一、前言

在現(xiàn)代社會(huì)中,幾乎每個(gè)家庭都離不開“布袋除塵器”。比如大家熟悉的家用吸塵器，汽車和電腦用的微型清掃器等。同樣“布袋除塵器”在冶金、建材、化工、食品加工等行業(yè)中也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。“布袋除塵器”作為除塵設(shè)備已經(jīng)有了一個(gè)世紀(jì)的歷史。

雖然布袋除塵器的使用已經(jīng)有了一百多年的歷史，但其在電力行業(yè)中鍋爐上使用了還不到30 年。自1973年，美國圣勃雷燃煤電廠（總裝機(jī)容量為176MW）的四臺(tái)鍋爐將靜電除塵改為布袋除塵器以來，布袋除塵器在大容量的電站鍋爐上開始廣泛地應(yīng)用，特別是在美國、歐洲和澳大利亞。例如，在澳大利亞新南威爾斯州的電站鍋爐中80%已經(jīng)采用布袋除塵器?，F(xiàn)在布袋除塵器不但在新設(shè)計(jì)的電廠上廣泛使用，有些國家更在對原有的靜電除塵器進(jìn)行改造。目前安裝布袋除塵器的最大機(jī)組為850MW。

為什么布袋除塵器之所以能在電站鍋爐上得到如此迅速地發(fā)展，這是因?yàn)樗衅渥陨淼膬?yōu)點(diǎn)：

1、除塵效率高，其效率一般在99.5%以上，高的能達(dá)到99.99%；

2、對亞微米級的粉塵的收集效果很好，除塵器出口的氣體含塵濃度都能低于30mg/m3,好的能低于5mg/m3；

3、處理的氣體量和含塵濃度的允許化范圍大，且除塵效率穩(wěn)定；

4、對粉塵的特性不敏感，（對煤塵來說，不受比電阻的影響）；

5、設(shè)備簡單，維修方便，不需要高技術(shù)的工種。

除此，其他一些重要的因素是：

1、由于科技的發(fā)展，特別是新濾料的開發(fā)，清灰技術(shù)的完善，控制技術(shù)的飛躍發(fā)展，使得布袋除塵器的濾袋壽命延長，故障率降低，清灰控制可靠，使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。

2、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，否定了采用高煙囪排放的措施，電廠采用低硫煤做燃料后，靜電除塵的除塵效率明顯降低。雖然靜電除塵在本體和電源設(shè)計(jì)上作了大量的技術(shù)改進(jìn)，以提高除塵效率，收到一定的效果或采取煙氣調(diào)質(zhì)的方法來提高除塵效率，但為達(dá)到相同的除塵效率，滿足環(huán)保的排放標(biāo)準(zhǔn)，投資大大提高，綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后，布袋除塵器更為有利、更為經(jīng)濟(jì)。

3、對有些特殊的煤灰（比如低溫除塵指數(shù)小于1，SiO2、Al2O3的含量之和大于90%），靜電除塵不能適用。

4、隨著干法脫硫技術(shù)和循環(huán)流化床在電站鍋爐上的應(yīng)用，需要有相應(yīng)的除塵設(shè)備予以配合。

雖然布袋除塵器在電站鍋爐上有如此迅速的發(fā)展，但有過一段坎坷的歷程。尤其是在我國。 80年代和90年代分別兩次在電站上使用的布袋除塵器都因布袋壽命短、堵灰或者燒袋導(dǎo)致故障率高，甚至由于影響機(jī)組安全運(yùn)行而宣告失敗（這里有設(shè)計(jì)、制造、濾料、運(yùn)行和維護(hù)等各方面的因素），從而使布袋除塵器在電站鍋爐上的應(yīng)用受到了一定的限制。與此同時(shí)布袋除塵器在我國其他行業(yè)中已經(jīng)得到比較普遍的應(yīng)用，隨著科技的不斷發(fā)展，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，布袋除塵器在電站鍋爐上應(yīng)用將會(huì)越來越多。

