脈沖袋式除塵器1—上箱體

2—中箱體3—下箱體4—排灰閥5—濾袋

6—濾袋框架7—導流板8—進風口9—穩壓氣包10—脈沖閥11—電磁閥12—控制儀13—噴吹管14—文丘里管15—頂蓋

16—排風口低壓噴吹脈沖袋式除塵器幾點進步1.噴吹壓力低(≤0.3MPa

)相當于高壓噴吹的1/22.含塵氣流在箱體內的流動

與粉塵沉降方向一致

減少了粉塵再次附著現象設備阻力較低3.拆換濾袋較為方便長袋低壓脈沖袋式除塵器1—進氣閥

2—離線閥

3—脈沖閥4—穩壓氣包

5—噴吹管

6—濾袋及袋籠長袋低壓脈沖袋式除塵器組成：上箱體、中箱體、灰斗等外濾式結構濾袋下部封閉，上部開口在濾袋內裝有框架含塵氣體經由中箱體下部的緩沖區進入然后由外向內透過濾袋粉塵被阻留于濾袋外側干凈氣體在濾袋內由袋口到上箱體排出長袋低壓脈沖袋式除塵器幾項“國內首次”▲噴吹壓力低至0.15~0.2MPa▲研制和應用Φ80淹沒式脈沖閥▲實現濾袋長度6m▲濾袋袋口不裝引射器

▲濾袋固定采用彈性元件嵌接的方式▲PLC控制系統

除清灰控制外還兼有多項控制功能長袋低壓脈沖袋式除塵器濾袋固定：袋口設一彈性漲圈

袋口外側有凹槽嚴格控制袋口與花板袋孔尺寸配合精度

1—彈性漲圈

2—花板

3—濾袋

4—濾袋框架長袋低壓脈沖袋式除塵器特點：1.噴吹壓力低(0.15~0.2MPa)

脈沖閥啟閉迅速噴吹效果好2.濾袋長度6~8m

占地面積小3.設備阻力小清灰能耗少運行能耗低4.濾袋拆換方便操作條件相對較好5.濾袋鑲嵌式固定消除了濾袋接口的粉塵泄漏6.維修工作量小1—進口變徑管及氣流分布裝置2—進口煙道閥3—花板4—噴吹裝置5—上箱體6—出口煙道閥7—濾袋和框架8—中箱體9—灰斗10—卸灰裝置直通均流脈沖袋式除塵器與常規設計不同：重視氣流分布不設塵氣總管和支管在進口變徑管內設氣流分布裝置含塵氣流從多個通道輸送到各處的濾袋避免含塵氣流對濾袋的沖刷也減少含塵氣流自下而上的流動從而減少粉塵的再次附著(降低阻力)直通均流脈沖袋式除塵器含塵氣流組織和分布的要點

設置氣流分布板、導流板和通道氣流由正面、側面、下方三路進入袋室使位于不同區域的濾袋氣量均勻嚴格避免含塵氣流沖刷濾袋

降低流速(濾袋正面、通道內、濾袋間)有利于流量分配均勻

并降低阻力凈氣排出不設凈氣總管和支管從加高的上箱體低速排出

直通均流脈沖袋式除塵器通過以下步驟實現含塵氣流的合理分布

1.首先進行計算機模擬試驗

2.在上述基礎上進行實驗室模型試驗

3.根據試驗結果設計氣流分布裝置和整機

4.除塵器安裝完成后對氣流分布裝置進行現場實測不理想之處進行調整直通均流脈沖袋式除塵器直通均流脈沖袋式除塵器設備阻力顯著降低合理氣流分布構成“直進直出”的流動方式減少了氣體流動過程中的復雜環節顯著地降低了除塵器的結構阻力其結構阻力與電除塵器相當(≤300Pa)在脈沖噴吹清灰條件下

濾袋阻力≤900Pa因而設備阻力≤1200Pa非常有把握回轉噴吹脈沖袋式除塵器回轉噴吹脈沖袋式除塵器1—提升式擋板門2—清潔煙氣出口3—含塵煙氣進口4—灰斗進口擋板門5—花板6—濾袋7—檢修平臺8—灰斗9—脈沖閥、驅動電機壓縮空氣包10—清灰空氣管11—通風室回轉噴吹脈沖袋式除塵器

