布袋除塵

除塵器或除塵設備就是把粉塵從煙氣中分離出來的設備。而布袋除塵器也稱為過濾式除塵器,是一種乾式高效除塵器，它是利用纖維編制物製作的袋式過濾元件來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其作用原理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。 ^[1] 

在脈衝和氣箱式脈衝除塵器中，粉塵是附着在濾袋的外表面。含塵氣體經過除塵器時，粉塵被捕集在濾袋的外表面，而乾淨氣體通過濾料進入濾袋內部。濾袋內部的籠架用來支撐濾袋，防止濾袋塌陷，同時它有助於塵餅的清除和重新分佈。

除塵布袋的面料和設計應儘量追求高效過濾、易於粉塵剝離及經久耐用效果。除塵布袋的選用至關重要，它直接影響除塵器的除塵效果，選取用除塵布袋從下列幾個方面選取：氣體的温度，潮濕度和化學性，顆粒大小，含塵濃度，過濾風速，清塵方式等因素。

布袋除塵器是一種乾式除塵裝置,它適用於捕集細小、乾燥非纖維性粉塵。濾袋採用紡織的濾布或非紡織的氈製成，利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾，當含塵氣體進入布袋除塵器，顆粒大、比重大的粉塵，由於重力的作用沉降下來 ，落入灰鬥，含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到淨化。

一般新濾料的除塵效率是不夠高的。濾料使用一段時間後，由於篩濾、碰撞、滯留、擴散、靜電等效應，濾袋錶面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以後的運動過程中，初層成了濾料的主要過濾層，依靠初層的作用，網孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨着粉塵在濾料 表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應的增加，當濾料兩側的壓力差很大時，會把有些已附着在濾料上的細小塵粒擠壓過去，使除塵器效率下降。另外，除塵器的阻力過高會使除塵系統的風量顯著下降。因此，除塵器的阻力達到一定數值後，要 及時清灰。清灰時不能破壞初層，以免效率下降。 ^[2] 

布袋除塵器結構主要由上部箱體、中部箱體、下部箱體（灰鬥）、清灰系統和排灰機構等部分組成。 布袋除塵器性能的好壞，除了正確選擇濾袋材料外，清灰系統對布袋除塵器起着決定性的作用。為此，清灰方法是區分佈袋除塵器的特性之一，也是布袋除塵器運行中重要的一環。

除塵布袋一般按照清灰方式不同分為脈衝式除塵濾袋，振打式除塵布袋，反吹式除塵布袋。

根據形狀不同，還有圓袋型，扁袋型，信封型。

除塵布袋還有不同的袋口與袋底設計方式可供選擇。

鍊鐵廠、鍊鋼廠、鐵合金廠、耐火廠、鑄造廠、發電廠等的煙氣治理除塵系統。垃圾焚燒爐、燃煤鍋爐、流化牀鍋爐等煙氣過濾。瀝青混凝土攪拌，建材、水泥陶瓷、石灰、石膏等生產場所。鋁電解、鉛、錫、鋅、銅及其他稀有金屬的冶煉煙氣過濾，微細物料回收，液、固分離。化工、焦炭、炭黑、染料、製藥、塑膠等領域的液固分離及微細物料回收。採礦、糧食加工、麪粉、電子行業、木材加工等的灰塵治理和淨化收集。

（1）、新工藝舊布袋不應混裝，避免損壞時間不同影響除塵設備正常工作。

（2）、布袋的老化。主要由於以下原因引起的，須進行原因調查，採取消除措施並更換除塵濾袋。①因異常高温而硬化收縮；②因與酸、鹼或有機溶劑的蒸氣接觸反應；③與水分發生反應。

（3）、濾布不宜掛得過鬆或過緊，過鬆容易積塵，過緊容易拉壞。

（4）、更換下來的布袋，先用壓縮空氣吹淨，再檢查有無破洞，有破洞修好後留待更換。如被粉塵糊住的布袋，用水沖洗，涼幹後留待更換。

（5）、除塵布袋的堵塞。布袋發生堵塞時，使阻力增高，可由壓差計的讀數增大表現出來。布袋堵塞是引起布袋磨損、穿孔、脱落等現象的主要原因。引起除塵布袋堵塞的原因，按下表進行檢查並維修。一般採取下列措施：①暫時地加強清灰，以消除布袋的堵塞；②部分或全部更換布袋；③調整安裝和運行條件。

布袋除塵器的使用維護一般問題及注意事項可分為粉塵排放超標、除塵器壓力比正常高、以及濾袋的使用壽命過短等三個方面，這三者之間有明顯的關聯，簡介如下：

造成粉塵排放超標的基本原因

1、濾袋錶面的初始層不夠；

2、濾袋破損；

3、濾袋裝配不良；

分別敍述如下：

在除塵器的運行中，如果排放超標且除塵器的運行壓力比設計的過低，極有可能是濾袋的表面初始粉層不足，其原因可能是濾袋的過濾速度過高、濾袋的清洗週期過短、噴吹壓縮空氣的壓力過高、粉塵的負載性降低等。

