第4章 过滤式除尘器.ppt

1、第四节 过滤式除尘,使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置 分类,空气过滤器 滤纸或玻璃纤维,颗粒层除尘器 砂、砾、焦炭等颗粒物,袋式除尘器 纤维织物,2,袋式除尘器的优点和缺点 优点：除尘效率高、运行稳定、处理流量大、性能可靠、不受比电阻的影响 缺点：普通滤料不耐高温，若采用特殊滤料，则成本过高；另外不适宜净化粘性及吸湿性强的含尘气体。,袋式除尘器的除尘过程 1、滤布纤维捕集尘粒 2、粉尘层捕集尘粒 3、清灰 袋式除尘器的滤尘机理 1、筛分效应 2、碰撞效应 3、粘附效应 4、扩散效应 5、静电效应 6、重力沉降,5,含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上。

2、,袋式除尘器的工作过程,6,新鲜滤料的除尘效率较低 粉尘初层形成后，成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率 滤袋的作用： 1）形成粉尘初层 2）支撑粉尘初层,当压力过大时，及时清灰，但不应破坏粉尘初层,含尘气体,粉尘层,清洁气体,中间层,流线,厚度,7,一、袋式除尘器的工作原理,袋式除尘器的分级效率曲线,2 袋式除尘器的除尘效率,过滤速度 1、定义：袋式除尘器处理的含尘气体流量除以滤布的总面积所得的速度称为过滤速度，即 f=Q/（60Af） 式中： f过滤速度，m/min ；Q含尘气体流量m3/h ；Af有效滤布总面积，m2. 。 工程上还常用每单位过滤面积、单位时间内过滤气体的量来表示过

3、滤负荷： qf=Q/Af =60 f 式中：qf过滤比负荷， m3/（ m2 h）,2、意义：过滤速度及过滤比负荷是表示袋式除尘器捕集尘粒的重要技术经济指标。 （1）若过高，阻力损失会增加，最后导致出口含尘浓度增加； （2）若过小，会使过滤面积增加，增加占地面积和一次性投资。 （3）过滤速度的选择：要结合粉尘的性质、滤料种类及清灰方式等来决定。一般来说，当粉尘较细、含尘浓度较大时，滤速应取较小值；粉尘较粗、含尘浓度较小时，滤速应取较大值。,除尘效率（对附有粉尘层的滤料） =1pn+(0.1pn)eam+CR/Cj 式中： 除尘效率； pn系数（无因次），计算如下： Pn=1.5107exp12

4、.7(1e 1.03f) 粉尘平均阻力系数， m/kg，计算如下： =3.6103f4+0.094 其中：f过滤速度，m/min。,m 滤料上的粉尘负荷，g/m3； CR 脱除浓度， g/m3 ，可取0.5 g/m3 ； Cj进口粉尘浓度， g/m3 。,阻力损失 P= po+Pd p滤袋总阻力损失， po清洁滤袋的阻力损失，其值为 po = 0f Pd滤袋粉尘层阻力损失 Pd =mdf,因此： P=（0+md）f 式中： P滤袋总阻力损失，Pa ； 0清洁滤料的阻力系数，1/m ； 气体的粘度， Pa.s ； f滤袋过滤速度， m/min ； 粉尘的平均阻力系数， m/kg ；,md积聚的粉

5、尘负荷， kg/m2。其中 md=Cj f t 式中： Cj进口粉尘浓度， g/m3； t过滤时间； 平均除尘效率 所以有 P=（0+ Cjtf）f,15,三、袋式除尘器的滤料,1.对滤料的要求 （1）滤料容尘量大、透气性好、阻力损失低、分离效率高； （2）吸湿性好、易清灰； （3）抗折、耐磨、耐腐蚀、机械强度高； （4）使用寿命长、价格低廉。,16,三、袋式除尘器的滤料,2.滤料种类 按滤料材质分 天然纤维 棉毛织物，适于无腐蚀、350360K以下气体 无机纤维 主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆 合成纤维 性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域,袋式除尘器的滤料,滤料种类

