布袋除尘器脉冲清灰工艺分析

布袋除尘器脉冲清灰工艺分析

钱宏伟

江苏宏伟除尘配件研发有限公司 江苏 溧阳 213372

摘要：随着我国社会经济的不断发展，工业行业取得了较好的发展，但由于在工业生产制造过程中，会排出大量的粉尘，污染自然环境。由于我国自然环境日益恶化，为使得人与自然更加协调的相处，国家先后出台了一系列措施，以保护自然环境，作为工业制造企业来说，为走上可持续发展道路，必须采取相应的措施降低粉尘排放量，而布袋除尘器脉冲清灰工艺是非常重要的技术，因此，文章重点对该工艺进行了分析，以供参考。

关键词：布袋；除尘器；脉冲；清灰；工艺

1.布袋除尘器清灰系统的类型划分

在工业生产中，一旦碱尘气体被输送至布袋除尘器中，滤料会迅速捕捉到粉尘，此时，空气将顺着滤料的缝隙慢慢排出，完成过滤操作。当布袋除尘器投入使用一段时间后，布袋表面的粉尘会越来越厚，需及时清理滤袋粉尘，以免加大除尘器工作阻力，影响清灰效果。在工业生产中，常用的清灰设备有三种，即机械振动式、脉冲喷吹式和回转反吹式。具体如下：

1.1机械振动式布袋除尘器

机械振动式布袋除尘器主要是通过对周期性机械振打设备进行利用，使滤袋表面吸附的粉尘慢慢脱落；该方式具备清灰能力强、稳定性高的优点；但在机械振打作用下，滤袋极易出现损坏，影响除尘效果，因而慢慢被淘汰。

1.2回转反吹式布袋除尘器

回转反吹式布袋除尘器即使用反吹风机在滤袋上口位置对滤袋内表面进行反吹，在净化烟气的作用力下，将吸附在滤袋外表面的粉尘吹落，其属于一种离线清灰模式。该方式具备自动化程度高、清灰能力强、便于维护的优点；但由于滤袋间的负荷和阻力分布不均，会出现二次扬尘问题，在实际应用中，需结合实际情况进行优化改进，最小化二次扬尘问题。

1.3脉冲喷吹式布袋除尘器

脉冲喷吹式布袋除尘器主要是选择瞬间释放的方式，在滤袋内迅速喷入压缩气体，滤袋粉尘在瞬时冲击振动作用下慢慢脱落。该方式具备运行安全稳定性高、无二次扬尘的优点；但该方式无法有效净化高浓度烟气。相较于上述两种布袋除尘器，脉冲喷吹式布袋除尘器具备脉冲喷吹强度和频率可调可控、便于维修、体积小等优点，在未来具有良好的发展空间。

2.脉冲布袋除尘器简介

脉冲布袋除尘器主要有三大功能，即过滤、清灰、收集粉尘，具体如下：

2.1脉冲布袋除尘器过滤原理

脉冲布袋除尘器过滤原理：若气体中含有碱尘物质时，该气体顺着除尘管道进入箱体后，由各个分室的除尘布袋将含有碱尘的气体截流在布袋表面，完成碱尘的过滤工作。在此过程中，布袋截流过滤有两种工作原理，即由布袋自身携带的滤料截流碱尘气体；另外一种是由布袋表面吸附的碱尘截流含尘气体。当布袋在投入使用一段时间后，其表面会吸附大量碱尘，该碱尘可以有效截流含尘气体，该截流作用将远远超过布袋自身的截流作用。通过过滤处理的气体将经过滤袋口流入上箱体，然后通过出风口向外排放，一般情况下，排出气体中的粉尘含量约为10mg/m³。

2.2脉冲布袋除尘器清灰原理

当脉冲布袋除尘器使用一段时间后，其布袋会过滤大量的粉尘，这些粉尘长期吸附在布袋表面，会加大除尘设备运行阻力，影响布袋除尘效果，因此，当布袋除尘器投入使用一段时间后，需使用脉冲清灰设备，清理布袋外表面吸附的碱尘。具体操作如下：（1）反吹大盖在单组气室气缸的驱动下封闭含尘气流，打开电磁阀，通过脉冲阀在短时间内将气罐中的压缩空气冲入单组分室，压缩空气快速在布袋中膨胀变形并产生相应的振动，以对滤袋外表面的碱尘进行吸附，最终落入积灰斗内；（2）反吹大盖在气缸带动驱动下，将气流通道打开，该分室清灰工作完成，将过滤状态恢复至原始状态；（3）由系统根据除尘碱量自动设置各除尘器分室青灰时间和清灰周期。

2.3脉冲布袋除尘器粉尘收集

当碱尘气体由进风口被输送至除尘器中后，首先会与箱体进风通道中的斜隔板产生碰撞，气流方向、速度会发生相应的变化，在惯性作用下，碱尘中含有的大颗粒物质会落入灰斗内，以对粉尘进行预处理；然后在布袋过滤喷吹的作用下，小颗粒碱尘慢慢落入灰斗内，并经绞龙、翻板阀向外排放。

