关于布袋除尘器技术及其应用需要注意的问题分析

张哲源

【摘要】在冶金工业中，污染问题一直困扰着企业的发展，其污染物成分复杂、排放量大、处理难度大，其中有害粉尘、烟尘、氟、硫化物等有害物质对环境造成严重了破坏。因此，控制冶金过程中污染物的排放对节能减排、保护环境起到十分重要的作用。高效的除尘设备是减少污染物排放的重要保证，布袋除尘器作为一种过滤式除尘设备，其具有造價低廉、结构简单、操作方便、除尘率高等优点，被广泛应用到冶金工业当中。随着科学技术的日新月异，除尘技术也得到了充足的发展，对布袋除尘器技术的分析与研究，对优化除尘系统以满足环保要求具有重要意义。

【关键词】布袋式除尘器；应用；环境保护

1 前言

随着国内经济建设的快速推进，极大地带动了国内冶金行业的不断发展，然而在冶金行业快速发展的过程中，环境污染问题也逐渐被暴露出来。冶金行业最大的环境污染源就是粉尘，所以针对粉尘，各个企业都相应采取了控制污染措施。目前，应用布袋除尘器治理粉尘是我国冶金行业治理粉尘污染问题的主流手段，其具有造价低廉、结构简单、除尘率高等优点，被广泛应用到冶金行业生产过程中的各道工序当中。随着中国经济产业结构的不断调整，经济发展和环境保护将会有机的融合在一起，“可持续发展、控制污染物总量、一控双达标”等要求的提出，将使布袋除尘器在治理粉尘、烟尘、一氧化碳、氟、硫化物等污染方面大有作为。

2 布袋除尘器技术发展概况

空气除尘设备一般包括四种类型：机械式除尘、电除尘、过滤式除尘和湿式洗涤除尘设备。过滤式除尘的主要设备就是布袋式除尘器。其除尘效率高，一般在99%以上，除尘器出口气体含尘浓度在数十mg/m3之内，对亚微米粒径的细尘有较高的分级效率。结构简单、操作方便，适应性强，被广泛应用到水泥、垃圾焚烧处理、冶金、矿产等工业生产上。

袋式除尘技术在工业上的应用有着悠久的历史。德国在1881年时，就已经申请了机械振动清灰袋式除尘器的技术专利，并将其投入到商业化生产中。随着经济的发展和科技的不断进步，带动了布袋式除尘器技术的快速发展和提高。1957年，我国在仿造欧美先进布袋式除尘器的基础上，自行研制了第一台国产布袋式除尘器，填补了我国布袋式除尘技术的空白。进入上个世纪八十年代，国内各科研、设计单位在引进、消化、移植先进国外技术的基础上，研制出适合钢铁工业、有色冶金工业需求的分室反吹风布袋式除尘器和长袋低压或高压脉冲袋式除尘器，极大地满足了钢铁冶金行业对大风量设备的要求。时至今日，我国的布袋式除尘器技术取得了弥足珍贵的发展和进步，在过滤材料、缝制技术、除尘技术等方面，都已经达到国际先进水平。

3 布袋除尘技术的应用

目前，国内钢铁工业广泛使用的是布袋式除尘器，从矿石破碎、筛分、皮带转运、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、铁合金冶炼、焦化、石灰、耐火材料等等，基本上生产过程中的各道工序，都可采用袋式除尘器，使用效果良好。仅上海宝钢公司一家就拥有布袋式除尘器200台以上，其布袋式除尘器排放浓度严格控制在35mg/Nm3以下。

在炼铝工业中，电解制铝的过程能产生大量的氟化物和粉尘等有害物质，对环境造成严重污染。通过采用布袋式除尘器，对铝电解槽烟气系统进行净化，不仅工艺技术成熟，运行稳定，还有效地控制了烟气污染，比较彻底解决了电解槽烟气污染问题。

4 布袋除尘技术的原理

袋式除尘器是一种依靠过滤材料来实现分离含尘气体中粉尘的收尘装置。其工作机理是：粉尘通过滤袋时被产生的筛分、惯性、粘附、扩散和静电作用而被捕集。当开始使用新的滤袋时，由于滤料层的空隙比某些粉尘的尺寸大些，因此过滤效率较低。随着过滤时间的延续，滤袋表面积留的粉尘越来越厚，形成一层初始粉尘层，其孔隙尺寸越来越小，因而可以捕集更微细的粉尘，这时收尘效率越来越高。袋式除尘器就是主要依靠这层粉尘层进行高效的过滤，而滤料本身只是起到支撑这层粉尘的作用。随着过滤的连续进行，滤下的粉尘越来越厚，其阻力也越来越大。当阻力达到一定数值后就需要进行清灰，清除掉多余的尘层而保持初始尘层，这是保持袋收尘器长期高效稳定运行的关键之一。从整体装置来看，袋式除尘器一般由尘气室、净气室、滤袋、清灰装置和卸灰装置等5部分组成。当含尘气体进入除尘器时，粗粉尘因受导流板的碰撞作用和气体速度的降低而落入灰斗中；其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室；受滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用，粉尘被阻留在滤袋内，净化后的气体逸出袋外，经排气管排出。滤袋上的积灰用气体逆洗法或喷吹脉冲气流的方法去除，清除下来的粉尘由卸灰装置排走。

5 布袋除尘器应用中存在的问题

5.1 控制烟气温度，防止滤袋随高温老化

影响滤袋使用寿命的主要原因之一就是烟气温度过高，因为滤袋材质的不同，所能承受的高温上限也有所不同，但总之随着温度的升高，滤袋寿命的折损就逐渐增加。而高温状态下，加速了滤袋内化学物质的反应能力，使滤料容易被氧化，使滤袋使用强度降低，容易被腐蚀。所以应当严格控制烟气温度，避免在高温状态下长时间运行。

5.2 滤袋堵塞降低使用寿命

如果布袋除尘器顶部的净气室盖板密封性不好，或顶部排水方式设计存在缺陷，布袋除尘器在运行时，一旦遇到潮湿阴雨天气，就会有水被吸入净气室。造成滤袋板结，形成堵塞。从而导致除尘器压差升高，粉尘捕集率降低。另外，由于除尘器灰斗密封不好或者卸灰阀漏风、反吹风量不足，喷吹压力不足，清灰机构不良，都会造成除尘器清灰不良而形成阻塞，降低滤袋的使用寿命。

5.3 滤袋正常使用寿命较短

除尘器维护费用的高低和除尘效果的优劣取决于除尘器滤袋的使用寿命，尽管国产滤袋的使用寿命可以达到2到3年，但在实际应用过程中却要低于这个数据。导致滤袋使用寿命降低的直接原因就是滤袋质量技术欠佳，同时运行参数的不合理设置，也会加剧缩短滤袋的使用周期，如虑速偏高、滤袋布置不合理、清灰不良等。

5.4 防火防爆性能有待提高

因为大部分布袋除尘器的滤袋都具有可燃性，所以布袋除尘器在日常使用过程中，应避免与明火接触，在设备上设置明显的防火标志，并在烟道进口上安装防爆装置，以达到布袋除尘器防火防爆的要求。

6 小结

随着国家对环境保护问题的逐渐重视、“节能减排”“低碳环保”等要求的提出，布袋式除尘器作为治理环境污染的重要手段，在冶金工业中将会逐渐被普及。充分发挥布袋式除尘器运行稳定、维护便捷、操作简易等优点，并有针对性的提高布袋除尘技术水平，对节能减排、保护环节有着十分重要的意义。

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