6、合成纤维 性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域聚丙烯腈。目前国外电厂锅炉除尘器常用的德拉纶（Tralon T）也称（Acrylic）属聚丙烯腈类，耐温135与涤纶差不多，使用寿命相当于涤纶的1.52倍，价格稍贵。 聚苯硫醚（PPS）。使用温度190，瞬间200，要求烟气含O210。中等化学腐蚀条件下使用。 聚四氟乙稀（Teflon）。使用温度240。,18,三、袋式除尘器的滤料,2.滤料种类 按滤料结构分 滤布（编织物） 毛毡 工艺简单；致密，除尘效率高；容尘量小，易于清灰,袋式除尘器的滤料,20,四、袋式除尘器的清灰,清灰是袋式除尘器运行中十分重要的一环，多数袋式除尘器是按清灰方式命

7、名和分类的 常用的清灰方式有三种 机械振动式 逆气流清灰（低压气体） 脉冲喷吹清灰（高压气体）,21,四、袋式除尘器的清灰,1.机械振动清灰 机械振动袋式除尘器的过滤风速一般取1.02.0m/min （但是一般不超过1m/min）， 压力损失为8001200Pa,22,四、袋式除尘器的清灰,1.机械振动清灰 此类型袋式除尘器的优点是工作性能稳定，清灰效果较好 缺点是滤袋常受机械力作用，损坏较快，滤袋检修与更换工作量大,23,四、袋式除尘器的清灰,2.逆气流清灰 过滤风速一般为0.52.0m/min（但是一般不超过1m/min），压力损失控制范围10001500Pa 。,这种清灰方式的除尘器结构

8、简单，清灰效果好，滤袋磨损少，特别适用于粉尘粘性小，玻璃纤维滤袋的情况。,24,四、袋式除尘器的清灰,3.脉冲喷吹清灰 利用压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，粉尘层脱落 必须选择适当压力的压缩空气和适当的脉冲持续时间 （通常为0.1一0.2s） 每清灰一次，叫做一个脉冲，全部滤袋完成一个清灰循环的时间称为脉冲周期，通常为60s,25,四、袋式除尘器的清灰,3.脉冲喷吹清灰,清洁气体,脉冲气体集流箱,脉冲管,滤袋,含尘气体入口,隔膜阀,管板,进气栅板,支撑框,典型脉冲喷灰式布袋除尘器,压缩空气动力： 低压脉冲 0.15-0.4MPa 高压脉冲 0.4-0.7MPa,26,七、袋

9、式除尘器的运行,费用与清灰频率之间的关系,4、袋式除尘器的设计,4、1袋式除尘器的选型步骤 选型计算方法很多，一般地说，计算前应知道烟气的基本工艺参数，如含尘气体的流量、性质、浓度以及粉尘的分散度、浸润性、粘度等。知道这些参数后，通过计算过滤风速、过滤面积、滤料及设备阻力，再选择设备类别型号。,1、基本参数及条件的确定 （1）处理气体量的确定： 计算袋式除尘器的处理气体量时，首先要求出工况条件下的气体量，即实际通过袋式除尘器的气体量，并且还要考虑除尘器本身的漏风量。这些数据，应根据已有工厂的实际运行经验或检测资料来确定。如果缺乏必要的数据，可按生产工艺过程产生的气体量，再增加集气罩混进的空气量

10、(约10一40)来计算：,Q通过除尘器的含尘气体量，m3/h；QS生产过程产生的气体量， m3/h ；tc除尘器内气体的温度，；Pa环境大气压，kPa；K除尘器前漏风系数。,（2）废气含尘浓度及性质（温度、湿度、粘度及化学性质）； （3）场地面积及高度； （4）投资及设备维修能力； （5）当地实施的污染控制标准。,2、初步确定袋式除尘器的基本形式（包括除尘器类型、滤料及滤袋形状、过滤及清灰方式等）：确定的基本原则如下： （1）袋式除尘器主要用于过滤1m左右的微粒； （2）当气体含尘浓度超过15 g/m3时，最好增加预收尘器；,（3）过滤风速的确定： 含尘浓度较高或粉尘颗粒较细时，选取用较低的过

11、滤风速；含尘浓度较低或粉尘颗粒较粗时，应选取用较高的过滤风速。过滤风速的大小，取决于含尘气体的性状、织物的类别以及粉尘的性质，一般按除尘器样本推荐的数据及使用者的实践经验选取。多数反吹风袋式除尘器的过滤风速在0.61.3ms之间，脉冲袋式除尘器的过滤风速在1.22ms左右，玻璃纤维袋式除尘器的过滤风速约为0.50.8ms。下表所列过滤风速可供选取参考。,（4）若设备安装高度受到限制，应考虑选择下进风袋除尘器；若安装面积比较狭窄，则扁袋除尘器是较好的选择； （5）若含尘气流温度较高，应选择耐高温的滤料，当然也可采取降温措施，如系统内增加热交换设备或简单地采用掺冷风的方法来降温； （6）当含尘气流

