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淺談脈沖袋式除塵器的兩大功能

　　對(duì)于袋式除塵器來說，過濾風(fēng)速的選取，對(duì)保證除塵效果、確定除塵器的型號(hào)和占地面 積，乃至除塵系統(tǒng)的總投資，具有關(guān)鍵性的作用。近年來在一些工程項(xiàng)目招標(biāo)和設(shè)計(jì)中，業(yè)主和有些設(shè)計(jì)人員對(duì)過濾風(fēng)速的要求有越來越偏低的現(xiàn)象，究其原因可能有如下幾點(diǎn)：

　　(1) 過去有文獻(xiàn)或?qū)Ｖ貏e強(qiáng)調(diào)過濾風(fēng)速不能取得太高，以免阻力增大，運(yùn)行費(fèi)用提高；

　　(2) 有些設(shè)計(jì)人員認(rèn)為過濾風(fēng)速取低一些，可以提高除塵效率、增強(qiáng)清灰能力、延長清 灰周期，從而延長濾袋使用壽命；

　　(3) 目前一些袋式除塵器和濾料生產(chǎn)廠普遍地推薦在1.0～1.5m/min 范圍，而一些設(shè)計(jì)人員和業(yè)主往往在此基礎(chǔ)上再降低一定的數(shù)值來確定過濾風(fēng)速，從而導(dǎo)致過濾風(fēng)速取值偏低。

　　應(yīng)該說，上述理由并非毫無道理，但是，如果輕易地降低過濾風(fēng)速，即使降低的絕對(duì)值 較小，如0.1～0.25m/min，由此使過濾面積增加約10％，設(shè)備投資也將增加近10％。處理 的風(fēng)量越大，增加的投資必然越多，設(shè)備的占地面積亦相應(yīng)加大，顯然這是不經(jīng)濟(jì)的。

　　影響袋式除塵系統(tǒng)性能和長期可靠運(yùn)行的因素很多，孤立地看待上述理由，也是不合適的。實(shí)際上，正確地選定過濾風(fēng)速是一項(xiàng)較復(fù)雜的工作，它與粉塵性質(zhì)、煙氣的初始含塵濃度、濾料的種類、清灰方式等都有密切的關(guān)系。

　　目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品可供選擇的濾料種類及其清灰方式并不是很多，濾料及其清灰方式相 應(yīng)的易于確定；至于煙氣初始含塵濃度，除了工藝提供資料外，經(jīng)實(shí)測(cè)或參照同類型工況和爐型，憑經(jīng)驗(yàn)確定。所以，正確選擇過濾風(fēng)速的關(guān)鍵，首先在于弄清煙氣和粉塵的性質(zhì)，其 次要正確理解和認(rèn)識(shí)過濾風(fēng)速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者的關(guān)系。對(duì)于煙氣和粉塵性質(zhì)，要最大限度地弄清煙塵的粒徑分布、粉塵的化學(xué)成分和粉塵的物理化學(xué)性質(zhì)，如溫 度、濕度、容重、粘性、腐蝕性等。

　　客觀地講，要全面而準(zhǔn)確地收集這些資料有一些困難， 但作為一個(gè)設(shè)計(jì)人員至少應(yīng)對(duì)其有一定的了解。對(duì)于過濾風(fēng)速與除塵效率、過濾阻力、清灰性能三者之間的關(guān)系，可以從三個(gè)方面來理解：

　　第一，過濾風(fēng)速與除塵效率。我們知道，從除塵機(jī)理上講，有慣性效應(yīng)（包括碰撞、攔 截）和擴(kuò)散效應(yīng)。若煙塵dp為1µm 以下的微塵，借助擴(kuò)散效應(yīng)能有效地捕集，適當(dāng)降低過 濾風(fēng)速Vs可以提高除塵效率；若煙塵dp為5～15µm以內(nèi)的粒徑，借助慣性效應(yīng)能有效地捕集，提高過濾風(fēng)速Vs可以提高η。實(shí)踐證明，對(duì)一般性煙塵，提高過濾風(fēng)速Vs對(duì)除塵效率η 影響甚微。

　　第二，過濾風(fēng)速與過濾阻力。過濾阻力隨濾料上粉塵量的增大而增大，濾料不同，單位 濾料面積上容塵量也不同。但從工程的角度來講，其差異畢竟較小，一般僅從粉塵粒徑來考慮濾料的容塵負(fù)荷，對(duì)粒徑大的粗粉塵取 300～1000g/m2，對(duì)微細(xì)粉塵取100～300g/m2 。目前還沒有燃煤電廠粉塵的濾塵量、過濾風(fēng)速和過濾阻力三者關(guān)系的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。但國內(nèi)早在20世紀(jì)80年代就有專著介紹水泥粉塵的濾塵量、過濾風(fēng)速、過濾阻力三者關(guān)系的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，當(dāng)濾塵量一定時(shí)，過濾風(fēng)速增加1倍，阻力增加25～50％；即使過濾風(fēng)速增加2倍，阻力增加亦不到80％，而且過濾風(fēng)速越低，阻力增加的百分比越?。环催^來說，當(dāng)濾塵量一定，過濾風(fēng)速降低1倍時(shí)，阻力降低不到30％?？梢?，過濾風(fēng)速的 增減與過濾阻力的增減不成正比，如果簡單地用降低過濾風(fēng)速的辦法來達(dá)到降低過濾阻力從而降低運(yùn)行費(fèi)用的目的是欠妥的。

　　第三，過濾風(fēng)速與清灰性能的關(guān)系。粉塵的清灰性能與粉塵的性質(zhì)，即粘性/粒度、容 重有極大的關(guān)系。粉塵的粘性大、粒徑小、容重小，清灰困難，過濾風(fēng)速應(yīng)取低一些，反之 可取高一些。國內(nèi)有人做過實(shí)驗(yàn)，對(duì)于滑石粉類中細(xì)滑爽粉塵，在所有工況條件下，僅需一次反吹清灰，濾袋阻力即可恢復(fù)原值，二次積塵幾乎全被吹落，反吹風(fēng)量僅需25～30％；而對(duì)于氧化鐵類超細(xì)粉塵，通常需要連續(xù)多次反吹清灰，才能有效降低濾袋阻力，還難以恢復(fù)原值，反吹風(fēng)量比率高達(dá)50～70％。這說明，對(duì)某一確定的袋式除塵器，粉塵的清灰性能主要取決于粉塵及含塵氣體的性質(zhì)，并不是所有粉塵，過濾風(fēng)速取低些，就可增強(qiáng)清灰能力。

　　第四，在濾袋確定的情況下，降低過濾風(fēng)速可以延長清灰周期，但是濾袋的使用壽命并 不完全取決于清灰周期。因?yàn)楫?dāng)確定了某個(gè)過濾風(fēng)速時(shí)，濾袋的不同部位的過濾風(fēng)速也不同。國外做過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在一條濾袋上的局部過濾風(fēng)速相差可達(dá)4倍，甚至超過4倍。

　　綜上所述，可以得出這樣的結(jié)論：盲目地降低過濾風(fēng)速，并不能完全保證提高除塵效率， 也不一定能夠降低過濾阻力，還可能造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失；只有在充分了解粉塵性質(zhì)及系統(tǒng)特性的基礎(chǔ)上，優(yōu)化除塵器本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，正確進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，才能合理地確定過濾 風(fēng)速。