摘要：近半个世纪以来，随着重工业、化工、建筑、交通运输及能源行业等的迅速发展，粉尘问题越发严重，并且逐步暴露在世人面前，治理扬尘刻不容缓，随着我国环保法的日益严格，除尘器得到了越来越广泛的应用。袋式除尘器以其除尘效率高，排放浓度低，清灰效果好，设备阻力小，占地面积少，工作可靠，维修工作量小等显著优点被广泛应用于各行业的气体净化和物料回收。
关键词：袋式除尘器；应用；现状；分析
引言：袋式除尘器，是目前应用数量最多的除尘器，按清灰方式不同又分为脉冲袋式除尘器、反吹风袋式除尘器、机械振打袋式除尘器和简易袋式除尘器，其净化率高达99.99％，使用范围广，操作维护容易，且具有压力损失低、过滤负荷高、滤袋磨损较轻、使用寿命长、处理风量大、占地面积小、工作可靠、结构简单等优点。另外，袋式除尘器的适应性强，不受粉尘比电阻的影响，在选取适当的助滤剂条件下，能同时脱除气体中的固、气两类污染物质。
1.袋式除尘器的原理
袋式除尘器是一种干式的高效除尘器，利用多孔的袋状滤料进行除尘。袋式除尘器的滤料网孔本身较大，新滤袋的除尘效率并不高，当含尘气流通过滤料，由于纤维的筛滤，拦截，碰撞等作用，在滤料表面形成初层，袋式除尘器的过滤作用主要是依靠这个初层进行的，而滤料作为初层的骨架。含尘气体进入除尘器后经过重力沉降，筛滤效应，惯性碰撞，静电，扩散效应，粘附作用被净化，净化后的空气经过滤袋从排气筒排出。袋式除尘器过滤效率高，对于0.1μm的粉尘的过滤效率高达98-99%。
2.袋式除尘器应用现状
2.1发展与应用
1881年，第一批袋式除尘器在德国生产，我国于20世纪50年代初从苏联引进机械振动反吹风式除尘器，20世纪60年代，开始在仿造日本美国脉冲式机械回转反吹式除尘器的基础上生产除尘器，1975年，我国第一台产业化袋式除尘器在首钢与鞍钢投入使用，到20世纪90年代中期，我国的袋式除尘器已经形成了一定的规模，某些企业袋式除尘器质量达到国际先进水平。进入21世纪，PTFE覆膜工艺日益成熟，产品质量不断提高。近年来，袋式除尘器在主机，滤料，自动控制，以及应用技术等方面都取得了很大的进步，使得袋式除尘器对于高温，高湿，微细粉尘，吸湿性粉尘，易燃易爆粉尘等不利工况有了更强的适应性，并且在加强清灰，提高效率，降低消耗，减少故障，方便维修方面达到一个新的高度。目前，超细面层针刺毡或梯度结构针刺毡的用量增加，玄武岩纤维及滤料已在我国问世，超细面层针刺毡或梯度结构针刺毡的用量增加，纳米催化剂气流成网技术正在开发。袋式除尘器在钢铁，水泥，有色冶金工业，机械，电力，煤炭，化工，面粉，垃圾焚烧，等行业得到了广泛的应用。随着环保要求的提高，对袋式除尘器各项性能的要求也有所提高。
2.2存在问题及解决方案
2.2.1高温状态下热应力
袋式除尘器中金属结构连接处多采用焊接结构，焊缝处易于发生应力集中。在除尘器进出口通道，由于热胀冷缩，造成进口通道分隔板产生较大的变形，甚至被拉开，未净化气体外漏或者气流状态紊乱，除尘器内气流分布不均匀。由于热膨胀，在设备箱体与立柱连接处易产生偏心力矩。其减小除尘器的寿命及净化效率，增加维修检测的频率和难度，偏心力矩可能导致翻倒。方案：在设备每一单元连接处采用“V”型的折板构造进行软连接，以吸收钢材变形的热应力；在焊缝薄弱处增加节点板以增加其承载能力；在设备箱体与立柱框架承载点布置固定的支座，万向滑动支座，单向滑动支座，形成中心矩阵排列，保证设备的整体稳定性，克服设备工况变化下的热应力问题。
2.2.2颗粒物堆积