一臺除塵器有若干個過濾單元每個單元有數百至上千條濾袋沿著多個同心圓布置濾袋呈扁圓形其等效圓直徑為127mm

固定在中箱體上沿的花板上

采取外濾形式粉塵阻留在濾袋外側

濾袋內部有形狀相同的袋籠支撐回轉噴吹脈沖袋式除塵器回轉噴吹脈沖袋式除塵器清灰裝置組成儲氣罐、脈沖閥、噴吹管旋轉機構一個過濾單元有2~4根噴吹管由一個脈沖閥供氣旋轉機構帶動噴吹管連續轉動脈沖閥則按照設定的間隔進行噴吹在一個周期內對全部濾袋進行清灰回轉噴吹脈沖袋式除塵器特點：1.脈沖噴吹所需的氣源壓力低≤0.09MPa2.脈沖閥數量少處理風量160萬m3/h僅12個脈沖閥維護工作量小3.濾袋長度8m

且采用扁圓形斷面，占地面積小4.與其他脈沖袋式除塵器相比增加了機械活動部件，有一定維修工作量結構和工作原理氣箱式脈沖袋式除塵器原型

改進型優點：沒有噴吹管換袋較方便缺點：阻力較高1470~1770Pa

壓氣耗量較高壓氣能量損失較大濾袋長度受限制2450~3150mm

大型化受限制

現在已過了應用的高峰期氣箱式脈沖袋式除塵器氣箱式脈沖袋式除塵器結構與原理：不設噴吹管噴吹時壓縮氣體直接射入上箱體

使上箱體和濾袋內部形成正壓

從而實現清灰清灰時上箱體出口閥門關閉實行分室脈沖噴吹清灰原型采用直通式脈沖閥(進、出口成180°)

必須高壓噴吹

改進型采用淹沒式脈沖閥噴吹壓力降低

機械回轉反吹袋式除塵器筒體呈圓形箱體：清潔倉、中筒體、灰斗

進氣口位于中筒體的下部或上部含塵氣體沿切線方向進入采用外濾形式

濾袋斷面為梯形或橢圓形沿若干個同心圓布置袋內有與濾袋同樣形狀的框架支撐機械回轉反吹袋式除塵器結構和工作原理機械回轉反吹袋式除塵器濾袋清灰氣源由高壓離心風機提供通過勻速轉動的回轉臂連續將反吹氣流送入濾袋一種改進：定位反吹

采用槽輪撥動定位機構對各圈濾袋實行定位反吹3~5s以克服內外圈濾袋清灰不均的問題同時采用脈動閥使反吹氣流產生擾動希望借此加強清灰效果機械回轉反吹袋式除塵器換袋操作在花板上進行三種操作方式：△靠專用機械將上蓋揭起并移開△頂蓋可以回轉使人孔對準需拆換的濾袋△是將框架做成分段結構可直接在清潔倉內進行換袋操作機械回轉反吹袋式除塵器特點：1）采用扁袋筒體占地面積較小2）自身配備反吹風機不需另配清灰動力便于使用3）箱體為圓筒形，剛性較好。4）清灰能力較弱時有阻力過高現象而且內、外圈濾袋清灰能力不均5）濾袋安裝較麻煩需進入箱體操作6）機械故障較多分室反吹袋式除塵器至少由兩個箱體組成內濾式

濾袋上端封閉

吊掛于頂部的支撐架上

下端的開口同花板的短管綁扎含塵氣體從灰斗上的進氣口進入自下而上地進入濾袋

并由內向外透過濾袋粉塵被阻留于濾袋內側干凈氣體在外側流向排氣口分室反吹袋式除塵器結構和原理分室反吹袋式除塵器

清灰：逐個倉室進行某倉室清灰時其出口閥門關閉反吹閥門開啟反吹氣流因負壓的作用而進入箱體并且由外向內地透過濾袋使濾袋收縮粉塵層由于擠壓和變形而脫離濾袋分室反吹袋式除塵器清灰氣流攜帶部份粉塵在袋內向下流動到達灰斗然后通過進風支管和總管進入其他箱體反吹結束后出口閥門開啟，而反吹閥門關閉該倉室恢復過濾下一個倉室開始清灰反吹氣體可以來自室外也可是凈化后的氣體分室反吹袋式除塵器反吹清灰有兩種方式二狀態：“反吹”和“過濾”三狀態：“反吹”、“過濾”和“沉降”兩種結構型式：負壓式和正壓式按除塵器與風機相對位置的不同而區別濾袋上有防癟環防止濾袋在清灰時過份收縮而阻礙清灰分室反吹袋式除塵器二狀態清灰三狀態清灰電袋復合除塵器將電除塵和袋除塵的機理組合應用

