魯果 曹寧

摘 要：近年來，隨著人們環(huán)保意識加強，工業(yè)尾氣排放要求越來越嚴格，有的地方要求煙氣排放小于10mg/m3甚至5mg/m3以下。本文探討的是電袋除塵器提效方法，針對電袋復(fù)合除塵器本體的改進，使電袋復(fù)合除塵器發(fā)揮更高的效率。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合除塵器；高性能電源；覆膜濾料；梯度濾料；氣流均布

1.前言

隨著我國經(jīng)濟及技術(shù)水平高速發(fā)展，工業(yè)粉塵排放量逐步上升，已經(jīng)嚴重影響到人們的生存環(huán)境，國家對各工業(yè)設(shè)備排放的要求也越來越嚴格。電袋復(fù)合除塵器作為一種高效除塵器，它有機結(jié)合了電除塵器和袋式除塵器的優(yōu)勢，能長期穩(wěn)定保持出口排放20mg/Nm3以下。所以，如果能對現(xiàn)有電袋復(fù)合除塵器進行提效，實現(xiàn)超低排放，使其成為滿足水泥生產(chǎn)線及電力行業(yè)煙塵低排放的優(yōu)選技術(shù)。

2.電袋復(fù)合除塵器原理

電袋復(fù)合除塵器是繼電除塵器、袋式除塵器之后，在充分消化吸收兩者機理優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，將電除塵的荷電除塵及袋除塵的過濾攔截機理有機結(jié)合。它充分利用前級電場收塵效率高和對顆粒荷電的特點，利用電場區(qū)收掉煙氣中80%以上的煙塵，可以大幅度的降低進入袋式除塵區(qū)煙氣的含塵濃度，剩余 10%～20%的細粒子由后級濾袋過濾捕集，大大降低了袋區(qū)負荷并避免粗顆粒對濾袋的沖刷磨損，并改善濾袋表面粉餅層結(jié)構(gòu)。電袋復(fù)合除塵器將電場區(qū)設(shè)置在袋區(qū)前方，煙氣首先經(jīng)過電場區(qū)，使前級電場區(qū)具有沉降高溫?zé)煔?，緩沖及均勻氣流的作用。

3.電袋復(fù)合除塵器提效措施

3.1電場區(qū)技術(shù)措施

電袋復(fù)合除塵器通過電區(qū)脫除了80%以上的煙塵，降低了進入袋區(qū)的入口濃度，減少袋區(qū)的負荷并避免了粗顆粒對濾袋的沖刷磨損。實驗研究的結(jié)果表明：當(dāng)袋區(qū)入口煙塵濃度小10g/m3時，過濾壓降增長率隨過濾風(fēng)速的增長變化不大。同時大量工程應(yīng)用和試驗表明，粉塵濃度對濾袋區(qū)的排放存在一定的影響。當(dāng)過濾濃度小于10g/Nm3時，排放濃度隨過濾濃度的增加而增加；當(dāng)過濾濃度大于10g/Nm3時，排放濃度隨過濾濃度的增加而緩慢增加；當(dāng)過濾濃度達到一定值時，過濾濃度增加而排放則趨于平穩(wěn)。因此，影響排放的濾袋區(qū)入口粉塵濃度值區(qū)域主要在于0～10g/Nm3之間。因此電場區(qū)發(fā)揮出良好的收塵效率，使進入袋區(qū)的粉塵濃度保持在10g/Nm3以下，就越有利于達到更低排放。

為達到電場區(qū)高效收塵效率方法之一就是電場區(qū)選用高性能電源。電區(qū)的收塵效率可由多依奇公式推導(dǎo)，在比集塵面積確定的條件下，效率與驅(qū)進速度ω成正比關(guān)系（公式1），而驅(qū)進速度ω與電場強度E值平方成正比關(guān)系（公式2）。電場區(qū)選用合適的高頻電源或脈沖電源可提高電場強度E值，從而提高電場區(qū)除塵效率。同時在電場區(qū)可選用前后分區(qū)供電模式，為電場區(qū)收塵提供雙重保證，提高電區(qū)可靠性。

