褶皱布袋的技术原理(袋式除尘现状)

袋式除尘现状

我国工业化进程在过去20多年超高速发展，由于能源结构以煤炭等重污染低成本能源为主，地区发展不均衡及环保立法相对落后，执法不够严格，环保意识薄弱等因素，造成了对我们生存环境的巨大压力。其中对工业颗粒物排放的控制因各种原因也相对滞后，是目前全国范围的雾霾等严重大气污染现象的重要原因之一。袋式除尘器在我国虽然只有20余年的推广应用，但已经成为控制工业粉尘排放的最成熟的技术之一，是控制工业烟气细颗粒物PM2.5和PM 10排放的关键技术，应用极为广泛。

由于生态文明建设的重要地位，国家出台了一系列的环保政策。2019年5月国家生态环境部在《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》提出了力争2020年底前完成钢铁产能改造4.8亿吨，2022年底前完成5.8亿吨，2025年底前完成改造9亿吨左右超低排放改造要求，这对电厂、钢铁、水泥等行业粉尘治理带来了严峻的考验。原来的除尘器设计排放标准大都在30mg/m'以下，如何对老旧除尘器进行升级改造，既能实现超低排放，又不影响生产，这是目前所有工业除尘企业最为关注的问题。

褶皱布袋是基于现有的成熟布袋除尘技术的创新，在布袋结构上发生变化，褶皱布袋比原来的普通滤袋过滤面积增加了1.5~2倍，增加了袋间距，让清灰更容易，排放更低。经过近几年持续的研发试验和实际应用案例证明，高效节能褶皱布袋除尘技术在现有老旧除尘器升级改造、新建除尘器降本节支方面均有明显的节能减排效果，可以以最低的成本为现有除尘器的升级改造提供高性价比的技术和产品解决方案。

褶皱布袋的技术原理

袋式除尘的基本原理是利用过滤材料阻截固体颗粒、空气通过滤材实现固体颗粒和气体的分离。因此，其他条件相同时，单位体积内过滤面积的大小直接界定了系统的过滤性能和容量。褶皱布袋的技术原理基于布袋除尘的基本原理，大幅度增加系统的过滤面积，从而大幅度降低系统压差、降低清灰频率和能耗，达到节能减排的目的。

除尘滤袋的设计主要有圆袋、椭圆袋和信封式扁袋等几种主要形式，几十年来基本没有改变，图3为褶皱布袋及配套龙骨。除了从滤料本身来提高除尘器效率和降低能耗外，滤袋的设计是提高除尘器过滤效率和容量的基本要素。

脉冲喷吹袋式除尘器的过滤效率和影响滤袋寿命的因素有很多。假定除尘器的设计、制造及选用的滤料是合理的，一般情况下，影响除尘器的过滤效率的主要要素包括以下几点：

(1)设计容量/设计风速或气布比

(2)气流分布

(3)烟气化学成分、温度、湿度

(4)入口粉尘含量 (g/m3)

(5)粉尘特性(形状、粘度、湿度、比重等)

(6)除尘器清灰模式(定压/定时、在线/离线清灰)和清灰效率

(7)除尘器运行模式(连续、间歇式)

(8)除尘器的运行阻力

袋式除尘器的过滤效率同运行阻力有着非常密切的关系。正常情况下运行阻力(运行压差或压力降)可简化为：

△Pt=△P0+△Pm+△Pc 

其中△P₂为系统运行阻力或压差；△P₀为洁净滤料的初始压差； △Pm 为除尘器的机械压力损失，同除尘器的进风管、挡板、气流分布、花板的结构设计和制造精度和质量有关； △Pc是烟气通过滤饼的压降。

实际运行的系统压差要比上述公式表述的复杂得多，系统的阻力部分同设计的风速(气布比)成正比，部分呈平方指数关系递增，而这部分呈平方指数关系的运行阻力是系统阻力最为复杂和重要的环节，且是时间的函数，随着运行时间的增加而增加。但上述公式对除尘器的设计和运行都具有重要的指导意义。

通常假定过滤风量即系统的设计风量为定值，除尘器设备阻力△Pm也可以看做是常量，一般在200~300Pa范围，风量增加△Pm也会增大。滤料自身的阻力 △P0 一般在50~300Pa范围内，并同风速或气布比呈线性关系。但由于系统运行后粉尘开始迁移、阻塞滤料，滤料表面附着的粉尘也会大幅度降低透气度，因此实际滤料在使用后的阻力要比洁净滤料大，并且随着时间的推移不断增大。系统总压差△P₄一般设计在800~1500Pa范围，实际运行中，设备和滤料阻力一般在500~800Pa并不断增大。需要指出的是，在滤饼开始形成后，袋式

除尘器系统的粉尘排放是非常低的，接近零排放，系统的粉尘排放主要发生在脉冲清灰瞬间。

综上所述，在其他主要运行参数不变的情况下，褶皱式布袋替代普通布袋增加系统的过滤面积，将大幅度降低系统阻力或压差，并且如果采取定压清灰程序进行脉冲喷吹，使用褶皱式布袋替代普通布袋，每个布袋的清灰周期会大幅度延长(滤饼阻力增大的速度减小所致)。这也是使用褶皱式布袋替代传统布袋系统压差降低、排放大幅度降低且能耗(风机能耗和压缩空气能耗)降低的机理。

褶皱布袋和龙骨的技术原理与传统的增大除尘器或增加除尘器来扩大过滤面积的原理是相同的，但褶皱布袋在性价比上和传统的圆布袋相比具有很大优势，特别是在老旧除尘器改造方面是其他改造方式无法达到的。