由于呼廠的煤灰比較特殊，煤灰中的SiO2、AL2O3含量都在45%左右（這兩種成分之和大于90%），Na2O和MgO的含量總和小于1%（其中的Na2O的含量僅為0.01%左右），灰的比電阻高，靜電除塵器對這種灰塵的處理很難達(dá)到滿意的效果?，F(xiàn)確定呼廠2×200MW機(jī)組采用的布袋除塵器，在我國電力行業(yè)是第三次使用布袋除塵器。因此，為確保呼廠使用布袋除塵器的成功投產(chǎn)和長期的安全運(yùn)行、有必要對布袋除塵器的技術(shù)有更進(jìn)一步的了解和掌握。

二、布袋除塵器的原理

現(xiàn)在不對布袋除塵器的原理作深入的闡述，因?yàn)樵谝恍┙滩闹卸家呀?jīng)對此作過詳細(xì)的論述。不過，有必要在此把一些已經(jīng)成為當(dāng)今工業(yè)術(shù)語，并且對設(shè)計(jì)和評估布袋除塵器的性能非常有用的一些關(guān)鍵概念作一介紹。

大家都有戴口罩的經(jīng)歷，口罩就是一種簡易的過濾除塵設(shè)備。布袋除塵器的除塵機(jī)理很簡單，它與口罩的除塵機(jī)理一樣，是通過濾材料對煙氣中飛灰顆粒的機(jī)械攔截來實(shí)現(xiàn)的。但除此之外，先收到的飛灰顆粒在濾料表面還形成了一層穩(wěn)定的稠密的灰層（一般稱為濾餅或?yàn)V床），它又起到了很好的過濾作用，特別是用編制布做濾袋的除塵器，這層濾床起到了主要的過濾作用。過濾元件。過濾元件可以由棉毛纖維、玻璃纖維或各種化學(xué)纖維經(jīng)過紡織（或針刺）成濾料，再縫制成垂直懸掛的濾袋，不同場合要選用不同的濾料。在濾袋上收集到的粉塵通過周期性的機(jī)械抖動(dòng)、過濾后的煙氣反吹或壓縮空氣的脈沖反吹等途徑使布袋變形而將灰清除。

煙氣能夠通過濾袋和濾料表面所形成的濾餅（濾床）是依靠濾層兩邊的壓差—這個(gè)壓差通常稱為管板壓差d.p.（有時(shí)也稱為濾床壓差）。飛灰收集中，一個(gè)特殊的參數(shù)是過濾煙速——每分種每平方米的濾布所過濾的氣量。濾床的壓差d.p.是與煙速呈線性比例關(guān)系，因此也與煙氣流量呈線性比例關(guān)系。這個(gè)固定的比例關(guān)系系數(shù)通常稱為濾阻。按此定義，濾阻與煙氣流量無關(guān)，有點(diǎn)類似于電阻的概念。我們把平均的過濾速度表示為，氣布比——它是煙氣量與整個(gè)過濾面積之比（單位用m3/m2/min表示）。這個(gè)參數(shù)在布袋除塵器的選擇和設(shè)計(jì)中是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)指標(biāo)。

布袋除塵器其余的壓力損失是由布袋除塵器進(jìn)口法蘭之間的煙道和擋板門所產(chǎn)生的。這個(gè)壓降的大小與煙氣的流速的平方成正比關(guān)系，因此整個(gè)布袋除塵器的壓降Δp.與煙氣量是二次方的關(guān)系。

Δp total=K1Q1+K2Q2

K1=Kdrag/A(Kdrag=濾阻，A=過濾的表面積)

K2=煙氣道和擋板門的壓損系數(shù)