颗粒物堆积使得滤料内部的空隙变小，阻力增大，会把粘附在空隙间的颗粒物带走，破坏粉尘初层，使过滤效率下降，清灰周期缩短，增大除尘器的压力损失。方案：一是可采用表面覆膜滤料形成人造初层，利用其粉饼分离，不粘性，光滑的特性，实现表面过滤。具体为：在滤料表面增加一层主要采用PTFE聚四氟乙烯材料制成的具有致密微孔的薄膜，其捕集效率高，清灰效果好，覆膜滤料的粉尘层整齐而致密，微孔膜阻隔了滤料和粉尘，增大滤料寿命。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实验表明，使用4h后未覆膜滤料的压力损失大于覆膜滤料。因为其光滑不粘的特性使其空隙难以粘连粉尘颗粒，压力损失低。二是使用梯度结构滤料，采用超细密纤维网，易清灰，低阻力，过滤效果好。三是使用烧毛－轧光处理。对于针刺毡，在滤尘面进行热熔延压，使表面光滑，孔径增大，减少颗粒物堆积。
2.2.3气流不均匀导致破袋
在袋式除尘器使用过程中，一个袋出现破洞则排出气体的灰尘浓度迅速升高，并可能导致相邻袋的破坏。滤袋材质和大小一样，由于气流分布的不均匀性造成风速和风量不同，长期受集中气流冲刷的滤袋，极易发生破损。方案：改善内流场气流分配的均匀性，应降低进口截面与灰斗截面相接处的动静压转化强度，在进气口处或灰斗中设置一些导流板或气流分布板等装置，使内部气流分布更加均匀合理，延长滤袋使用寿命。
3.我国袋式除尘技术的研究展望
3.1研发新滤料，提高对微细粒子的捕集效率
袋式除尘器虽然能够有效捕集微细粒子，但以往未将微细粒子的捕集作为该技术发展的重点，因此袋式除尘技术需要进一步提高捕集效率、降低阻力和能耗，并针对ＰＭ10、ＰＭ2.5等微细粒子不断研究开发新滤料技术。
3.2研发能直接分解强毒性物质的技术和材料
需要研究和开发通过催化作用直接分解二噁英／呋喃的技术和材料，改变目前主要依靠活性炭吸附的局面。此外，还需要研究和开发去除重金属的技术。
3.3开发节能降耗设备
与电除尘器相比，袋式除尘器的阻力较高，从而导致主风机的能耗较高。目前尽管在降低阻力方面取得了很大的进展，但考虑到“节能减排”，仍需要加强研究和开发节能降耗设备，进一步降低袋式除尘器的阻力和能耗。
3.4研发耐高温滤料纤维
耐高温滤料纤维的开发和生产虽取得了一些进展，但其质量与国外产品相比尚有明显差距，特别是ＰＰＳ和ＰＴＦＥ纤
维，目前市场主要由国外企业所垄断。
3.5研发超高压袋式除尘技术
水煤气行业正向高压制气方向发展，压力越高，产气率就越高。近期国内计划建设工作压力为0.6-1.0ＭＰａ的制气系统，随后的目标是建设压力为3-4ＭＰａ的制气系统。因此，开发适应这种高压环境的袋式除尘技术和装备，是亟待研究的课题。
总结：袋式除尘器经过长期发展，清灰效率及各方面的功能更加完善，并得到了广泛的应用，其依然存在问题，需要经过不断探索完善各项功能，并且提高性能，通过普及优化方案，可以使袋式除尘器更加满足使用者的需求，效率更高，寿命更长，并且针对不同情况进行适应与改善。在滤料改善方面需要继续探索和研究。
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论文作者:李小岗,贾磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/21
标签：除尘器论文; 滤料论文; 粉尘论文; 气流论文; 阻力论文; 微细论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第24期论文;