探析布袋除塵器過濾效率影響因素

張志軍（中鹽青海昆侖堿業有限公司，青海 德令哈 817099）

布袋除塵器主要是采用集中式過濾的方式對一些固體顆粒物進行收集和處理，達到除塵降塵改善廠房環境的目的。在布袋除塵器運轉的過程當中，主要是對這些固體顆粒物進行篩分，通過碰撞作用起到有效的攔截效果，并防止固體顆粒物的擴散，起到有效的靜電吸附作用，將其逐漸變小，從而排出。

1 項目概況

2011年8月中鹽青海昆侖堿業有限公司年產100萬噸純堿項目順利投產，石灰工序作為氨堿法制造重要工序，它的運行穩定與否直接關系到企業生產的穩定，石灰窯作為石灰工序的關鍵設備，在純堿生產中對裝置產能起決定性作用。純堿企業生產一般都是按照“以灰定產”的原則組織生產，較大的生產負荷給石灰窯控制帶來的巨大挑戰，在原料輸送及生石灰取出過程中造成廠房內粉塵四處飛揚環境惡劣，廠房內粉塵治理一直是行業難題的更是嚴峻，給企業帶來了較大的壓力。為改善車件環境2012年4月起對車間的14臺布袋除塵器運行參數及濾袋、除塵管道通過技術改造，取得了十分明顯的成果，給員工創造了良好的工作環境[1]。

2 布袋除塵器過濾影響因素及控制路徑

2.1 過濾速度對除塵器過濾影響及控制路徑

2.1.1影響體現

考慮布袋除塵器過濾的影響因素，要從綜合的角度來進行，既要分析粉塵的性質，也要考慮整體機組運行條件，更要從速度方面進行分析。目前從布袋除塵器的相應運行數據可以看出，過濾速度對于整體的過濾效果影響是顯著的。例如，該除塵器采用的布袋除塵器主要的處理工藝為PPS+PTFE膜覆蓋處理，其中PPS 占比約為15%，PTFE 占比約為70%。其中PPS膜覆蓋處理技術主要是對表面的一些固體顆粒物進行有效的處理，處理方式包括慣性碰撞，攔截和擴散。PTFE主要包含內部的一些固體顆粒物的處理，包含碰撞后的攔截、擴散和靜電吸附。整體上來講，這一套處理工藝阻力系數約為1500pa。經過濾之后，整體的煙塵控制效率可以達到70%到90%。一般來說在煙塵濃度小于50毫克每立方米的范圍之內，運行效率可以超過80%，在煙氣濃度大于60 毫克每立方米的范圍之內，運行效率可以超過30%。整體上來講，濾袋的壽命約為3萬到3.1萬小時。

布袋除塵過濾器的風速影響因素主要是指PPS處理方式表面的平均流動速度，一般來說，這個速度約在60F.左右。但實際運行的速度還要考慮整體濾袋內的煙氣流量，也就是說考慮每小時內通過的煙氣質量（一般用毫克作為單位來進行衡量，濾袋的總體面積用平方米來進行計算）通過兩個數值的比對就可以計算出煙氣通過濾袋表面的平均速度。一般來說速度越慢過濾的效果就會越好，實際的過濾率也會越高，但是在速度的控制方面，不僅要考慮過濾的有效濾過率的速度，還需要考慮綜合性，也就是說，從經濟成本、濾袋使用壽命和運行安全性等綜合角度來對整體的速度選擇進行分析。