12、湿度较大时，考虑采用气环反吹袋式收尘器，此外还应采取保温或加温的措施，防止水气在除尘器内结露，产生糊袋现象；,（7）若含尘气体中有害物质（如SO2、NOX等）超标时，除对过滤及壳体材料有进一步的要求外，系统还应考虑有害物质的净化问题。,36,袋式除尘器的选择、设计,1.选择与设计 计算过滤面积 一般情况下的过滤气速归纳如下 简易清灰: vF=0.200.75m/min 机械振动清灰: vF=1.02.0m/min 逆气流反吹清灰: vF=0.52.0m/min 脉冲喷吹清灰: vF=2.04.0m/min,单条滤袋面积：单条圆形滤袋的面积，通常用下式计算：,式中 ：Sd单条圆形滤袋的公称面积，

13、m2； D滤袋直径，m； L滤袋长度，m。 在滤袋加工过程中，因滤袋要固定在花板或短管上，有的还要吊起来固定在袋帽上，所以滤袋两端需要双层缝制甚至多层缝制，双层缝制的这部分因阻力加大已无过滤作用，同时有的滤袋中间还要加固定环，这部分也没有过滤作用，故上式可改为：,式中 Sj滤袋净过滤面积，m2； Sx滤袋未能起过滤作用的面积，m2。 例如在大中型反吹风除尘器中，滤袋长10m，直径0292m，其公称过滤面积为0292 l0925m2，如果扣除没有过滤作用的面积0.75m2，其净过滤面积为9.250.75=8.5m2由此可见，滤袋没用的过滤面积占滤袋面积的5一l0。所以在大中除尘器规格中，应注明净

14、过滤面积大小。但在现有除尘器样本中其过滤面积多数指的是公称过滤面积, 在设计和选用中应该注意。 滤袋数量:求出总过滤面积和单条滤袋的面积后，就可以算出滤袋条数。 如果每个滤袋室的滤袋条数是确定的，还可以由此计算出整个除尘器的室数。尽管在除尘器的设计或选用中按需要确定室数，但是从场地布置和维修方便考虑，常把超过6个室的除尘器的室数定为双排，把少于5个室的除尘器的各室定为单排。,39,袋式除尘器的应用,应用 袋式除尘器作为一种高效除尘器，广泛用于各种工业部门的尾气除尘 比电除尘器结构简单、投资省、运行稳定，可以回收高比电阻粉尘 与文丘里洗涤器相此，动力消耗小，回收的干粉尘便于综合利用 对于微细的干

15、燥粉尘，采用袋式除尘器捕集是适宜,一. 除尘器选型要点 1、除尘器的选择及要点（1） 根据除尘效率的要求 所选除尘器必须满足排放标准的要求。要注意烟气处理量变化对除尘 效率的影响。正常运行时，除尘器的效率高低排序是：袋式除尘器电 除尘器及文丘里除尘器水膜旋风除尘器旋风除尘器惯性除尘器 重力除尘器。（2） 根据气体性质 选择除尘器时，必须考虑气体的风量、温度、成份、湿度等因素。 电除尘器适合于大风量、烟气温度400的烟气净化； 袋式除尘器适合于烟气温度260的烟气净化，不受烟气量大小的 限制，但不宜处理高湿度和含油污的烟气净化； 易燃易爆的气体净化（如煤气）适合于湿式除尘器； 旋风除尘器的处理风

16、量有限； 当需要同时除尘和净化有害气体时，可考虑采用喷淋塔和旋风水膜除 尘器。,（3）根据粉尘性质 粉尘性质包括比电阻、粒度、真密度、粘性、憎水性和水硬性、可燃、爆炸性等。比电阻过大或过小的粉尘不宜采用电除尘器，袋式除尘器不受粉尘比电阻的影响；粉尘的浓度和粒度对电除尘器效率的影响较为显著，但对袋式除尘器的影响不显著；当气体的含尘浓度较高时（30g/m3），电除尘器前宜设置预除尘装置；袋式除尘器的型式、清灰方式和过滤风速取决于粉尘的性质（粒径、粘性）；湿式除尘器不适合于净化憎水性和水硬性的粉尘；粉尘的真密度对重力除尘器、惯性除尘器和旋风除尘器的影响显著；对于黏附性大的粉尘，易导致除尘器工作面粘结

