陶瓷噴霧塔脈沖布袋除塵器結露原因分析及措施

康智勇 康建喜 楊 松 燕 子

(咸陽陶瓷研究設計院 陜西 咸陽 712000)

前言

隨著國家環保政策的大力實施，陶瓷行業采用脈沖布袋除塵器量大面廣。脈沖布袋除塵器以其處理風量大、系統阻力小、清灰徹底、有部分脫硫脫氟功能、除塵效率高等優點，受到廣大用戶的青睞，在除塵市場上得到了廣泛的應用。然而，部分除塵器在使用過程中都或多或少地存在著結露現象。此問題如解決不當，將會使除塵器的腐蝕加劇、濾袋水解，會縮短除塵器的使用壽命，嚴重時可使粉塵粘結在濾袋表面堵塞濾袋的氣孔，導致除塵器的阻力陡增，直至無法運行。陶瓷行業噴霧干燥塔所用脈沖布袋除塵器尤為嚴重。

1 結露原因分析

所謂結露，通俗地講，是指含濕空氣在一定的氣壓和溫度下，析出飽和水分的現象。析出水分的溫度點稱之為露點。

飽和狀態下氣體壓力越高，則露點越低。空氣中含濕量越高，則露點溫度越高。當空氣中的含濕量一定，含濕空氣溫度低于該露點溫度時，過飽和空氣中就會析出水分，即產生結露現象；當空氣溫度高于該露點時則不會析出水分，也就不會產生結露現象。另外，煙氣中如含有SO2成分，則SO2含量越多，煙氣的露點越高。

2 脈沖袋式除塵器產生結露的原因

2.1 除塵器存在漏風現象

由于除塵器存在漏風現象，將外界大量的冷空氣吸進除塵器內，使除塵器局部空氣溫度急劇下降，空氣中的水分析出，從而產生結露現象。

造成除塵器漏風的原因很多：有除塵器殼體在制作安裝過程中存在漏焊現象造成漏風，有卸料裝置密封不嚴造成漏風，有非標管道在安裝過程中存在漏焊現象造成漏風，有除塵器與非標管道法蘭連接處密封不嚴造成漏風等。

2.2 煙氣中的含濕量過高

當處理的煙氣中含濕量過高，過飽和的水分析出，則產生結露現象。這種現象在陶瓷粉料干燥過程中尤其突出，由于粉料干燥過程中必須蒸發掉水分，煙氣中的水分產生過飽和現象時就會產生結露現象。

2.3 煙氣溫度過低

除塵器處理的煙氣本身溫度接近或低于露點溫度時，也會產生結露現象。

2.4 脈沖噴吹氣體溫度過低

除塵器在脈沖噴吹清灰過程中使用的是壓縮空氣，而壓縮空氣本身為相對濕度為100%的飽和空氣。由于其氣壓大于大氣壓，換算至大氣壓下的露點較環境露點低，有脫離結露的趨勢。當壓縮空氣溫度與除塵器內部煙氣溫度相差不大時，一般不會產生結露現象。但在冬天，尤其是在我國北方的冬天氣溫通常在零下十幾或幾十度時，脈沖噴吹的壓縮空氣與除塵器內部的煙氣溫度相差過大，在壓縮空氣瞬間噴入濾袋時溫度也隨之大幅下降，通常呈白霧狀噴出凝結水霧的高速氣流，噴口以下一定距離內的溫度較低，形成低溫區。由于噴管內的壓縮空氣為飽和空氣，故氣體噴出后的溫度下降會導致該區域水分析出并引起結露現象。此時的結露主要集中在被噴吹的濾袋表面，粘附在濾袋表面的粉塵因吸收結露析出的水分而產生粘結，進而堵塞濾袋的氣孔，導致除塵器不能正常工作，結果如圖1所示。

圖1 結露現象

2.5 除塵器殼體沒有隔熱保溫措施或效果不佳

除塵器的殼體一般采用鋼板結構，而鋼板的導熱系數很大，當外界空氣的溫度與除塵器內部煙氣溫度形成較大溫度差時，除塵器的殼體就會產生結露現象。除塵器的殼體如果不采取保溫隔熱措施，或雖然采取了保溫隔熱措施，但效果不佳時，除塵器的結露現象不可避免。

3 解決脈沖袋式除塵器結露現象應采取的措施

3.1 減少除塵器的漏風現象

1)除塵器在制作安裝過程中，要嚴格執行JC/T 532焊接標準進行焊接，杜絕除塵器少焊、漏焊現象。

2)除塵器的卸料口應采用密封性能良好的鎖風裝置，目前主要以氣動或電動的鎖風閥為主。必要時，可采用雙級鎖風裝置。

一臺脈沖袋式除塵器的漏風率應控制在≤3%范圍內。

3.2 穩定煙氣溫度在較小范圍內

當處理的煙氣溫度偏高時，須立即采取降低操作溫度、放冷風等降溫措施；當煙氣溫度偏低時，須立即采取提高操作溫度等升溫措施。使煙氣溫度能穩定在規定的范圍內，確保除塵器正常穩定的運行，減少結露現象。在陶瓷行業，其溫度范圍一般不超過±20 ℃為宜。

3.3 減少脈沖噴吹氣體與除塵器內部煙氣的溫差與去濕處理

當前國內壓縮氣體常用的供氣路線主要為：壓縮空氣——儲氣罐——氣源三聯件——氣包(氣包敷設保溫材料)——脈沖閥。這種供氣方式具有投資少、設備簡單的優點，但是當外界空氣溫度過低時，壓縮氣體處理不充分、容易結露現象。

當外界空氣溫度過低且空壓氣站距離較遠時，供氣路線可采用：壓縮空氣——儲氣罐——氣源三聯件——空氣干燥機——空氣加熱器——氣包(氣包敷設保溫材料)——脈沖閥。這種供氣方式去濕充分、徹底，脈沖噴吹氣體與除塵器內部煙氣的溫差小，不易產生結露。在不同的行業，不同的原料溫差有區別。當空壓氣站距離較近，氣源三聯件中的空氣過濾器可以滿足去濕需要時，只要注意將空氣過濾器靠近氣包處即可，因此可省去空氣干燥器這一環節。當溫度過低時，氣路管道、氣包及脈沖閥都必須采取保溫措施，防止產生壓縮空氣冷凝和除塵器產生結露現象。

3.4 加強除塵器的隔熱保溫措施

除塵器的殼體必須采取隔熱保溫措施，除塵器的保溫一般采用巖棉、硅酸鋁板、珍珠膨脹巖等導熱系數低，絕熱性能好，吸水率低，耐熱性能好的保溫材料。材料的導熱系數一般不超過0.23 W/m·K。保溫材料的厚度應根據所在的地理位置、當地的年最低溫度、年平均溫度而定，具體可根據“控制單位熱損失法”的計算公式計算并確定。

4 結語

脈沖袋式除塵器產生結露的原因很多，我們要全面研究除塵器結露產生的原因，充分認識到結露給除塵器造成的危害性，切實采取有效保溫防御措施，努力把除塵器的結露現象控制在最低范圍，使脈沖袋式除塵器能夠長期、穩定的運行。陶瓷噴霧干燥塔設備是陶瓷行業很重要的工藝環節，它的正常運行關系到企業的生產成本和國家環保政策，針對脈沖袋式除塵器所出現此類問題，需要不斷總結經驗并優化，才能確保各企業達到國家環保標準要求，為我們國家藍天白云貢獻力量。