北極星環(huán)保網(wǎng)訊:隨著(zhù)污染物排放總量控制的實(shí)施，**對污染物排放限值提出了更高要求，如自2005年起新建的水泥廠(chǎng)，其生產(chǎn)設備排放的煙粉塵濃度不能超過(guò)50mg/Nm3和30mg/Nm3，自2004年起新建的火電廠(chǎng)，煙塵排放濃度不能超過(guò)50mg/Nm3為了滿(mǎn)足這日趨嚴格的排放標準，**率的凈化設備得到廣泛應用。袋式除塵器是眾多除塵器中效率**高的設備，它能使煙粉塵出口濃度降至10mg/Nm3以下，所以在冶金、建材、化工行業(yè)得到廣泛應用。目前一些火電廠(chǎng)鍋爐除塵也逐漸轉向采用袋式除塵器，一些上了靜電除塵器的廠(chǎng)家也將改造為袋式除塵器;同時(shí)垃圾焚燒、垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)、燃煤工業(yè)鍋爐及水泥、瀝青混凝土拌和站均在廣泛使用袋式除塵器，所以袋式除塵器的應用前景和發(fā)展形勢是非常好的。

設計袋式除塵器**關(guān)鍵在兩個(gè)方面：一是類(lèi)型和材料選擇，包括布料和清灰方式;二是參數設計，包括過(guò)濾風(fēng)速、阻力降和效率核算。但現實(shí)中，工程人員在設計袋式除塵器時(shí)，往往不會(huì )認真計算，僅僅憑一些經(jīng)驗參數做一些粗略估算，就開(kāi)始制作設備，大多數情況下，這些設備也能將煙粉塵處理達標，究其原因，是袋式除塵器除塵效率很高，給設計人員的誤差范圍很大，從而掩蓋了設計人員所犯的錯誤，這種設備就長(cháng)期穩定運轉來(lái)說(shuō)是達不到要求的。所以，從技術(shù)方面來(lái)說(shuō)，袋式除塵器設計，也應該和其他除塵器設計一樣，必須進(jìn)行較為詳細的設計計算和驗算，才能做到既能保證污染物達標排放，又能做到節能和設備的長(cháng)期穩定過(guò)程。

目前工程上應用的布袋除塵器主要有兩類(lèi)，一是脈沖袋式除塵器，二是反吹袋式除塵器，脈沖袋式除塵器因清灰效果好、過(guò)濾風(fēng)速大、設備體積小，在各行業(yè)獲得日益廣泛的應用。脈沖袋式除塵器普遍使用針刺氈濾袋，過(guò)濾風(fēng)速取值范圍較大，可在0.6~1.5m/min之間選取，正因為范圍較大，所以工程設計時(shí)，究竟取多大值必須加以研究。而反吹袋式除塵器一般使用織造布，過(guò)濾風(fēng)速常在0.4~0.5m/min之間選取，因取值范圍小，工程設計時(shí)一般取中間值0.45m/min即可。本文主要對脈沖袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速的設計作一些實(shí)驗探討。因為過(guò)濾風(fēng)速的大小是決定布袋除塵器除塵效率高低和能否長(cháng)期有效運轉的關(guān)鍵參數。

1過(guò)濾風(fēng)速與煙粉塵粒徑之間的關(guān)系分析

經(jīng)分析，袋式除塵器過(guò)濾風(fēng)速(也稱(chēng)氣布比)一般與被處理的廢氣的溫度、含塵濃度和塵的粒徑密切相關(guān)，即

V=f(T，C，dp)

在這三個(gè)參數中，主要還是粒子的粒徑，為了弄清過(guò)濾風(fēng)速與粒徑之間的關(guān)系，我們作了如下實(shí)驗。

作者在2003~2005年間設計制造了70余臺袋式除塵器，分別用在冶金(鐵合金、煉鋼)、水泥、燃煤鍋爐、機械加工(電焊、除銹)、化工(生產(chǎn)電石)等行業(yè)，經(jīng)反復調試和改造，絕大部分設備除塵效率都達到99.9%以上，煙粉塵排放濃度小于30mg/Nm3，有的甚至小于10mg/Nm3。

這里選取了用在鐵合金礦熱爐煙氣除塵的19臺除塵器，鐵合金礦熱爐煙塵由于煙塵粒徑細、煙氣溫度高，治理難度極大，不論機械式除塵器、濕式除塵器，還是靜電除塵器，均不能達標，只有采用布袋除塵器，且布袋除塵器中又只能選取脈沖清灰和逆氣流反吹清灰才行，因此19臺除塵器均采用長(cháng)袋低壓脈沖袋式除塵器，所有礦熱爐煙氣在進(jìn)入除塵器前，經(jīng)冷卻將溫度降低至200℃左右，廢氣中煙塵濃度在進(jìn)入除塵器前均在1.2~2.0g/Nm3之間，這樣就基本排除了煙塵濃度和煙氣濃度對過(guò)濾風(fēng)速的影響。具體參數見(jiàn)表1。

     根據圖1的曲線(xiàn)形式，可初步估計過(guò)濾風(fēng)速與煙塵粒徑有明確的函數關(guān)系，將表1的數據進(jìn)行曲線(xiàn)擬合分析，可得到如下結果：