有研究表明：過高的過濾速度，粉塵的排出率會增加，過高的過濾氣速，會使初始粉塵層破碎，以及粉塵衝擊濾袋而造成過度磨損，如果此時清洗濾袋次數過高極易導致濾袋的織物鬆散，這些都會使除塵器排放超標。

在設定除塵器脈衝清洗的週期時，以能保證除塵器工作在穩定的壓力下、設定的脈衝清洗週期時間最長為好，脈衝清洗時間以能保證初始粉塵不脱落，設定的時間清洗最短為好，如果初始粉塵層不足，可以採用延長清洗週期補賞，如果使用壓差控制，可以提高除塵器的進出口壓力設定的穩定性。

如果除塵器超標排放僅僅是在清洗濾袋之後發生，則只需檢查脈衝清洗的壓縮空氣的壓力是否過大。

粉塵的負載降低可能來自生產率的降低，或者是除塵器的控制系統的檢修、調整造成的，解決的方法：可以採用用輕負荷慢慢開始升載或者採用預覆粉塵的方法來解決。

濾袋的使用佔除塵器維修費用的最大，最高可達維修費用的70%以上。其基本的情況是磨損、燒燬、腐蝕等，解決的方法可以採用以下幾種方式：

（1）磨損

過高的過濾氣速，致使粉塵衝擊、磨損濾袋，也使濾袋的織物纖維張力受損，解決的方法：調整除塵器的廢氣流量，當預期的流量變化較大，可以增加流量自動控制系統以保證除塵器工作在穩定的氣量。

除塵器的進氣分佈不均，容易使高含量的含塵廢氣直接衝擊局部濾袋，容易使廢氣進口處部分濾袋穿孔、使用週期過短，解決的方法：在除塵器進風口導管處安裝進氣分佈導板，或者針對經常磨損部位的濾袋更換成耐磨損的濾袋。

濾袋間的距離過小、籠骨彎曲等容易造成濾袋間的磨損，例如玻璃纖維彼此之間磨損很敏感，應調整、安裝牢固濾袋並更換彎曲的籠骨。

濾袋與籠骨的直徑相差關係，太小時清洗效果不佳，應提高清洗週期和提高噴吹空氣的壓力，太大時濾袋與袋籠的摩擦，會加速磨損，較佳的配合為濾袋比龍骨的周長大10～20mm,長度應該一致，對某些濾布隨温度變化較大、而且有伸長的特性時，需特別注意。

籠骨焊接處有破洞或毛刺時，或因腐蝕產生的粗糙的表面，亦會加速濾袋的磨損。

濾袋與多孔板密封不嚴，會造成濾袋頂端反褶處磨損，採用代有彈性環的比較好。

文氏管或脈衝管相對濾袋對齊不正，容易使濾袋上段產生機械摩擦，應調整。

濾袋清洗太頻繁，會加速濾袋的磨損，應調整。

廢氣中含塵超過設計標準，也會使濾袋加速磨損。

除塵器集灰斗儲存的粉塵過多，也會加速濾袋的磨損。

上述原因均會使除塵器排放超標，而且也會減少除塵器元器件的使用壽命，應重視。

（2）燒燬

造成除塵器濾袋的燒燬的原因，主要是廢氣的温度過高所至

如果除塵器長期處理的廢氣温度超過濾袋的工作條件，容易使濾袋硬化收縮，或融化產生破洞，以及廢氣中的火星流入、或粉塵發熱，也可能使濾袋燒成孔洞，在選擇濾袋時尤為重要。

如果需要將廢氣降温，採用冷卻方式時，要注意冷空氣的濕度、是否含有酸鹼成份，同時儘量要保證除塵器處理的廢氣的氣流温度高於露點以上，並避免水滴直接進入濾袋。

為防止火星進入布袋除塵器，使濾袋受到燒損，可以採用預處理方法，比如：在濾袋的表面預覆一層保護層，可以採用高嶺土、石灰石粉等。同時要防止未燃碳物質在除塵器二次燃燒。

（3）腐蝕

腐蝕的主要原因是廢氣中含有酸、鹼性成分，隨着這些化學物質氣體的濃度變化而改變露點，如果除塵器開機或停機在露點以下時，廢氣中的SO₂遇水形成H₂SO₂造成濾袋纖維變形從而失去強度，防止的方法是採用耐酸、鹼的濾袋、將除塵器進氣管道、外殼保温，有條件的情況下可以給除塵器加温。

