電袋復合除塵器提效措施

魯果 曹寧

摘 要：近年來，隨著人們環保意識加強，工業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，針對電袋復合除塵器本體的改進，使電袋復合除塵器發揮更高的效率。

關鍵詞：電袋復合除塵器；高性能電源；覆膜濾料；梯度濾料；氣流均布

1.前言

隨著我國經濟及技術水平高速發展，工業粉塵排放量逐步上升，已經嚴重影響到人們的生存環境，國家對各工業設備排放的要求也越來越嚴格。電袋復合除塵器作為一種高效除塵器，它有機結合了電除塵器和袋式除塵器的優勢，能長期穩定保持出口排放20mg/Nm3以下。所以，如果能對現有電袋復合除塵器進行提效，實現超低排放，使其成為滿足水泥生產線及電力行業煙塵低排放的優選技術。

2.電袋復合除塵器原理

電袋復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勢的基礎上，將電除塵的荷電除塵及袋除塵的過濾攔截機理有機結合。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構。電袋復合除塵器將電場區設置在袋區前方，煙氣首先經過電場區，使前級電場區具有沉降高溫煙氣，緩沖及均勻氣流的作用。

3.電袋復合除塵器提效措施

3.1電場區技術措施

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

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

電場區選用高性能電源，可以提高電場強度除了增強電場區收塵效率外，同時還具有對粉塵荷電的作用，荷電后的粉塵堆積狀態發生變化。通過濾料過濾實驗發現，顆粒物未經電場作用的堆積狀態較為密實。而顆粒經電場作用發生荷電和極化，有助于在濾料表面形成結構更為有序、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。增強了袋區濾袋對粉塵的過濾效果。電區選用高性能電源不僅有利于提高收塵效率，更有利于袋區清灰。

4.袋區技術措施

4.1濾袋的選型

袋區是保證整體排放濃度的核心區域，經過前電場區的收塵，袋區主要負責收集煙塵濃度小于10g/Nm3的細微粉塵，這就要求袋區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點，覆膜濾料對各種工況有良好的適應性。2、超細纖維梯度濾料：超細梯度結構濾料采用纖度/密度分級組合的梯度結構：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而外里層、基布、迎塵層、致密層形成纖度梯度結構，該梯度層狀結構的設計有利于濾餅形成，依靠濾料表層的超細纖維層對粉塵進行截留，只有少數細微顆粒會進入濾料內部，但由于濾料內部“喇叭狀”的特殊結構，這些顆粒不會在內部停留，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，降低設備運行阻力。實際運用中所生產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除塵器內的氣流合理分布

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

從除塵器進口至電場區，證氣流沿電場斷面均勻分布，使得電場發揮最佳效果，達到幾何均方根差σ<0.2的要求，采取的措施合理設置和調節進口喇叭內的氣流分布板。對于并聯若干臺電袋除塵器，應在進口管道處設置合理導流裝置，使進入各個除塵器的風量基本相同。

袋區各個袋室流量偏差應小于5%，可采取的措施：1、灰斗里面合理設置氣流分布及阻流板，2、改變袋室內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，來達到袋區氣流分布均勻。

5結束語

電袋復合除塵器結合了電除塵器效率高和袋式除塵器過濾精度高技術特點，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定在20 mg/Nm3以下，采用上述各種提效措施，排放濃度可實現排放濃度≤10mg/Nm3甚至5mg/Nm3，達到電袋復合除塵器超低排放。

（作者單位：西安西礦環保科技有限公司）