3.布袋除尘器清灰能力的评价

3.1最大反向加速度

布袋除尘器最大反向加速度计算公式为：

式（1） a_p=

在式中粉尘粉尘分离力、粉尘质量、最大反向加速度分别为F_s、N：m_d、kg：a_p。在脉冲袋式除尘器运行过程中，在压气脉冲作用力下，可以将脉冲袋式除尘器产生的最大反向加速度作用在滤袋上，达到清灰目的，其也是评价脉冲袋式除尘器清灰能力的一种方式。

3.2最大压力上升速率

当脉冲布袋除尘器在运行过程中，滤袋相当于一个质块，通过在弹簧上悬挂质块，向外径向运动。同时，将滤料视为一种线性弹性拉伸运动，计算滤袋在极限膨胀状态下的最大压力上升速率，具体公式如下：

式（2） V_p=

在公式中最大反向加速度、计量单位分别为a

_P、m/s²；单位面积粉尘与滤料质量、计量单位为ρ、kg/m³；滤料弹性参数、计量单位分别为M、Pa；滤料屈曲参数、计量单位分别为G、N/m³；最大压力上升速率、计量单位分别为v_p、m/s。

4. 布袋除尘器脉冲清灰工艺的优化

布袋除尘器脉冲清灰流程如下：先过滤—再清灰—再过滤，其属于一种循环过滤清灰方式。为保障布袋除尘器脉冲清灰工作的安全稳定性，需对相关参数和零部件进行优化，具体如下：

4.1气源气压值

脉冲式布袋除尘器在运行过程中，主要是利用脉冲阀形成一股高压脉冲气流，将空气逆向输送进滤袋，在脉冲作用下，滤袋开始抖动，吸附在滤袋外表面的粉尘慢慢脱落，最终达到清灰目的。若在此过程中，脉冲式布袋除尘器产生的气源压力不够，则影响清灰强度，无法彻底清除滤袋表面粉尘，致使除尘器工作阻力增加，影响滤袋除尘效果和使用年限；同时，若脉冲式布袋除尘器在工作中产生的气源压力过大，则会使微细灰尘颗粒从滤袋表层脱落，不仅会造成二次粉尘污染，而且在气源压力作用下，极易损坏滤袋；因此，在使用脉冲式布袋除尘器过程中，技术人员应根据实际情况科学设置气源气压值。

4.2气包

在设计脉冲式布袋除尘器过程中，尽量选择大口径气包进气管，以提升补气速度。若应用的是大容量气包，需设置多个进气管。在气包底部设置相应的排污阀，以定期将容器中的杂物排出。科学在气包容器上设置脉冲阀，将其尽量设置在气包侧面或上部设置脉冲阀，防止气包中的水分、油污等物质通过脉冲阀进入滤袋。

4.3稳压罐

在设置稳压罐容积时，要求其容积必须达到脉冲阀喷吹气量的要求，以保障压力的稳定性。若场地允许，资金到位，尽量选择大容积稳压罐。在安装稳压罐时，尽量将其安装在气包附近，以降低损耗压力。

4.4喷射管

在设置喷射管时，应结合过滤袋数量对喷射管长度进行确定，根据材质硬度和长度确定壁厚，以免喷射管在自重作用下出现弯曲变形问题。将超音速引流喷嘴安装在喷吹管上，以确保喷吹气的准确性，使喷吹效率得到提升。在选择脉冲喷吹系统的气流量和清灰压力时，应根据喷嘴孔径而定。为将进入首个滤袋和最后一个的滤袋脉冲气流量差值控制在10%，应科学对同一条喷射管上的喷嘴孔径进行选择，距离气包较远的喷嘴孔径应设置的小一些，距离气包较近的喷嘴孔径应设置的略大。

4.5连接管

在选择气包进气管时，应尽量选择大口径进气管，使补气速度达到实际所需；若选择容积较大的气包，可以多设置几个进气管路；若将气包串联在一起形成相应的储气回路，可以选择3管连接的方式，且尽量将管路设置的短点，弯头设置的少点，最小化管路压力损耗问题。

结束语

在布袋除尘器中，脉冲系统是重要的组成部分，其直接影响着除尘器的清灰效果。因此，在实际应用过程中，相关人员应结合实际情况科学设置布袋除尘器的运行参数，并对脉冲清灰工艺进行优化改进，提高清灰效果。

参考文献：

[1]孙龙飞，袋式除尘器脉冲清灰工艺研究［J］，锅炉制造，2021(5)：78-80.

[2]张宇，罗凯，脉冲喷袋式除尘器工艺参数的试验研究［J］，电力建设，2021(8)：45-48.

[3]李忠国，浅析布袋除尘器脉冲清灰工艺的优化[J]，内燃机与配件，2021（9）:41-42.