△粉塵荷電可使濾袋上的粉塵層疏松

顯著降低濾袋的阻力

并易于清灰

△可以強化對微細粒子的控制缺點：

設備變得復雜

造價、運行費用和維護檢修都增加

電場產生臭氧

使SO2和NO氣體活化會加劇對PPS濾料的腐蝕

縮短濾袋壽命

一體組合型電袋復合除塵器將極板、極線同濾袋較緊密地組合在一起極板為多孔形式極板和極線組成的電場與濾袋交錯布置含塵氣體首先經電場荷電并捕集部分粉塵其余粉塵隨氣流穿過極板到達濾袋濾袋取外濾形式干凈氣體進入濾袋內部并從凈氣室排出清灰采用在線脈沖噴吹方式未落入灰斗的粉塵因慣性而進入電場被極板捕獲一體組合型電袋復合除塵器一體組合型電袋復合除塵器1—邊壁收集極板2—電暈極3—多孔的集塵極4—濾袋和袋籠一體組合型電袋復合除塵器美國試驗主要結果：過濾風速3.2~3.7

m/min

設備阻力1500~1900

Pa

清灰周期20~70

min

脈沖噴吹壓力

0.5~0.7

MPa

特點：電場與濾袋距離很近粉塵攜帶的電荷不易失去因而荷電的作用明顯：過濾風速相當于純袋式除塵器的3倍而設備阻力僅為1.6倍一體組合型電袋復合除塵器我國一臺一體組合電袋復合除塵器工業樣機于2009年7月投入運行用于75t/h工業鍋爐由原有的四電場的電除塵器改造而成原電除塵第一電場保留后三個電場改造成為電袋室一體組合型電袋復合除塵器處理煙氣量180000

m3/h過濾面積1920

m2

過濾風速1.56

m/min

2.34

(關閉三分之一倉室)阻力在四個電場全部供電時450Pa僅第一電場供電時1000Pa運行情況：17個月時檢查濾袋及整體工作正常一體組合型電袋復合除塵器電袋復合的根本在于使粉塵荷電并最大限度地保持所獲得的電荷導致濾袋表面的粉塵層疏松—阻力低微細塵粒凝并—捕集率高一體組合型體現了這一根本預荷電，未荷電，分區組合型電袋復合除塵器組成：兩部分—電區和袋區串聯布置在一個箱體內(“前電后袋”)

電區是一個電場設計者要求收集煙氣中約80%的粉塵以降低袋區的粉塵負荷同時使粉塵荷電袋區布置濾袋、清灰裝置等荷電粉塵粉塵進入袋區被濾袋收集分區組合型電袋復合除塵器1—氣流分布裝置b；2—電區；3—氣流分布裝置a；4—旁路閥；5—旁路；6—出口煙道閥；7—上箱體；8—濾袋和濾袋框架；9—袋區分區組合型電袋復合除塵器性能指標與純袋式除塵器沒有顯著差別：

過濾風速和設備阻力無明顯進步可能的原因：對于絕大多數濾袋而言荷電粉塵需要運動較長距離才能到達粉塵容易失去電荷如果失去了預荷電的作用電袋復合就失去了根本降低袋區粉塵濃度并不能顯著提高性能也不是避免氣流沖刷濾袋的有效措施分區組合型電袋復合除塵器分室回轉切換定位反吹袋式除塵器采用多單元組合結構一臺除塵器可以有幾個獨立的倉室倉室入口和出口設有煙氣閥門入口設有導流裝置每個倉室有一定數量的過濾單元每個單元分隔成若干個袋室各有若干條濾袋袋室頂部有凈氣出口濾袋為矩形斷面取外濾形式靠袋籠與濾袋的緊配合將濾袋繃直和張緊分室回轉切換定位反吹袋式除塵器清灰依靠分室定位反吹機構而實現每一過濾單元設有一套反吹機構10個袋室的凈氣出口布置在一個圓周上其中心是帶有彎管和反吹風口的反吹風管清灰時反吹風口對準一個袋室的出口持續時間13~15s該袋室便在停止過濾的狀態下實現清灰各袋室的清灰逐個依次進行清灰動力利用除塵風機前后的壓差必要時增設吹風機分室回轉切換定位反吹袋式除塵器分室定位回轉反吹機構1—袋室凈氣出口；2—回轉反吹管；3—回轉機構分室回轉切換定位反吹袋式除塵器問題1：本著“靜態清灰”的理念過分追求低動力、小風量清灰的目標因而其清灰能力很弱導致設備阻力居高不下影響機組發電

