除尘器

除尘器就是把粉尘从烟气中分离出来的设备，除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。

一、除尘器按其作用原理分成以下几类：

1、过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等；

2、静电除尘器；

3、磁力除尘器；

4、干式除尘器；

5、半干式除尘器；

6、湿式除尘器。

现在工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器。

二、执行标准

AQ 煤矿用袋式除尘器

DL/T 514-2004 电除尘器

JB/T 10341-2002滤筒式除尘器

JB/T 20108-2007 药用脉冲式布袋除尘器

JB/T 6409-2008煤气用湿式电除尘器

MT 159-1995 矿用除尘器

JC/T 819-2007水泥工业用CXBC系列袋式除尘器

JC 837-1998 建材工业用分室反吹风袋式除尘器

JB/T 8532-2008 脉冲喷吹类袋布除尘器

JB/T 9055-1999 机械振动类袋式除尘器

三、选型依据

1、处理风量

处理风量是指除尘设备在单位时间内所能净化气体的体积量。单位为每小时立方米（m3/h）或每小时标立方米（Nm3/h）。是袋式除尘器设计中最重要的因素之一。

根据风量设计或选择袋式除尘器时，一般不能使除尘器在超过规定风量的情况下运行，否则，滤袋容易堵塞，寿命缩短，压力损失大幅度上升，除尘效率也要降低；但也不能将风量选的过大，否则增加设备投资和占地面积,而且浪费资源，不节能。合理的选择处理风量常常是根据工艺情况和经验来决定的。

2、使用温度

对于袋式除尘器来说，其使用温度取决于两个因素，第一是滤料的最高承受温度，第二是气体温度必须在露点温度以上。目前，由于玻纤滤料的大量选用，其最高使用温度可达280℃，对高于这一温度的气体必须采取降温措施，对低于露点温度的气体必须采取提温措施。对袋式除尘器来说，使用温度与除尘效率关系并不明显，这一点不同于电除尘，对电除尘器来说，温度的变化会影响到粉尘的比电阻等影响除尘效率。

3、入口含尘浓度

即入口粉尘浓度，这是由扬尘点的工艺所决定的，在设计或选择袋式除尘器时，它是仅次于处理风量的又一个重要因素。以g/m3或g/Nm3来表示。

对于袋式除尘器来说，入口含尘浓度将直接影响下列因素：

⑴压力损失和清灰周期。入口浓度增大，同一过滤面积上积灰速度快，压力损失随之增加，结果是不得不增加清灰次数。

⑵滤袋和箱体的磨损。在粉尘具有强磨蚀性的情况下，其磨损量可以认为与含尘浓度成正比。

⑶预收尘有无必要。预收尘就是在除尘器入口处前再增加一级除尘设备，也称前级除尘。

⑷排灰装置的排灰能力。排灰装置的排灰能力应以能排出全部收下的粉尘为准，粉尘量等于入口含尘浓度乘以处理风量。

⑸操作方式。袋式除尘器分为正压和负压两种操作方式，为减少风机磨损，入口浓度大的不宜采用正压操作方式。

4、出口含尘浓度

出口含尘浓度指除尘器的排放浓度，表示方法同入口含尘浓度，出口含尘浓度的大小应以当地环保要求或用户的要求为准，袋式除尘器的排放浓度一般都能达到50mg/Nm3以下。