由此可見(jiàn)，長(cháng)袋低壓脈沖袋式除塵器的過(guò)濾風(fēng)速與煙粉塵的粒徑的對數成正比關(guān)系。同時(shí)，我們在實(shí)驗室模擬時(shí)發(fā)現當粒子粒徑小于1um時(shí)，脈沖除塵器過(guò)濾風(fēng)速不能大于0.6m/min，這表明凈化粒徑小于1um的粉塵，用脈沖清灰除塵器和反吹清灰除塵器過(guò)濾風(fēng)速基本一樣(反吹清灰除塵器過(guò)濾風(fēng)速一般為0.45m/min)，但反吹清灰除塵器的造價(jià)比相同過(guò)濾面積的脈沖除塵器要小得多，因此在凈化粒徑小于1um的粒子時(shí)，宜采用反吹清灰除塵器，這樣既能保證除塵的效果，又能節約投資。

2過(guò)濾風(fēng)速與溫度、濃度和粒徑的綜合關(guān)系

從理論上分析，過(guò)濾風(fēng)速與溫度之間的關(guān)系應該不密切，只不過(guò)凈化微細粉塵(粒徑<1um)時(shí)，溫度越高，粒子布朗擴散越強，過(guò)濾風(fēng)速宜取較小值，可使效率高一些。關(guān)于廢氣中煙粉濃度對過(guò)濾風(fēng)速的影響，相對說(shuō)來(lái)就要大一些：一般說(shuō)來(lái)，廢氣中煙粉塵濃度越高，過(guò)濾風(fēng)速就應小一些，這樣才能減少清灰次數，維持煙粉塵穩定排放。如果濃度較高，過(guò)濾風(fēng)速也較大，不僅會(huì )發(fā)生粒子穿透，而且布袋上的粉塵層很快增厚，阻力迅速增大，相應地清灰頻率也就增加，脈沖布袋除塵器，因清灰力度較大，雖然不會(huì )破壞初層粉塵，但清灰后，總有一段時(shí)間，除塵效率會(huì )下降(有時(shí)甚至會(huì )低于98%)，如果清灰次數越多，那么這種現象也就越多，進(jìn)而影響除塵器的總效率，這對于排放要求很?chē)栏竦男袠I(yè)(如排放濃度要求小于30mg/Nm3)，是不容易達到要求的。因此，需將過(guò)濾風(fēng)速取小一些，從而減少清灰次數，保持除塵器在**率下正常運轉。

過(guò)濾風(fēng)速到底和廢氣溫度、煙粉塵濃度有何具體關(guān)系，我們可從實(shí)驗上加以研究，表2是作者為各行業(yè)設計的除塵器的工作參數表(僅選取了除塵效率在9919%以上的設備或出口排放濃度小于30mg/Nm3的設備)。

    從表2的數據可粗略看出，煙塵粒徑越小，過(guò)濾風(fēng)速就越小;從圖2和圖3的關(guān)系曲線(xiàn)可看出廢氣中含塵濃度越高，過(guò)濾風(fēng)速就越小;廢氣溫度越高，過(guò)濾風(fēng)速越小。因此，可近似認為過(guò)濾風(fēng)速與廢氣溫度、煙粉塵濃度成反比。由于廢氣溫度、煙塵濃度、煙粉塵粒徑3個(gè)變量是互不相關(guān)的獨立變量，任何獨立的隨機變量其聯(lián)合出現的概率密度等于其各自的概率密度之積，所以我們可以認為過(guò)濾風(fēng)速與廢氣溫度、煙塵濃度和粒徑的綜合關(guān)系是它們各自獨立關(guān)系的積，也即：

  將表2的數據代入上式，經(jīng)曲線(xiàn)擬合，我們得到如下關(guān)系式：

由此可見(jiàn)，脈沖清灰袋式除塵器過(guò)濾風(fēng)速與廢氣溫度和廢氣中的煙粉塵濃度成反比，與煙粉塵粒徑的對數成正比。

該式雖是通過(guò)曲線(xiàn)擬合得到的，但我們在2005年后設計脈沖除塵器時(shí)，其過(guò)濾風(fēng)速的選取均是采用該模式計算，每臺除塵器的除塵效果都達到了要求(除塵效率達到99.9%或排放口濃度小于30g/Nm3)。

3結論

過(guò)濾風(fēng)速的選取是袋式除塵器設計的關(guān)鍵參數，直接關(guān)系到除塵效率的高低。本文在對工程應用中的各除塵器的相關(guān)參數測定后，通過(guò)曲線(xiàn)擬合，得出過(guò)濾風(fēng)速與廢氣溫度、廢氣中的煙粉塵濃度、煙粉塵粒徑之間的數學(xué)模型。同時(shí)經(jīng)檢驗采用該模型來(lái)指導設計，在一定范圍內是可行的。

新鄉市鼎昌機械有限公司

聯(lián)系人：陳經(jīng)理

手　機：18637371639

電　話(huà)：0373-5018766

傳　真：0373-5018799

郵　箱：xxsdcjx@163.com

地　址：新鄉市新原路孟姜女橋南路西