阻力控制是袋式除塵器的要害和根本在這一點上應留有足夠的余量

問題2：清灰裝置故障率高維修頻繁還設計由鏈條撥動數十個閥門的裝置機械部件更多故障率更高運行不久即被廢置什么是好的袋式除塵器

袋式除塵器的主要性能指標1.粉塵排放濃度影響因素：

粉塵特性

濾料特性

濾袋上的堆積粉塵負荷

過濾風速

清灰狀況

(例如：清灰過量會使排塵濃度上升)2.設備阻力(壓力損失)阻力包括三部分：

除塵器結構的阻力清潔濾袋的阻力濾袋上粉塵層的阻力袋式除塵器的主要性能指標主要的阻力—濾袋袋式除塵器阻力主要在于濾袋其中的絕大部份在于粉塵層新濾袋的阻力通常只有50～200Pa

粉塵層的阻力則可達500～2500Pa

所以

清灰對于袋式除塵器運行非常重要

袋式除塵器的主要性能指標影響設備阻力的因素：

?清灰方式

?

過濾風速阻力的三個組成部分都隨過濾風速變化

?濾料的結構濾料的表面處理

?除塵器的過濾時間袋式除塵器的主要性能指標好的袋式除塵器應當是

△粉塵排放濃度低

△

設備阻力小（運行能耗低）

△過濾風速高（設備緊湊，鋼耗少）

△

投資少，運行費用低袋式除塵器的主要性能指標袋式除塵器主要特點袋式除塵器的特點

1.除塵效果好排塵濃度遠低于國家排放標準處理微細粉塵也有很好效果微細粉塵顯著影響人體健康和大氣質量今后不僅控制總含塵量而且將微細粉塵控制納入指標袋式除塵器將直到重要作用袋式除塵器的特點

2.適應性強幾乎適應各種性質的粉塵不受比電阻等性質的影響不受含塵濃度高低的影響含塵濃度很高時（≥1~30kg/Nm3）含塵濃度很低時（≤50mg/Nm3）都有令人滿意的效果袋式除塵器的特點

3.規格多樣應用靈活單臺最小處理風量200m3/h以下最大500萬m3/h以上4.便于回收干物料沒有污泥處理沒有廢水污染袋式除塵器的特點

5.適用的溫度范圍廣常溫≤120℃高溫120～260℃超高溫260～1000℃6.對于粘性強及吸濕性強的粉塵或煙氣露點很高的時濾袋易被堵塞需要采取保溫或加熱等防范措施袋式除塵器的特點

7.主要缺點某些類型的袋除塵器：阻力高設備龐大維修工作量大濾袋易損壞換袋困難操作條件差袋式除塵器濾袋非常規破損袋式除塵器濾袋非常規破損

含塵氣流沖刷濾袋—之一除塵器灰斗進風沒有氣流分布裝置或氣流分布裝置效果欠佳例如：設在灰斗上沿的分布裝置不合理未起到均布作用導致濾袋受沖刷而破損袋式除塵器濾袋非常規破損1-灰斗2-進風管3-導流板4-濾袋袋式除塵器濾袋非常規破損被含塵氣流沖刷破損的濾袋(1)袋式除塵器氣流分布的必要性被含塵氣流沖刷破損的濾袋(2)袋式除塵器濾袋非常規破損

含塵氣流沖刷濾袋—之二(a)含塵氣流從灰斗的一側垂直向下進入

流速較高含塵氣流順灰斗壁面流向遠端遠端第一、二列濾袋底部破損(b)進風方式不變在遠端第一、二列濾袋下方設斜板遠端第一、二列濾袋得以保護但遠端第三列濾袋出現破損袋式除塵器濾袋非常規破損

含塵氣流沖刷濾袋—之二袋式除塵器濾袋非常規破損

含塵氣流沖刷濾袋—之三含塵氣流偏斜除塵器入口氣流分布裝置偏小未起到應有的作用含塵氣流對濾袋形成沖刷袋式除塵器濾袋非常規破損1－進風管道2－擋風板3－濾袋袋式除塵器濾袋非常規破損

含塵氣流沖刷濾袋—之四內濾式濾袋袋口風速過高導致袋口附近被磨損袋式除塵器濾袋非常規破損內濾式濾袋袋口被磨破袋式除塵器濾袋非常規破損

含塵氣流沖刷濾袋—之五機械回轉反吹袋式除塵器含塵氣流沿圓筒切身進入氣流組織不好或氣流速度過高最外圈（靠近箱體壁面）的濾袋被磨損袋式除塵器濾袋非常規破損如何判斷含塵氣流沖刷濾袋1.濾袋投入運行時間不長便出現破損

