袋式除尘器除尘机理研究现状及过滤除尘机理

　　 袋式除尘器早在19世纪80年代就开始应用于生产实践，1 881年，德国贝特(Betn)工厂的机械振打袋式除尘器取得德国，从此开始袋式除尘器的商业化生产。1 920年出现反吹风袋式除尘器，进而出现反吹风和机械振动二者相结合的清灰技术。1 954年，H.J.Hersey发明了逆喷型吹气环袋式除尘器，首 次实现连续在线清灰，由于其运行阻力稳定，过滤风速也提高了几倍。1 957年，T.V.Reinaner发明了脉冲喷吹袋式除尘器，除尘器内部无运动部件，滤袋压力损失更趋于稳定，处量进一步增大，被认为是袋式除尘技术的一次革命。1 962年，日本首先成功了回转反吹袋式除尘器，同时美国也推出RJ、RF、PN等型号的系列产品，适用于中、小风量的废气处理。1970年以后，袋式除尘器向大型化发展，美、日、澳及欧洲等，结合大规模工业生产，相继了大型袋式除尘器，应用于燃煤电站、干法水泥回转窑窑尾和电炉除尘，很多除尘器单台过滤面积超过一万平方米。但是电除尘器的使用比例还是较大，袋式除尘器约占30%。澳大利亚从20世纪80年代就开始实施|电改袋“工程；在欧洲，袋式除尘器的使用比例接近50%；同时，日本和韩国等一些发达也纷纷将静电除尘器改造成袋式除尘器，迄今为止发达已基本走完了用袋式除尘器取代或改造静电除尘器或其他种类除尘器的过程。
一般而言，袋式除尘器的过滤过程可分为两个阶段。首先是含尘气体通过清洁滤料，此时起过滤作用的是滤料纤维；当滤料上捕集的粉尘不断增多时，一部分粉尘嵌入滤料内部，一部分附着在表面形成粉尘层，此时含尘气体的过滤主要依靠粉尘层进行。粉尘层可显著提高滤袋的捕集效率，起着比滤料重要的作用，而滤料则主要起着形成及支撑粉尘层的作用。
除尘配件过滤过程中，含尘气流通过滤料时，在惯性、拦截、扩散和筛分、静电等过滤机理共同作用下，使气固两相得以分离并将粉尘阻留在滤料上。根据不同粒径的粉尘在流体中运动的不同力学特性，过滤除尘机理涉及到以下几个方面：
(1)筛滤作用
粉尘粒径大于滤料纤维间的空隙或滤料上尘粒间的空隙时粉尘即被阻留下来，称为筛滤作用。对于清洁滤料，由于纤维间的空隙远大于粉尘粒径，所以筛滤作用很小。只有当滤料表面沉积大量粉尘形成粉尘层后，筛滤就成为主要除尘机理。
(2)惯性碰撞作用
当含尘气体接近滤料的纤维时将绕过纤维，而颗粒或流速较大的粒子由于较强的惯性作用偏离气流流线而继续沿原来的方向运动，撞击到滤料纤维而被捕集，这称为惯性碰撞。因此，尘粒质量越大，过滤风速越高，惯性作用就越强。
(3)拦截作用
含尘气流接近滤料纤维时，当尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截，此称为拦截作用。
(4)扩散作用
在气体分子的撞击作用下，小于1μm的尘粒，特别是小于0.2μm的亚微米级粒子可能会做布朗运动而脱离流线。如果在运动过程中和纤维接触，即可以从气流中分离出来，这种作用即称为扩散作用。它随流速的降低、纤维和粉尘直径的减小而增强。
(5)静电作用
  当气流穿过时，滤料由于摩擦产生静电，粉尘在运动过程中也会由于摩擦和其他原因带电，这样会在滤料和尘粒之间形成一个电位差。当粉尘随着气流接近滤料时，由于库仑力作用促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集，称为静电作用。
(6)重力沉降作用
当缓慢运动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用而自然沉降下来，称为重力沉降作用。
一般说来，各种除尘机理并不是同时，而是一种或几种联合起作用。而且，随着滤料的空隙、气流流速、粉尘粒径以及其他因素的变化，各种机理对不同滤料的过滤性能的影响也随之变化。
锅炉除尘器特点：
1、脉冲除尘器自动监测和自动程序控制：袋除尘器压差检测、超压警报和调节，清卸灰各种参数和动作状态显 示、状态控制，烟气温度检测、超温警报和调节等。
2、滤袋保护：空气预热器或燃烧设备发生故障时，烟气温度会突然剧烈上升，有可能烧毁滤袋。当烟气温度达到上限时应能警报，并自动启动降温措施，如在空气预热器烟道出口外壁喷水或在除尘器管道外壁喷水等。也可启动旁通烟道甚至考虑停炉。考虑到某些滤料抗氧 化能力较差，非到万不得已不主张用掺冷风的方式降温。
锅炉除尘器设计界面
1、除尘器法兰以内由我公司设计供货，并带配法兰。
2、除尘器支脚、底板以上由我公司设计供货，采用土建式、无支腿。
3、除尘器输灰设备一般由我公司设计供货，情况由除尘器系统工艺设计定。
4、除尘器本体防雷接地，照明由我公司设计，由用户承担。
5、本体及过滤系统：本体、滤袋、笼架、离线阀、手动切换阀。
6、清灰系统：电磁脉冲阀、脉冲控制仪、喷吹系统。
7、卸灰系统：清堵空气炮、卸灰阀、插板阀、灰斗加热系统。
8、保护系统：旁路阀、检漏装置。
9、控制系统：差压计、测温仪、料位计、主控柜、现场控制柜。
锅炉除尘器，具有分节组装，具有占地面积小、运输、安装方便的特点。一般来说满足锅炉除尘器要根据场所不同，一般具有安装简单，使用方法灵活等特点。
锅炉除尘器使用效果好坏和它的外壳设计也有重要关系。从材料本身来看，现在已经可以达到很高的效率，但是，往往由于锅炉除尘器外壳设计不良，或者锅炉除尘器的布置、安装存在缺点，以致灰尘不经过滤介质而旁通过去，造成不好的后果。
(1)把脱硫脱硝除尘设备装在外壳内，应当让气流通过过滤器的方向倾向于把过滤器向密封面压紧。如果不能这样做，就采取适当办法把过滤器对着它的密封面夹紧，任何时候都不会松开。
(2)如果气流是垂直经装在外壳内的过滤器，通常应使空气从上向下流动，因为这样可以防止过滤器捕集的污染物在进行维修等工作时失落。
(3)外壳应授有能聚集灰尘的突出面。
(4)外壳折曲处应成圆弧状，以免形成集聚灰尘的角落。所有内部焊接处，特别是密封面，均应磨光。
(5)外壳尺寸应当便于对过滤器进行维修等工作。这样可能使外壳体积稍大，但因维修方便，可以避免发生事故。