袋式除塵器除塵機(jī)理研究現(xiàn)狀及過濾除塵機(jī)理

　　 袋式除塵器早在19世紀(jì)80年代就開始應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，1 881年，德國(guó)貝特(Betn)工廠的機(jī)械振打袋式除塵器取得德國(guó)，從此開始袋式除塵器的商業(yè)化生產(chǎn)。1 920年出現(xiàn)反吹風(fēng)袋式除塵器，進(jìn)而出現(xiàn)反吹風(fēng)和機(jī)械振動(dòng)二者相結(jié)合的清灰技術(shù)。1 954年，H.J.Hersey發(fā)明了逆噴型吹氣環(huán)袋式除塵器，首 次實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線清灰，由于其運(yùn)行阻力穩(wěn)定，過濾風(fēng)速也提高了幾倍。1 957年，T.V.Reinaner發(fā)明了脈沖噴吹袋式除塵器，除塵器內(nèi)部無運(yùn)動(dòng)部件，濾袋壓力損失更趨于穩(wěn)定，處量進(jìn)一步增大，被認(rèn)為是袋式除塵技術(shù)的一次革命。1 962年，日本首先成功了回轉(zhuǎn)反吹袋式除塵器，同時(shí)美國(guó)也推出RJ、RF、PN等型號(hào)的系列產(chǎn)品，適用于中、小風(fēng)量的廢氣處理。1970年以后，袋式除塵器向大型化發(fā)展，美、日、澳及歐洲等，結(jié)合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，相繼了大型袋式除塵器，應(yīng)用于燃煤電站、干法水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾和電爐除塵，很多除塵器單臺(tái)過濾面積超過一萬(wàn)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(jì)80年代就開始實(shí)施|電改袋“工程；在歐洲，袋式除塵器的使用比例接近50%；同時(shí)，日本和韓國(guó)等一些發(fā)達(dá)也紛紛將靜電除塵器改造成袋式除塵器，迄今為止發(fā)達(dá)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(gè)階段。首先是含塵氣體通過清潔濾料，此時(shí)起過濾作用的是濾料纖維；當(dāng)濾料上捕集的粉塵不斷增多時(shí)，一部分粉塵嵌入濾料內(nèi)部，一部分附著在表面形成粉塵層，此時(shí)含塵氣體的過濾主要依靠粉塵層進(jìn)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(shí)，在慣性、攔截、擴(kuò)散和篩分、靜電等過濾機(jī)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(jù)不同粒徑的粉塵在流體中運(yùn)動(dòng)的不同力學(xué)特性，過濾除塵機(jī)理涉及到以下幾個(gè)方面：
(1)篩濾作用
粉塵粒徑大于濾料纖維間的空隙或?yàn)V料上塵粒間的空隙時(shí)粉塵即被阻留下來，稱為篩濾作用。對(duì)于清潔濾料，由于纖維間的空隙遠(yuǎn)大于粉塵粒徑，所以篩濾作用很小。只有當(dāng)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(jī)理。
(2)慣性碰撞作用
當(dāng)含塵氣體接近濾料的纖維時(shí)將繞過纖維，而顆?；蛄魉佥^大的粒子由于較強(qiáng)的慣性作用偏離氣流流線而繼續(xù)沿原來的方向運(yùn)動(dòng)，撞擊到濾料纖維而被捕集，這稱為慣性碰撞。因此，塵粒質(zhì)量越大，過濾風(fēng)速越高，慣性作用就越強(qiáng)。
(3)攔截作用
含塵氣流接近濾料纖維時(shí)，當(dāng)塵粒半徑大于塵粒中心到纖維邊緣的距離時(shí)，塵粒即因與纖維接觸而被攔截，此稱為攔截作用。
(4)擴(kuò)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(jí)粒子可能會(huì)做布朗運(yùn)動(dòng)而脫離流線。如果在運(yùn)動(dòng)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(kuò)散作用。它隨流速的降低、纖維和粉塵直徑的減小而增強(qiáng)。
(5)靜電作用