5、压力损失

袋式除尘的压力损失是指气体从除尘器进口到出口的压力降，或称阻力。袋除尘的压力损失取决于下列三个因素：

⑴设备结构的压力损失。

⑵滤料的压力损失。与滤料的性质有关（如孔隙率等）。

⑶滤料上堆积的粉尘层压力损失。

6、操作压力

袋式除尘器的操作压力是根据除尘器前后的装置和风机的静压值及其安装位置而定的，也是袋式除尘器的设计耐压值。

7、过滤速度

过滤速度是设计和选择袋式除尘器的重要因素，它的定义是过滤气体通过滤料的速度，或者是通过滤料的风量和滤料面积的比。单位用m/min来表示。

袋除尘器过滤面积确定了，那么其处理风量的大小就取决于过滤速度的选定，公式为：

Q = v × s × 60 （m3/h）

式中： Q — 处理风量

v — 过滤风速（m/min）

s — 总过滤面积（m2）

注明： 过滤面积（m2）=处理风量（m3/h）/（过滤速度（m/min）x60）

袋式除尘器的过滤速度有毛过滤速度和净过滤速度之分，所谓毛过滤速度是指处理风量除以袋除尘器的总过滤面积，而净过滤速度则是指处理风量除以袋除尘器净过滤面积。

为了提高清灰效果和连续工作的能力，在设计中将袋除尘器分割成若干室（或区），每个室都有一个主气阀来控制该室处于过滤状态还是停滤状态（在线或离线状态）。当一个室进行清灰或维修时，必需使其主气阀关闭而处于停滤状态（离线状态），此时处理风量完全由其它室负担，其它室的总过滤面积称为净过滤面积。也就是说，净过滤面积等于总过滤面积减去运行中必需保持的清灰室数和维修室数的过滤面积总和。

8、滤袋的长径比

滤袋的长径比是指滤袋的长度和直径之比。滤袋的长径比有如下规定：

反吹风式 —30～40

机械摇动式 —15～35

脉 冲 式 —18～23

9、烟尘的酸碱性

了解烟尘的酸碱性，有利于除尘器的选型及耐酸碱处理。尤其是布袋除尘器除尘布袋的选择。

四、负压反吹滤袋除尘器

负压反吹滤袋除尘器，治理工业锅炉废气污染。实践表明,滤袋除尘器具有投资省,占地面积小,过滤面积大,工作性能稳定,净化效率高,使用可靠,回收的干烟尘便于综合利用,有效地保护了环境,是一种性能好,能满足当前环保法的要求,可信赖的高效除尘装置。

为有效地治理锅炉废气污染,该厂在全面考察研究滤袋除尘技术基础上,结合卧式快装链条炉排锅炉,运行的特点,并根据生产要求和现场条件,因炉制宜自行设计负压反吹滤袋除尘器,把除尘器设在锅炉引风机负压区,利用引风机组成除尘器系统负压,采用中碱性玻璃纤维滤料,以抵制烟气中SO2的腐蚀。

负压反吹布袋除尘器从根本上控制了污染,净化后的烟尘排放浓度明显低于国家标准。

负压反吹滤袋除尘器示意图。

1—进气口;2—电机;3—螺旋输送机;4—池尘口;5——气流分流板;6——集尘斗;7——滤尘室;8——除尘滤袋;9——花板;10——出气口。

锅炉采用Y5-48-6.37离心引风机,流量12350m3/h,压力3942Pa,转速2900r/min,功率22kW,作为锅炉的负压反吹滤袋除尘器的引风装置。为保证滤袋除尘器在锅炉不停机的工况下,正常工作或进行滤袋清灰操作,将除尘器分组为3个独立的滤尘室。每室安装滤袋22条,滤袋除尘可分组也可并联工作,当其中一组滤袋进行清灰操作时,其他分组滤袋则保持正常工作。烟气从除尘器下部进气口切线进入,烟气在除尘器内沿负压气道向前,一部分尘粒因重力作用沉降于集尘斗;另一部分烟气通过滤袋时,烟尘就被阻留在滤袋内,净化后气体经引风机向外排放,从而达到集除烟尘、净化气体和保护大气环境的目的。

负压反吹滤袋除尘器的净化机理:是利用锅炉引风机组成除尘器系统负压,烟气负向流动。滤袋除尘器具有惯性碰撞、筛滤(接触阻留)、截捕、聚集和静电等滤尘作用,且能对粗(≥10μm粒径)、细(<5μm粒径的对人体危害最大)颗粒的烟尘及悬浮微尘都能有效地捕集,这是它的突出优点。

滤袋清灰,除尘器运行一段时间后,滤袋表面粘附和聚集起一定厚度的烟尘,通过控制反吹阀,清除布袋表面烟尘。

滤袋除尘器设在引风机负压区,使除尘系统处于负压状态下工作,这有利于延长引风机的使用寿命和避免被烟尘磨损。为了保证滤袋正常工作,还设置旁路烟道及阀门专供锅炉检修烘炉及点火时使用含油烟较多的燃料对滤袋的影响而临时开通使用。

