袋式除塵器的除塵效率探討

趙新苓

（烏海職業技術學院化學工程系，內蒙古 烏海 016000）

袋式除塵器的除塵效率探討

趙新苓

（烏海職業技術學院化學工程系，內蒙古 烏海 016000）

就目前而言，煤依然是我國主要的發電用燃料，我國的粉塵總排放量有超過六成來自燃煤鍋爐。本文旨在對各類除塵技術進行簡要論述，隨后對袋式除塵器做重點介紹，并就除塵效率問題將其與靜電除塵器進行比較，希望能夠為廣大業界同仁提供一定的啟示和參考。

袋式除塵器；除塵效率；探討

在我國，火電機組的優勢是由一次能源結構決定的。相關調查研究表明，我國在1996年有大約三分之一的煤炭產量用于火力發電，而到了2010年，這一數值占到了接近四成。預計在接下來的二三十年間，火電的比重將超過60%，燃煤機組的按容量將達到90%以上。作為人類健康的重要敵人之一，粉塵對人體有著極大的危害。粒徑在0.5μm-5μm之間的飄塵能夠沉積于肺部，若其具有較強的溶解性，還會隨血液到達全身，產生極強的毒害性和致癌性，在這其中，燃煤粉塵是最大的元兇。

1 除塵技術與原理探討

所謂的除塵技術主要是運用兩相流動的液固分離或氣固分離原理對氣體中的液態、固態顆粒物進行捕捉和收集。一般來說，較為常見的除塵設備有機械式除塵器、靜電除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器等等。

1.1 機械式除塵器

這類除塵器主要是運用離心力、重力以及慣性力的作用實現氣流與粉塵的分離和沉降，主要可以分為慣性除塵器、重力沉降室、旋風除塵器等等。其中，前二者的除塵效率較低，旋風除塵器的除塵效率大致居于眾多除塵設備中的中等。

1.2 靜電除塵器

這類除塵器的原理是使用高壓電場讓顆粒帶電，并使顆粒因庫侖力的作用而與氣流分離。靜電除塵器可以對粒徑范圍在0.01μm-100μm之間的各類霧狀液滴和細微粉塵進行捕集，當粉塵粒徑在0.2μm以上時，其效率能夠超過99%。因為其捕集粉塵所利用的是庫侖力，因此流經該設備時不會受到太大的阻力，能夠用于處理從低壓低溫到高壓高溫的各種含塵氣流。

1.3 濕式除塵器

這類除塵器主要是通過液膜或液滴來對含塵氣流進行洗滌，從而使氣流與粉塵發生分離與沉降。其主要可以分為噴淋塔、旋流板塔、水膜除塵器等幾類。這類設備的主要原理是使水構成液網，當塵粒與液滴或液膜發生擴散、吸附、凝聚以及慣性碰撞等各類作用時，就可以對塵粒進行分離和捕集，這也能夠同時實現氣態污染物的收集和處理。一般來說在黏性顆粒和高溫廢氣的處理中運用較廣，也有著較高的除塵效率。

1.4 袋式除塵器

這類除塵器在對固、液粒子進行捕集時所利用的是多孔過濾介質，其可以分為外部過濾式與內部過濾式兩種。其機理在于使用運行一段時間后在過濾介質表面所形成的粉塵初層作為過濾層，而其本身所配備的濾料層實際上是作為粉塵初層的骨架來發揮作用。此類除塵器對于粒徑在0.5μm以上的塵粒有著高達98%以上的捕集效率，而對于亞微米級或微米級的塵粒則可以達到99%以上。

2 袋式除塵器的原理與應用分析

袋式除塵器的應用很大程度上是受濾料的耐腐蝕、耐高溫性能影響的。一般來說，普通濾料可耐溫80到130攝氏度，而經過石墨、硅油以及聚四氟乙烯等工藝處理之后的濾料能夠承受250至300攝氏度的高溫。其原理主要包括以下幾個方面：

（1）篩濾。一般而言，濾料網眼的直徑為5μm-50μm，若網眼直徑或沉積在濾料之間的粉塵顆粒空隙小于粉塵粒徑，粉塵就會被阻隔下來。濾料在剛投入使用時除塵效率會偏低，但隨著其越來越多的使用，濾布的表層會形成一層由粒徑較大的粗塵構成的粉塵初層，進而使過濾效率大大提升。

（2）慣性碰撞。當含有粉塵的氣流靠近濾料時，氣流會輕易繞過濾料纖維，而粒徑在1μm以上的塵粒會因慣性與氣流的流線發生偏離，因與纖維發生撞擊而遭到捕集。因此，通過提升氣流的流速能夠強化慣性碰撞，進而達到提升捕集效率的目的。

（3）靜電。粒徑在5μm以下的粒子會因摩擦等原因與濾料之間形成電位差，在其隨著氣流接近濾料的過程中，庫侖力會促使粒子與濾料進行碰撞，從而實現濾料吸附力的提升。

（4）擴散。粒徑在1μm以下，尤其是0.2μm以下的亞微米粒子會因受到氣體分子的沖擊而脫離氣流流線并作布朗運動，其在與濾料纖維產生接觸時會被捕集。從這個角度來說，氣流的速度越慢，粒子的直徑越小，其擴散的效果也就越好。

3 靜電除塵器與袋式除塵器的除塵效率比較

袋式除塵器與靜電除塵器相比較而言有著以下幾個優點：①對于直徑在1μm-5μm之間的微小塵粒而言，其除塵效率達到了99%，同時袋式除塵器甚至還能夠去除粒徑為0.1μm的塵粒。經過袋式除塵器過濾之后，所排放的煙塵濃度可以控制在每立方米10mg以下。②袋式除塵器的使用不會受到比電阻、含塵濃度、顆粒分散度以及煙氣成分等諸多因素的影響。③袋式除塵器不會受到因鍋爐負荷變化而導致的煙氣量波動的過多影響。④在對粉塵進行捕集的同時，袋式除塵器還可以借助其他輔助手段來去除其中的超細顆粒、有毒有害氣體，以及Hg、Se等重金屬，有著較好的協同脫除效果。⑤袋式除塵器有著更加簡單的結構和更加便捷的操作、維護方式，可以通過設定程序來自動完成其清灰流程，不會對水資源造成污染，大大降低了日常維護和運行的成本。⑥袋式除塵器在清除塵粒的同時還能有效實現有害氣體的控制和硫元素的脫除。

4 結語

袋式除塵器有著極高的除塵效率，能夠對粒徑在5μm以下的有毒、有害細微顆粒進行高效的捕集，同時還不會受到粉塵的性質和煙氣的成分的影響。所以，在近年來環保法律法規紛紛出臺、鍋爐污染物排放標準大大提升的背景下，袋式除塵器的安裝有著十分重要的意義。只有嚴格落實除塵工作，將責任落實到每一個燃煤鍋爐，才能更好地在為國家經濟做出貢獻的同時實現對環境的保護。

［1］胡志光，賈博強.中國電除塵器與袋式除塵器的現狀比較與分析［J］.環境科學與管理，2012，37（12）∶93-97.

［2］宋鳳敏.袋式除塵器和旋風除塵器的性能及其應用的比較［J］.環境科學與管理，2012，37（08）∶90-92，119.

［3］王實樸.袋式除塵器在高效煤粉工業鍋爐中的應用［J］.潔凈煤技術，2013，19（04）∶100-104.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.257

趙新苓（1982-），女，蒙古族，碩士研究生，主要從事化工方面的研究。