Q=煙氣量

注：在設(shè)計(jì)最大的過濾壓降是選擇鍋爐吸風(fēng)機(jī)容量的約束條件

三、布袋除塵器的分類

布袋除塵器的分類從除塵本質(zhì)上講是沒有實(shí)際意義的，它只是便于人們對布袋除塵器的掌握和記憶，因此，按照不同的定義就有不同的分類。

—按氣布比來劃分：（僅針對電站鍋爐而言）

1、高氣布比的布袋除塵器，通常氣布比：大于1.0m3/m2/min。

2、低氣布比的布袋除塵器，通常氣布比：小于0.8m3/m2/min。

布袋除塵器氣布比的選定是根據(jù)布袋除塵器的使用場合、布袋的濾料、清灰的方式、需除塵介質(zhì)的含塵濃度或成分、場地的大小以及布袋除塵器的布置等方面的因素來考慮的。

—按布袋除塵器的清灰方式劃分主要有：

1、煙氣反吹式布袋除塵器：它是利用過濾后清潔煙氣低速反向吹布袋，使得布袋變形來達(dá)到清灰的目的。布袋在袋的封口端垂直懸掛著，灰在袋內(nèi)收集。該形式的除塵器在清灰時(shí)作用在布袋上的機(jī)械張力較小，適用于玻璃纖維濾袋的除塵器。

2、機(jī)械抖動(dòng)式（振動(dòng)式）布袋除塵器：與煙氣反吹布袋除塵器一樣，灰也是在袋內(nèi)收集。它對濾袋的機(jī)械強(qiáng)度要求較高，所以對玻璃纖維濾袋不適用。

3、脈沖清灰式布袋除塵器：與前兩種型式的袋除塵器不同，灰是在濾袋外被收集，濾袋靠袋內(nèi)部的金屬籠支撐。它的清灰是靠清潔的壓縮空氣周期性地噴入濾袋內(nèi)，使濾袋變形，把存積在濾袋外面的灰除去。壓縮空氣的壓力、脈沖的強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間隨不同的使用場合調(diào)節(jié)，根據(jù)這些參數(shù)可以把脈沖反吹式布袋除塵器又分為：

——高壓脈沖式：壓縮空氣壓力為：0.60-0.80Mpa

——中壓脈沖式：壓縮空氣壓力為：0.20-0.40Mpa

——低壓脈沖式：壓縮空氣壓力為：0.06-0.10Mpa

這些不同形式的布袋除塵器的結(jié)構(gòu)有很大的區(qū)別，其清灰方式的示意圖見附圖1，典型的結(jié)構(gòu)將在下面介紹。

選擇什么形式的布袋除塵器，一般是根據(jù)布袋除塵器的使用場合、布袋的濾料、場地的大小、制造廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和運(yùn)行維護(hù)的管理等因素來考慮。

四、布袋除塵器的濾料

袋除塵器的非常重要的因素之一是除塵器的布袋能否在需除塵的介質(zhì)中長期（在一定的時(shí)間范圍內(nèi)）使用而不損壞（即布袋的使用壽命）。濾袋的損壞主要是指濾袋的破損、氧化收縮、脆化、堵塞、燒損、腐蝕、水解分化等。所以，選擇濾袋就有一定的要求，比如耐溫、耐腐蝕、阻力小、不易粘灰、壽命價(jià)格比好……等。大家都知道濾袋是用濾料制作的，因此，影響濾袋壽命的因素除了濾袋的結(jié)構(gòu)、制作工藝、清灰方式、運(yùn)行工況等外，最主要的因素就是濾料的特性和質(zhì)量。