负压反吹滤袋除尘器结构简单,占地面积小(30m2以内),可根据生产需要进行现场灵活设计布局。

负压反吹滤袋除尘器净化含尘气体能力强,能有效地控制污染,尤其是净化后烟尘排放浓度明显低于国家规定排放标准,可应用于中小型工业锅炉,除尘效率可达98%以上。

负压反吹滤袋除尘器生产运行费用较低,能源消耗与同类技术相比较低。

负压反吹滤袋除尘器可以有效地捕集≥10μm粒径和<5μm粒径的危害于人体的烟尘及悬浮微尘,这对净化大气环境,保护人体健康起着特殊作用。

五、各类除尘器原理

1、布袋除尘器

除尘器的工作原理如下：含尘气体由下部敞开式法兰进入过滤室，较粗颗粒直接落入灰仓，含尘气体经滤袋过滤，粉尘阻留于袋表，净气经袋口到净气室，由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，程控仪开始工作，逐个开启脉冲阀，使压缩空气通过喷口对滤袋进行喷吹清灰，使滤袋突然膨胀，在反向气流的作用下，赋予袋表的粉尘迅速脱离滤袋落入灰仓，粉尘由卸灰阀排出。

2、脉冲除尘器

除尘器主要由上箱体、中箱体、灰斗、进风均流管、支架滤袋及喷吹装置、卸灰装置等组成。含尘气体从除尘器的进风均流管进入各分室灰斗，并在灰斗导流装置的导流下，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀地进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入上箱体，并经各离线阀和排风管排入大气。随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1500Pa ）时，由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用压缩空气瞬间喷吹使滤袋内压力聚增，将滤袋上的粉尘进行抖落（即使粘细粉尘亦能较彻底地清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。

3、旋风除尘器

旋风除尘器加设旁路后其工作原理是含尘气体从进口处切向进入，气流在获得旋转运动的同时，气流上、下分开形成双旋蜗运动，粉尘在双旋蜗分界处产生强烈的分离作用，较粗的粉尘颗粒随下旋蜗气流分离至外壁，其中部分粉尘由旁路分离室中部洞口引出，余下的粉尘由向下气流带人灰斗。上旋蜗气流对细颗粒粉尘有聚集作用，从而提高除尘效率。这部分较细的粉尘颗粒，由上旋蜗气流带向上部，在顶盖下形成强烈旋转的上粉尘环，并与上旋蜗气流一起进入旁路分离室上部洞口，经回风口引入锥体内与内部气流汇合，净化后的气体由排气管排出，分离出的粉尘进入料斗。

4、静电除尘器

含尘气体从设备顶部进风口进入设备后，以高速经过旋风分离器，使含尘气体沿轴线调整螺旋向下旋转，利用离心力，除掉较粗颗粒的粉尘，有效地控制了进入电场的初始含尘浓度。然后，气体经下灰斗进入电场工作，由于下灰斗截面积大于内管截积数倍，根据旋转矩不变原理，径向风速和轴向风速急剧降低产生零速界面而使内管中的重颗粒粉尘沉降于下灰斗内，降低了进入电场的粉尘浓度，低浓度含尘气体经电收尘而凝聚在阴阳极板上，经清灰振打而将收集的粉尘由锁风排灰装置输送走。为了防止内管旋风和电场极板振打后在下灰斗内形成的二次扬尘，特在下灰斗中设置了隔离锥。

使用范围水泥、化肥、等行业各种磨机，破碎点下料口，包装机及烘干机和各种相类似的分散源处理。

5、滤筒除尘器

设备在系统主风机的作用下，含尘气体从除尘器下部的进风口进入除尘器底部的气箱内进行含尘气体的预处理，然后从底部进入到上箱体的各除尘室内；粉尘吸附在滤筒的外表面上，过滤后的干净气体透过滤筒进入上箱体的净气腔并汇集至出风口排出。

随着过滤工况持续，积聚在滤筒外表面上的粉尘将越积越多，相应就会增加设备的运行阻力，为了保证系统的正常运行，除尘器阻力的上限应维持在1400～1600Pa范围内，当超过此限定范围，应由PLC脉冲自动控制器通过定阻或定时发出指令，进行三状态清灰。

该滤筒式除尘器的清灰过程是先切断某一室的净气出口通道，使该室处于气流静止状态，然后进行压缩空气脉冲反吹清灰，清灰后再经若干秒钟时间的自然沉降后，再打开该室的净气出口通道，不但清灰彻底、还避免了喷吹清灰产生的粉尘二次吸附，如此逐室循环清灰。

6、单机除尘器

含尘气体进入箱体内，由扁布袋过滤器进行过滤，粉尘被阻留在滤袋外表面，已净化的气体通过滤袋进入风机，由风机吸入直接排出，随着过滤时间的增加，滤袋外面粘附的粉尘也不断增加，滤袋阻力也相应增大，从而影响了除尘效率，此时启动振打机构使粘附在滤袋表面的粉尘抖落下来，落在抽屉中的粉尘由人工拉出清除。