電場區(qū)選用高性能電源，可以提高電場強度除了增強電場區(qū)收塵效率外，同時還具有對粉塵荷電的作用，荷電后的粉塵堆積狀態(tài)發(fā)生變化。通過濾料過濾實驗發(fā)現(xiàn)，顆粒物未經(jīng)電場作用的堆積狀態(tài)較為密實。而顆粒經(jīng)電場作用發(fā)生荷電和極化，有助于在濾料表面形成結(jié)構(gòu)更為有序、更為疏松的顆粒層。而且隨著顆粒荷電量的增大，其極化和凝并越顯著，細顆粒長大成大顆粒的效果越明。增強電區(qū)場強能增強粉塵顆粒物的荷電量，強化極化和凝并作用。增強了袋區(qū)濾袋對粉塵的過濾效果。電區(qū)選用高性能電源不僅有利于提高收塵效率，更有利于袋區(qū)清灰。

4.袋區(qū)技術(shù)措施

4.1濾袋的選型

袋區(qū)是保證整體排放濃度的核心區(qū)域，經(jīng)過前電場區(qū)的收塵，袋區(qū)主要負責(zé)收集煙塵濃度小于10g/Nm3的細微粉塵，這就要求袋區(qū)的核心部件濾袋對細小粉塵有良好的過濾性能。濾料的選型主要分為兩個方向：1、覆膜濾料；覆膜濾料主要為PTFE薄膜，其過濾機理為表面過濾，過濾性能主要依靠表面膜材料。覆膜濾料表面膜材料具有其孔隙致密均勻，透氣率好，對細小粒徑粉塵具有良好的過濾性能；表面極其光滑，極易清灰；薄膜特有的憎水性能，即便是煙氣的濕度含量較高的優(yōu)點，覆膜濾料對各種工況有良好的適應(yīng)性。2、超細纖維梯度濾料：超細梯度結(jié)構(gòu)濾料采用纖度/密度分級組合的梯度結(jié)構(gòu)：表層過濾層由超細纖維形成致密層、迎塵層填充有普通纖維層，中間層為高強低伸基布，里層為易于空氣通過的粗孔層從內(nèi)而外里層、基布、迎塵層、致密層形成纖度梯度結(jié)構(gòu)，該梯度層狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計有利于濾餅形成，依靠濾料表層的超細纖維層對粉塵進行截留，只有少數(shù)細微顆粒會進入濾料內(nèi)部，但由于濾料內(nèi)部“喇叭狀”的特殊結(jié)構(gòu)，這些顆粒不會在內(nèi)部停留，將被氣流直接帶走，使濾料過濾精度高且保持較大的透氣量，提高粉塵的捕集效率，降低設(shè)備運行阻力。實際運用中所生產(chǎn)的濾袋在縫制時會有針眼存在，用高溫硅膠對于濾料縫制針眼進行封堵，防止粉塵從針眼泄漏。

4.2除塵器內(nèi)的氣流合理分布

除塵器內(nèi)部氣流分布均勻性對除塵器效率有顯著的影響，由于除塵器內(nèi)部氣流分布均勻性差，使電區(qū)不能發(fā)揮應(yīng)有的除塵效率，增大袋區(qū)收塵壓力。袋區(qū)氣流不均勻，則會增加除塵器阻力以及濾袋的使用壽命。除塵器內(nèi)部氣流分布的不均勻性使除塵器效率低于設(shè)計值。

從除塵器進口至電場區(qū)，證氣流沿電場斷面均勻分布，使得電場發(fā)揮最佳效果，達到幾何均方根差σ<0.2的要求，采取的措施合理設(shè)置和調(diào)節(jié)進口喇叭內(nèi)的氣流分布板。對于并聯(lián)若干臺電袋除塵器，應(yīng)在進口管道處設(shè)置合理導(dǎo)流裝置，使進入各個除塵器的風(fēng)量基本相同。

袋區(qū)各個袋室流量偏差應(yīng)小于5%，可采取的措施：1、灰斗里面合理設(shè)置氣流分布及阻流板，2、改變袋室內(nèi)提升閥口大小及提升高度，3、改變煙道氣流截面大小等措施，來達到袋區(qū)氣流分布均勻。

5結(jié)束語

電袋復(fù)合除塵器結(jié)合了電除塵器效率高和袋式除塵器過濾精度高技術(shù)特點，排放濃度不受粉塵種類影響，對微細粉塵捕集效率高，對PM2.5的去除率達到99.8%。提效前排放濃度可穩(wěn)定在20 mg/Nm3以下，采用上述各種提效措施，排放濃度可實現(xiàn)排放濃度≤10mg/Nm3甚至5mg/Nm3，達到電袋復(fù)合除塵器超低排放。

（作者單位：西安西礦環(huán)?？萍加邢薰荆?/p>