淺談除塵設備在工業企業中的應用與管理

李錦源

（四川宏達股份有限公司，四川 什邡 618400）

工業企業在日常生產加工過程中會產生較多煙塵，直接排放至空氣中將造成嚴重環境污染，所以還要采用除塵設備進行顆粒污染物的高效濾除，滿足廢氣治理要求。然而可以應用的除塵設備類型較多，需要結合實際需求做好分類選型，日常則要加強維護管理，以便使設備能夠維持高效運轉，取得理想除塵凈化效果。

1 除塵設備的性能、分類及選擇方法

1.1 性能

工業企業使用的除塵設備主要用于將粉塵從煙氣中分離出來，性能主要利用除塵效率、氣體通過阻力等指標進行反映。此外，需要從設備成本、操作難易、運行維護成本、使用壽命長短等角度進行評價。

1.2 主要分類

從類型上來看，工業用除塵設備主要包含機械式、濕式、過濾式和電除塵等多種，每種又可以進一步劃分為不同類型。其中，機械式除塵設備主要依靠粉塵重力、慣性、離心力等實現粉塵分離，因此可劃分為重力、慣性、旋風等多種類型，總體來看除塵效率通常不超90%，阻力較低。濕式除塵器包含文丘里、噴淋式、水膜等多種，依靠氣液接觸實現煙氣洗滌，將粉塵帶離，除塵效率通常在90%以上，一般不超95%，阻力較大。過濾式除塵器以袋式為主，能夠達到99%以上除塵效率，阻力處于中等水平。電除塵器對5μm 以上粉塵去除率可達99%以上，5μm 以下除塵效率在86%～98%，阻力最小。

1.3 工業企業怎樣選擇除塵設備

在國家全面加強生態環境保護、管控日漸嚴格的背景下，工業企業大多選擇除塵效率較高的設備，所以袋式除塵器和電除塵器為廢氣污染治理的主流設備。但在進一步選擇方面，還要從實用性、經濟性等方面進行考量，以便在滿足高效除塵要求的同時，使生產成本得到有效控制。

2 袋式除塵器的應用與管理

2.1 機理與性能

袋式除塵器從工作機理上來看，主要依靠纖維濾料對煙氣中的固體顆粒物進行捕捉。針對粗粒粉塵，可以依靠慣性碰撞進行過濾，細粒粉塵則發揮擴散和篩分作用實現捕集。過濾下的塵粒將形成濾餅，同樣具有過濾作用，能夠對微細塵粒進行過濾，因此即便對亞微米粒徑的細塵依然可以達到較高除塵效率。

隨著粉塵在濾袋表面堆積，將引發進出口壓差變化，達到設定值后清灰系統將對粉塵進行清理。袋式除塵設備采用的濾料具有耐高溫的特點，所以在工業環境中可以保持性能穩定，將粉塵排放量控制在10mg/m3以內，不受粉塵比電阻等粉塵特性的影響。但袋式除塵設備由于濾袋使用壽命短，長時間運行會出現氣流分布不均等問題，給空氣質量帶來較大影響。而相較于電除塵器等其他除塵設備，袋式除塵器價格較低，同時由于結構簡單可以為設備操作和維修提供便利，使運行管理成本得到有效控制。因此在煙塵治理領域，袋式除塵器得到了廣泛應用。

2.2 分類與選型

從袋式除塵器分類上來看，主要按照清灰方式進行劃分，包含機械運動、脈沖噴吹、分室反吹等多種。其中，機械振動類型需要不停通過振打清灰，多屬于小型設備，主要適用于煙氣量較小情況。脈沖除塵器可按氣流方向劃分為上進風、下進風兩類，多采用圓形袋，根據過濾風速、粉塵濃度等進行噴吹周期設定，為避免阻力過大需適當縮短噴吹周期，但從延長使用壽命、能耗節約等角度需延長噴吹周期。高壓脈沖設備阻力低，擁有較高過濾風速，清塵能耗較高，使用多個脈沖閥需要頻繁進行膜片維修。低壓脈沖除塵器噴吹壓力小，氣體從上部進入濾袋，清灰容易，能耗較小。分室反吹設備包含多個干袋室，壓力適應范圍大，可結合工況需要進行調節，并為維修提供便利。該類設備漏風率不超5%，噴吹強度大，清塵效果好。

袋式除塵器規格多樣，處理風量在每小時幾百到幾百萬m3之間。實際在設備選型上，設備應用效果與多種因素有關，但主要取決于濾料，分為圓筒、扁平等多種，采用纖維、玻璃纖維等不同材料。結合煙塵性質進行濾料選擇，還應在溫度不超120℃時采用滌綸針刺氈或絨布，保證耐久性和耐酸性達到要求。煙氣溫度超出這一數值，需要采用石墨化玻璃絲布維持穩定性能。此外在煙塵治理方面，需要將過濾速度控制在0.5 ～2m/min，超出0.1μm 微粒效率可達到99.9%。