(例如1~2個月，甚至數天)

2.破損濾袋多位于遠離進風口一側或靠近進風口處3.濾袋破損部位多在濾袋下部（外濾式—袋底內濾式—袋口）或者靠近進風口的部位4.破口周邊濾料迎塵面的纖維多被磨去背面相對完好袋式除塵器濾袋非常規破損

濾袋之間或濾袋與箱體板壁之間發生摩擦濾袋間距過小或濾袋與箱體板壁之間距離過小或板壁內表面不光滑(施工殘留異物等)或濾袋安裝不當(內濾式濾袋未張緊等)容易導致濾袋之間的磨擦或濾袋與板壁之間的磨擦袋式除塵器濾袋非常規破損

受濾袋框架的影響—之一

外濾式除塵器的濾袋框架質量不好表面存在毛刺焊渣將導致濾袋很快被磨破框架的焊點磨破濾袋

受濾袋框架的影響—之二濾袋框架脫焊鋼絲穿出濾袋導致濾袋破損袋式除塵器濾袋非常規破損袋式除塵器濾袋非常規破損

受濾袋框架的影響—之三

當濾袋框架銹蝕則銹蝕處存在較強的腐蝕性將使濾袋受到腐蝕濾袋框架嚴重銹蝕袋式除塵器濾袋非常規破損

錯誤概念導致濾袋大量破損

某類型除塵器強調“靜態清灰”要求框架將濾袋崩得很緊并靠濾袋支承框架的重量

導致濾袋大量破損袋式除塵器濾袋非常規破損

錯誤理論導致濾袋大量破損

大量破損的濾袋導致濾袋破損的框架

防腐措施不力因袋籠銹蝕導致濾袋破損袋式除塵器濾袋非常規破損袋式除塵器濾袋非常規破損

破損濾袋的連鎖反應濾袋破損且未及時更換內濾袋：含塵氣流通過漏洞沖刷相鄰濾袋致使鄰近濾袋相繼破損外濾袋：粉塵由漏洞進入濾袋到達上箱體噴吹時對其他濾袋形成沖刷粉塵還進入其他濾袋內聚集形成“灌腸”袋式除塵器濾袋非常規破損

熾熱顆粒燒壞濾袋爐窯煙氣中常含有熾熱顆粒(火星)

較大的熾熱顆粒往往進入除塵器而燒壞濾袋被熾熱顆粒燒壞的濾袋其破洞多為分散的小孔孔洞的邊緣較光滑且有熔融的痕跡袋式除塵器濾袋非常規破損

熾熱顆粒燒壞濾袋被熾熱顆粒燒壞的濾袋(一)袋式除塵器濾袋非常規破損被熾熱顆粒燒壞的濾袋(二)

熾熱顆粒燒壞濾袋袋式除塵器濾袋非常規破損

粉塵或氣體燃燒(或爆炸)而燒毀濾袋煙氣中含有可燃性粉塵或可燃性氣體當防范措施較為欠缺

或操作不當時

致使溫度、濃度、含氧量等處于燃燒范圍這些粉塵或氣體容易燃燒或者爆炸

從而燒毀濾袋袋式除塵器濾袋非常規破損

粉塵或氣體燃燒(或爆炸)而燒毀濾袋粉塵自燃焚毀的濾袋燒壞后殘留的袋底袋式除塵器濾袋非常規破損濾袋被燒壞僅剩框架

粉塵或氣體燃燒(或爆炸)而燒毀濾袋袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜脈沖袋式除塵器的噴吹氣流偏斜直接吹向濾袋的側面脈沖噴吹氣流速度最高可達300m/s濾袋受該氣流沖刷的部位很快出現破損袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜噴吹氣流沖刷導致的濾袋破損破口大多距離袋口500mm以內而且位于濾袋的某一側氣流偏斜還會沖刷框架頂部的護圈使護圈局部變得光亮這可以作為判斷氣流是否偏斜的依據袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜氣流偏斜直接吹向濾袋

1－分氣箱

2－電磁閥

3－脈沖閥

4－噴吹管

5－濾袋

袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜清灰氣流吹破的濾袋袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜—之一噴吹管位置與濾袋中心出現偏差形態1袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜—之一噴吹管位置與濾袋中心出現偏差形態2袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜—之一噴吹管位置與濾袋中心出現偏差形態3袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜—之一

噴吹管整體偏移

整排濾袋破損破口集中于袋口附近

形態4袋式除塵器濾袋非常規破損

脈沖噴吹氣流偏斜—之二噴