2.1.2控制路徑

首先，當濾袋表面堆積相同質量的粉塵，尤其是固體顆粒物的直徑相同時，可以通過適當提高速度的方式來進行相應的過濾控制，一般來說同等質量的粉塵過濾速度可以提高20%到30%，在這樣的情況之下累計收成率也就會顯著下降。其次，過濾效率的控制還要從粉塵性質的角度來進行思考，如果粉塵屬于超細粉塵，那么就要適當的調低過濾的速度，例如本項目當中所進行的純堿過濾就是屬于超細粉塵，由于粉塵具有特殊性，腐蝕的程度比較高，因而采用低速過濾的方式更可以提高整體的過濾效果。最后，過濾速度的控制還要分析入口含塵濃度，清灰方式等等。例如本次項目所采取的純堿過濾，一般采取低壓脈沖噴吹的方式來進行過濾速度控制在1.0米每分鐘之內，這樣的控制方式更可以提高過濾的實際效果。除此之外，整個項目組還采取了增設粉塵預處理裝置，這個裝置的過濾速度在1.1 米每分鐘之內，反吹灰方式過濾速度約為預處理裝置過濾速度的80%，這種組合的過濾方式可以對超細的純堿粉塵進行有效的隔離和吸附，避免入口粉塵濃度高，大大降低粉塵之間的粘附性，從而進一步提高過濾的效率。應用這種組合化的過濾方法，還可以延長濾袋的使用壽命，從而降低經濟運行的成本，提高使用的安全性，避免濾袋在使用的過程當中突然損壞，造成廠房內粉塵彌漫影響工人生命安全的現象[2]。

2.2 布袋除塵器阻力對過濾效率的影響與控制路徑

2.2.1影響體現

布袋除塵器阻力對其運行效果的影響體現在多個方面，例如整個除塵系統運行的能源消耗，資源消耗，過濾的效率以及定期運行的周期，這些相關的項目都與阻力的最終只設定有關。但是實際上調整除塵器的運行阻力是一個比較復雜的系統性過程，需要綜合考慮除塵器的結構形式、濾袋的性質，過濾的速度以及粉塵的濃度，甚至還要考慮運行過程當中的清灰方式、煙氣的溫度以及煙氣的粘度等等，因而進行阻力的判斷要進行路徑構建以及相應的數據分析。例如本次項目的純堿灰塵吸附項目就通過出氣口流量裝置來進行動態的監控，獲得相應除塵器的進出數量，之后進行統籌分析，設置了兩個內部通道擋板，分析流動阻力。最終測定的阻力值為300pa，濾袋的阻力為150pa，空氣的粘度為120米每秒。通過這樣的計算，整體上來講，就可以獲得一個比較科學合適的布袋除塵器阻力，但是整體的阻力運行也要從運行的實際效率角度來進行系統性調整，避免一刀切的設置方式影響整個運行的靈活性。

2.2.2.控制路徑

第一，阻力的控制可以考慮粉塵粒度分布的情況，由于本項目的純堿屬于超細粉塵，因而在粉塵濃度不變的情況下，可以將阻力的控制速度為0.5米每分鐘，粉塵厚度增加20%之后，可以保障粉塵的厚度阻力呈現一種線性變化的效果，提高過濾的效率。第二，粉塵控制的過程當中，當速度小于1.2 米每秒時，可以持續進行阻力線性變化分析，提高阻力運行的平均值，從而降低能源消耗，找到除塵器阻力與過濾效率的最佳平衡點，本項目經過統籌分析之后，最佳平衡點為1350pa。這個數字可以綜合分析酸鈣粉塵、毛氈濾袋、堆積粉塵量以及粉塵的速率、化學成分。第三，技術人員還要從煙氣，溫度等角度來進行分析，探討布袋除塵器阻力受到的具體影響，一般來說，煙氣溫度在250℃以內，阻力可以控制在1200pa，煙氣溫度超過270℃，阻力要控制在1500pa，這樣的方式可以更好地提高布袋除塵率的控制效果，并減緩布袋除塵器在運行過程當中受到的損傷。

除上述兩種因素之外，粉塵粒徑對于過濾效果也具有顯著的影響，是否進行預處理對于粉塵的過濾效果影響也比較顯著，但是本次方案由于事前設計的比較合理，粉塵粒徑比較統一，在購置除塵器以及設置除塵器參數的過程當中，已經考慮到了粉塵的直徑影響，并設置了預處理的裝置，因而本文不探討上述兩種過濾路徑[3]。

3 結語

綜上所述，布袋過濾器的效率影響因素主要包含過濾速度，除塵器阻力，粉塵粒徑以及粉塵預處理等等。從本文分析可知，研究布袋除塵器的過濾效率影響因素，有利于我們從整合化的角度進行相應的路徑探討，從而提高過濾效率，降低各種因素對于這個效率的影響，因而我們要加強數據分析以及系統性研究，減少相應因素對于粉塵過濾器造成的不利影響，延長過濾器的壽命，提高運行安全性。