17、或堵塞，因此，不宜采用干法除尘；粉尘净化遇水后，能产生可燃或有爆炸危险的混合物时，不得采用湿式除尘器。,除尘器的效率对比,除尘器的适用粒径范围,（4）气体的含尘浓度 含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器进口前应设置低阻力的预净化设备，去除较大尘粒，以使设备更好地发挥作用。 例如，降低除尘器人口的含尘浓度，可以提高袋式除尘器过滤速度，防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除尘器则可减少泥浆处理量，节省投资及减少运转和维修工作量。 一般说，为减少喉管磨损及防止喷嘴堵塞，对文丘里、喷淋塔等湿式除尘器，希望含尘浓度在10 gm3以下，袋式除尘器的理想含尘浓度为0.2一l0 gm3，电除尘器希望含尘浓度在

18、30gm3以下.,（5）根据压力损失与能耗,（5）根据设备投资和运行费用,（6）节水与防冻的要求 水资源缺乏的地区不适合采用湿式除尘器；北方地区存在 冬季冻结的问题，尽可能不使用湿式除尘器。（7）粉尘和气体回收利用的要求 粉尘具有回收价值时，宜采用干法除尘；当粉尘具有很高 的回收价值时，宜采用袋式除尘器；当净化后的气体需要 回收利用或净化后的空气需要再循环利用时，宜采用高效 袋式除尘器。,2、除尘器选型方法和程序,3常见除尘器的适用场合（）机械式除尘器造价比较低，维护管理较简便，结构装置简单可耐高温，但是对5m以下的微粒去除率不高。其中，旋风除尘器对5m以上的尘粒除尘效率最高可达95%左右，因

19、此常作为二级除尘系统中的预除尘、气力输送系统中的卸料分离器和小型工业锅炉除尘用。（）湿式除尘器用水作为除尘介质，除尘效率一般可达95%以上。其中，文丘里除尘器对微细粉尘除尘效率高达99%以上，但能耗高。湿式除尘器可处理高温、高湿的烟气及带有一定粘性的粉尘，同时也能净化某些有害气体，如旋风水膜除尘器和湿法脱硫反应塔。其主要缺点是会产生废水，必须配备水处理设施，以消除二次污染。其次，对设备的腐蚀必须注意，在寒冷地区要采取防冻措施；处理高温烟气时，会形成白烟，不利于扩散。湿式除尘还适用于净化易燃易爆的气体，如煤气净化。,（）袋式除尘器除尘效率可达99%以上，能满足环保要求；也能较好地适应排风量的波动

20、；回收有价值的细粒物料时更具有经济价值，但初投资较高。袋式除尘器常用于炉窑含尘烟气或粉料运输含尘空气的净化。多用于冶金、水泥、化工、轻工等行业的气体净化，不受风量的限制。（）静电除尘器已被广泛作为各种工业炉窑和火力发电站大型锅炉的除尘设备，能处理高温、高湿烟气。它的除尘效率高，可达98%以上；处理风量大；运行阻力低。但其结构复杂，初投资高，占地面积大，对操作、运行、维护管理要求高，且对粉尘比电阻较敏感。,2、除尘设备的发展 （1）除尘设备趋向高效率 由于对烟尘排放浓度要求愈来愈严格，世界各地趋于发展高效率的除尘器。在工业大气污染控制中，电除尘器与袋式除尘器占了压倒优势。 日本除尘设备销售额中电除尘器及袋式除尘器占的比例分别为45.5及44，而湿式除尘器仅为5.5，旋风式为2.1。 我国新增发电设备中，主要以30 xl04kw以上大容量机组为主.为使大容量机组的风机不磨损，保证安全经济发电，要求经除尘后的烟气含尘浓度控制在较低水平。20世纪90年代以后，我国新建火电机组和许多老的改造机组大量配备电除尘器，到20世纪末电除尘器几乎一统火电天下，设计除尘效率也由9899提高到992一997。不少同家的排放标准规定，燃煤烟气排放到大气环境中的浓度不得高于50 mgm3。目前，只有电除尘器和袋式除尘器才能够达到如此高的除尘效率。,（2）发展处理大烟气量的设备 当前工艺设备朝大型化发展，相应