2.3 維護與管理

由于濾袋堆積過多粉塵或發生損壞將嚴重影響袋式除塵器性能，所以日常應加強維護管理。建立定期巡檢制度，對設備煙氣量、溫度、濃度等工藝參數進行監測，可以及時發現異常。巡檢過程中，需要確認清灰周期是否準確，并通過檢查壓差及時發現濾袋故障，通過分析、排故保證設備正常運行。設備擁有多個濾袋，為對故障進行定位還要在引風機運轉時從設備入口噴射熒光粉，用紫外線照射可以發現損壞布袋。此外，短時間內脈沖停止將造成濾袋上堆積大量粉塵，同樣可以用于對故障進行定位。使用脈沖設備，應定期清除脈沖閥內部水分、雜質等。針對輸灰等機械部件，應定期換油保證部件運行良好。

3 電除塵器的應用與管理

3.1 機理與性能

電除塵器主要采用氣體電離、塵粒荷電等原理進行除塵，在通電后兩電極之間將產生定暈放電現象。含塵氣體通過電極間時，與兩極間正負離子和自由電子發生碰撞，造成粉塵顆粒帶電。在高壓強電場的吸附作用下，塵粒荷電將向異極性電極移動，達到實現塵粒和氣體分離的目標，最終使粉塵在電極表面沉積。對電極板進行振動敲打，能夠使沉積的灰塵落入灰斗，從而實現粉塵收集。電除塵器同樣擁有較高除塵效率，但會受到粉塵比電阻等粉塵特性影響，導致除塵效率難以維持穩定。而該類設備價格相對較高，運行維護成本也稍高。但由于擁有電暈放電特性，電除塵設備不僅能夠較好捕集粉塵，同時也能起到脫除氨氣等無機氣體和其他有機氣體的效果，在煙塵治理上能夠協同對其他氣體進行處理，因此適用范圍較廣，在火力發電、水泥窯等工業企業中用于煙氣量大且工況復雜情形。

3.2 分類與選型

電除塵器主要分為干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器兩類，在清灰方面存在明顯差異。干式除塵器主要通過振動方式將電極上灰塵清除，容易受到比電阻影響。如比電阻過低，將導致塵粒難以保持在集塵電極上，出現重返氣流情況。比電阻過高，將給塵粒電荷釋放帶來困難，一旦在塵層構成電壓梯度容易引發放電和局部擊穿問題。但該類除塵價格稍低，占地面積小，適用于煙氣量大、溫度高的場合，能夠使煙氣中0.1 ～5μm 粉塵得到有效去除。

而使用濕式靜電除塵器，能夠通過噴射水流等方式使集塵電極表面形成水膜，達到沖走粉塵的目標，避免粉塵再次飛揚，因此除塵效率高且穩定。但采取該類除塵器將造成二次污染，同時設備價格和運行成本較高，只有在除塵要求較高的場所才適用。實際在設備選用時，還應在設備前布置凈化裝置以免電暈閉塞問題的發生。采用干式靜電除塵器，應確保電場風速不高，以免發生二次揚塵。在粉塵比電阻低于104Ω·cm 或高于2×1010Ω·cm 時，應優選濕式除塵器或在進口位置對煙氣進行增濕。

3.3 維護與管理

電除塵器容易因使用維護不當出現除塵效率下降問題，因此還要建立嚴格的檢修維護制度加強管理。在日常管理工作中，還應加強電阻和頻率檢測，確保達到設備使用要求。制定電阻維護方案，結合粉塵電阻比值情況對電阻配比進行準確調整，能夠使設備性能得到改善。為使設備導電性得到提高，還應加強煙氣調節，在煙氣中噴灑定量水蒸氣，并對設備內部溫度進行干預，以便使設備維持較高運行效率。在頻率檢測上，還應加強火花閃絡控制，可以分別按照70±10、50±10、30±10 次/分依次進行入口、中間和出口頻率的設定，繼而使設備達到最佳工作狀態。此外，還要定期對電極框架、集塵電極、放電極、振打裝置等部位進行檢查，及時發現和消除隱患。

4 結語

在廢氣治理方面，除塵設備在顆粒污染物控制上將產生不可代替的作用，所以伴隨著工業發展衍生出了多種類型，需要結合具體性能要求進行選擇。袋式除塵設備和電除塵設備作為工業企業選用的主流設備，機理性能存在明顯差異，擁有各自的優勢，結合實際生產需求進行分類選擇，并重視日常維護管理，繼而使設備效用達到最大化。