  當(dāng)氣流穿過時(shí)，濾料由于摩擦產(chǎn)生靜電，粉塵在運(yùn)動(dòng)過程中也會(huì)由于摩擦和其他原因帶電，這樣會(huì)在濾料和塵粒之間形成一個(gè)電位差。當(dāng)粉塵隨著氣流接近濾料時(shí)，由于庫(kù)侖力作用促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強(qiáng)濾料對(duì)粉塵的吸附力而被捕集，稱為靜電作用。
(6)重力沉降作用
當(dāng)緩慢運(yùn)動(dòng)的含塵氣流進(jìn)入除塵器后，粒徑和密度大的塵?？赡芤蛑亓ψ饔枚匀怀两迪聛恚Q為重力沉降作用。
一般說來，各種除塵機(jī)理并不是同時(shí)，而是一種或幾種聯(lián)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(jī)理對(duì)不同濾料的過濾性能的影響也隨之變化。
鍋爐除塵器特點(diǎn)：
1、脈沖除塵器自動(dòng)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)程序控制：袋除塵器壓差檢測(cè)、超壓警報(bào)和調(diào)節(jié)，清卸灰各種參數(shù)和動(dòng)作狀態(tài)顯 示、狀態(tài)控制，煙氣溫度檢測(cè)、超溫警報(bào)和調(diào)節(jié)等。
2、濾袋保護(hù)：空氣預(yù)熱器或燃燒設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，煙氣溫度會(huì)突然劇烈上升，有可能燒毀濾袋。當(dāng)煙氣溫度達(dá)到上限時(shí)應(yīng)能警報(bào)，并自動(dòng)啟動(dòng)降溫措施，如在空氣預(yù)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(dòng)旁通煙道甚至考慮停爐?？紤]到某些濾料抗氧 化能力較差，非到萬(wàn)不得已不主張用摻冷風(fēng)的方式降溫。
鍋爐除塵器設(shè)計(jì)界面
1、除塵器法蘭以內(nèi)由我公司設(shè)計(jì)供貨，并帶配法蘭。
2、除塵器支腳、底板以上由我公司設(shè)計(jì)供貨，采用土建式、無支腿。
3、除塵器輸灰設(shè)備一般由我公司設(shè)計(jì)供貨，情況由除塵器系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)定。
4、除塵器本體防雷接地，照明由我公司設(shè)計(jì)，由用戶承擔(dān)。
5、本體及過濾系統(tǒng)：本體、濾袋、籠架、離線閥、手動(dòng)切換閥。
6、清灰系統(tǒng)：電磁脈沖閥、脈沖控制儀、噴吹系統(tǒng)。
7、卸灰系統(tǒng)：清堵空氣炮、卸灰閥、插板閥、灰斗加熱系統(tǒng)。
8、保護(hù)系統(tǒng)：旁路閥、檢漏裝置。
9、控制系統(tǒng)：差壓計(jì)、測(cè)溫儀、料位計(jì)、主控柜、現(xiàn)場(chǎng)控制柜。
鍋爐除塵器，具有分節(jié)組裝，具有占地面積小、運(yùn)輸、安裝方便的特點(diǎn)。一般來說滿足鍋爐除塵器要根據(jù)場(chǎng)所不同，一般具有安裝簡(jiǎn)單，使用方法靈活等特點(diǎn)。
鍋爐除塵器使用效果好壞和它的外殼設(shè)計(jì)也有重要關(guān)系。從材料本身來看，現(xiàn)在已經(jīng)可以達(dá)到很高的效率，但是，往往由于鍋爐除塵器外殼設(shè)計(jì)不良，或者鍋爐除塵器的布置、安裝存在缺點(diǎn)，以致灰塵不經(jīng)過濾介質(zhì)而旁通過去，造成不好的后果。
(1)把脫硫脫硝除塵設(shè)備裝在外殼內(nèi)，應(yīng)當(dāng)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(dāng)辦法把過濾器對(duì)著它的密封面夾緊，任何時(shí)候都不會(huì)松開。
(2)如果氣流是垂直經(jīng)裝在外殼內(nèi)的過濾器，通常應(yīng)使空氣從上向下流動(dòng)，因?yàn)檫@樣可以防止過濾器捕集的污染物在進(jìn)行維修等工作時(shí)失落。
(3)外殼應(yīng)授有能聚集灰塵的突出面。
(4)外殼折曲處應(yīng)成圓弧狀，以免形成集聚灰塵的角落。所有內(nèi)部焊接處，特別是密封面，均應(yīng)磨光。
(5)外殼尺寸應(yīng)當(dāng)便于對(duì)過濾器進(jìn)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(fā)生事故。