单机除尘器的工作原理：

含尘气体由进风口进入箱体，由滤袋进行过滤，粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的气体由风机经出风口排出箱体外，直接排入室内（亦可接风管排至室外）。

随着主机连续工作，滤袋外面粘附的粉尘不断增加，使设备阻力不断上升，为此必须进行清灰，使粘在滤袋外面的粉尘抖落下来，经灰斗落至集尘器（抽屉）中，由人工清除。

7、多管除尘器

含尘气体由总进气管进入气体分布室，随后进入陶瓷旋风体和导流片之间的环形空隙。导流片使气体由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿旋风体自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的尘粒甩向筒壁。尘粒在与筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口进入总灰斗。旋转下降的外旋气流到达锥体下端位时，因圆锥体的收缩即以同样的旋转方向在旋风管轴线方向由下而上继续做螺旋形流动（净气），经过陶瓷旋风体排气管进入排气室，由总排气口排出。

8、电除尘器

电除尘器建立在电除尘器和尘源控制方法的基础之上，是解决小分散扬尘点除尘的新途径。它利用生产设备的排风管或密闭罩作为极板，在罩或管内安设放电极， 接上高压电源而形成电场。含尘气体通过电场时，粉尘在电场力作用下聚集在罩或管壁上，净化后的气体通过排风管排出。清灰靠人工振打或自重脱落。特别适宜于破碎、筛分车间和烧结输料皮带等分散扬尘点以及矿井巷道、小型锅炉的烟尘净化。简易式电除尘器尽管形式较多，但归纳起来有罩式、管式和敞开式三种。

9、除尘装置

罩式除尘装置是将局部产生尘源点控制在密闭罩内， 通过高压电场抑制或捕集粉尘。典型的罩式除尘装置用于原料的破碎、运输和筛分的工艺设备上，如皮带运输机，振动筛、仓顶，及有料位落差的扬尘点上等。

10、防爆除尘器

因为铝粉爆炸性粉尘在一定的浓度下，在遇到火花或静电的情况下很有可能发生爆炸或燃烧。

因为铝粉爆炸，最关键的因素是铝粉浓度，控制铝粉爆炸最有效的办法，就是控制铝粉的浓度。而该设备控制铝粉浓度的工具是除尘器，只要抛丸机除尘器的工作状态良好，除尘效果好，整个抛丸清理机设备的铝粉浓度就不会升高。因此保证除尘器具良好的除尘效果，是该设备能否正常运行的关键。除尘效果的优劣主要取决于过滤材料，当过滤材料堵塞时除尘效果就会大大降低。当过滤材料的通风及过滤情况良好时，除尘器的静压室和动压室的压差会稳定在一个固定的范围内，因此控制除尘器的压差是控制除尘器工作状态的最有效的办法。基于此点，迪砂公司发明了防爆的除尘器，主要做法是将压差控制仪，安装在抛丸清理机除尘器附近没有震动的地方，当抛丸机除尘器工作一段时间堵塞时，该仪器所检测的压差值就会发生变化，当检测值超出设定上下限时，压差控制仪就会控制除尘器的滤袋的清洁机构工作，如震打或反吹机构将除尘器滤材表面的灰尘去除，以保证除尘器具有良好的工作状态。当自动清洁仍不能满足要求时，压差控制仪会控制报警器报警，并控制设备自动关闭，以防意外。

为确保安全运行，我们在抛丸机除尘器的关键部位还安装了重力式自动泻爆门，该装置一般设计在抛丸室体和除尘管道的顶部，粉尘密集的部位，该装置经过了精确计算，能够在爆炸刚发生时就能自动将门打开，将爆炸压力泄除以避免造成设备和人员的伤害。卸压后该门依靠重力自动关闭。

该抛丸机采用FEF210分室反吹的布袋式除尘器，除尘效率达99 %以上，废气排放≤90mg/m3，符合GBJ4-73工业“三废”排放标准，主风机功率30kw，除尘布袋采用具有防静电功能的针刺毡工业滤布精密缝制而成，布袋可以方便地拆下进行清洗再使用。并且该滤袋在安装过程中均进行可靠接地，可有效地避免由于静电引起铝粉爆炸的可能。