廢氣中的凝露水還會造成濾袋的堵塞，當濾袋錶面的初始粉塵層由於水分的原因，乾燥後會使粉塵凝結、板結，從而導致濾袋式去了彈性，如果在此條件下脈衝清洗濾袋，將加速濾袋的損壞。

採用除塵器停機後再脈衝反吹清洗濾袋若干次，對保護濾袋有益。

除塵器的阻力在除塵器的設計中已經決定，但是在除塵器的運行中，如果發現除塵器的阻力在短時間急劇增加，則表示除塵器發生問題，應進行加修、調整。

阻力過大的原因可以分為兩種：

1、除塵器在系統運行後立刻發生；

2、除塵器在工作一段時間後發生；

如果是新裝除塵器的設計不當，容易造成第一種現象的發生；

造成第二種原因是操作問題和維修方面所致：主要原因是濾袋的清洗不良，濾袋堵塞、進氣分配不勻。簡要如下：

（1） 清洗裝置調整不良

檢查壓縮空氣的質量，是否含有油、水；

檢查供氣管道是否暢通；

檢查脈衝電磁閥工作是否正常，緊固螺栓是否鬆動、膜片是否損壞、電磁線圈是否鬆動；閥芯是否卡住；

順序控制儀的設定是否符合要求，是否有所改變；

噴氣支管、文氏管是否安裝準確；

（2） 濾袋堵塞

濾袋的堵塞主要原因是過濾速度過大、粉塵過細、粉塵具有粘性、濾袋清洗不良、濾袋受潮。

如果除塵器運行的過濾氣速超過濾袋的設計標準，則極易導致廢氣中的微細粉塵卡住在濾袋纖維內部。從而發生濾袋堵塞。

採用覆膜濾料或在濾袋的表面預覆保護性粉層，是比較好的方法。

對於粘性大的粉塵，則需要降低過濾氣速，或增大脈衝噴吹的壓力，或採用離線脈衝清洗濾袋的方式，但較好的方法是增加過濾面積，以利降低過濾氣速，延長濾袋的使用壽命。

濾袋清灰不良的主要包括清灰次數頻繁、清灰時間過長。清灰次數過頻容易使濾袋纖維組織鬆散從而增加廢氣中的微細粉塵堵塞濾袋，清灰時間過長會將濾袋錶面的初始粉層一併清洗掉。

如果清灰時間過短，濾袋錶面的粉塵還沒有完全清洗乾淨時，隨即開始進行過濾，粉塵逐漸累積在濾袋的表面，從而造成濾袋的堵塞，在解決這種問題，可以通過幾次試運行進行調整。

濾袋受潮的原因：除塵器殼體密封不嚴漏水、進入含濕空氣，用於反吹清灰的壓縮空氣不乾淨（含油、含水）、用於清灰的壓縮空氣太冷。

為防止濾袋受潮，在寒冷的地區，可將用於清灰的壓縮空氣增加保温、加温、除油、除水，在除塵器停機後再繼續清灰10～20分。

水份是濾袋堵塞的最大原因，造成含有水份的原因通常是低温發生凝露，尤其在處理燃燒或高温煙氣時，對這樣的情況可採用以下的方法防止：

① 避免不當開機

② 避免在除塵器阻力大時開機；

在低於露點時開機；

在除塵器停機後濾袋錶面有冷凝水時重新開機，如此時進入大量含塵空氣，加上高濕度將導致濾袋錶面泥濘。

為防治這種情況，應預熱除塵器進口含塵空氣、或預覆粉塵層。

③ 在低於露點開機

除塵器在低於露點運行，容易發生問題，如果進氣分佈不勻，容易造成除塵器殼體局部的腐蝕，因此，應避免除塵器工作在凝露點以下，有保温的裝置應使用。

④空氣滲入

空氣滲入經常發生在除塵器的法蘭、檢修門或除塵器的活動裝置，如果密封不嚴，外部空氣進入除塵器，當處理高温廢氣時，會在除塵器內部產生低温區，從而導致低温處結露，腐蝕除塵器、造成濾袋的受潮。

（3） 不當氣體分佈

如果除塵器的進口氣體分佈不勻，在除塵器開機時會發生阻力較大，因此，應保證袋式除塵器的進氣分佈均勻。

影響濾袋的使用壽命的因素如下：

濾袋的品種使用不當；濾袋的品質； 過濾氣速； 粉塵負載； 粉塵成份； 粉塵特性； 清洗方法； 清洗頻率；系統開機、停機次數；以及相關的維護工作。

在評定濾袋的使用壽命時，應考慮是否使用不當，認真檢查、記錄除塵器工作情況，除塵器是否經常在露點以下開機、關機，以及脈衝清洗的週期、清洗時間是否合理，加裝差壓計、温度計是保證紀錄的先決條件。也是保證除塵器正常運行的措施。