1、濾袋的特性主要有以下指標(biāo)（或內(nèi)容）

——透氣性（該特性也確定了濾料的濾阻）

——密度

——抗折性能（脆性）

——斷裂強(qiáng)度和斷裂伸長（橫向、縱向）

——耐溫性（該特性決定了濾料的使用溫度范圍）

——熱收縮率（橫向、縱向）

——水解穩(wěn)定性（分四個(gè)等級）

——抗酸性（分四個(gè)等級）

——氧化穩(wěn)定性（分四個(gè)等級）

以上這些濾料的特性是與濾料的原材料（即原纖維）成分、編織工藝、濾料的各種后處理方式有關(guān)的。

2、濾料的原材料主要分三類：

——天然纖維：以天然棉、毛纖維為主。

——玻璃纖維：玻璃絲。

——化學(xué)纖維：種類很多，主要有：聚氯乙烯類（PC）。聚丙烯類（AC），聚酰氨類（PI），聚苯硫醚類（RYTON），聚四氟乙烯類。

3、濾料的紡編織工藝主要分為二類：

——編織布（平織、斜紋織、緞織等）

——針刺氈（基本和針刺料可以同材料或異種材料）

4、濾料后處理主要有：

——表面燒毛或壓光

——熱定型

——防水防油處理

——防火處理

——涂膜處理

——抗靜電處理

為了便于對濾料具有的性能有進(jìn)一步的了解，對選擇濾料起到有益的指導(dǎo)作用，下面把六種比較典型的可用于電站鍋爐的濾料做一介紹。

從表中可以看出：針織氈比編織布的透氣性好，纖維的斷面是非圓型的化纖類濾料則透氣性更好。玻璃纖維的耐溫性最好，但因?yàn)樗睦w維脆易斷，抗強(qiáng)酸堿的能力差的致命弱點(diǎn)而限制了它的使用范圍。ACRYLIC的濾料耐溫較低，且對溫度很敏感，因此，使用時(shí)必須嚴(yán)格控制煙溫，甚至需采用降溫保護(hù)措施。

TEFLON濾料的纖維特別光滑，非常有助于灰塵的去除，另外它的機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐腐蝕，是非常好的濾料，但因?yàn)閮r(jià)格很貴，只有在必要的時(shí)候才考慮。現(xiàn)在有用TEFLON作表面涂膜處理的濾料，這種新型的濾料能達(dá)到很好的綜合性能，而價(jià)格相對要低一些。其他各種濾料都各有優(yōu)缺點(diǎn)，需根據(jù)它的性能有選擇地使用，必要時(shí)也還要采取一定的保護(hù)措施。現(xiàn)在濾料的加工工藝進(jìn)一步提高，采取一些特殊的處理，能進(jìn)一步提高濾料的性能。

玻璃纖維聚乙烯類NOMEX偏芳族聚酰氨RYTON聚苯硫醚P84聚酰亞氨TEFLON聚四氟乙烯

持續(xù)溫度℃280160190240250

透氣性C編織BA纖維斷面非圓形BA纖維斷面非圓形B

抗折疊率DBBBBA

熱收縮率ABBBBB

水解穩(wěn)定性ABCABA

抗酸性DBCABA

抗堿性CCCACA

氧化穩(wěn)定性ABBCBA

價(jià)格較便宜便宜較貴貴很貴最貴

備注只適用于煙氣反吹袋式除塵器對溫度很敏感抗腐蝕性差，煤種變化大時(shí)要謹(jǐn)慎對氧化敏感，嚴(yán)格控制煙氣含氧量新材料，缺少運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)太貴

注：表中A、B、C、D為四個(gè)等級，A為最高，D為最低。

在選擇布袋的濾料時(shí)，煙氣的溫度提供了選擇的初步依據(jù)。當(dāng)溫度超過250℃時(shí)，只有玻璃纖維的材料才能使用。當(dāng)溫度低于130℃時(shí)，顯然要采用聚乙烯濾料是最合適的。當(dāng)溫度在130℃-250℃的范圍內(nèi)時(shí)，就要根據(jù)類煙氣的溫度和煙氣中的成分、長期的運(yùn)行情況來綜合考慮選擇哪一種濾料。

選用什么形式的布袋除塵器對濾料的選擇也是有影響的。玻璃纖維的濾袋抗折、耐磨性能差，在煙氣反吹除塵器上使用是有效的，但在其它清灰方式的布袋除塵器上不宜使用，特別是在需要布袋必須具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的機(jī)械抖動(dòng)式的布袋除塵器上是不能使用的。對其他種類的濾料來說，在各種形式的布袋除塵器上都能使用。

五、布袋除塵器的結(jié)構(gòu)和清灰控制

在前面布袋除塵器的分類一節(jié)中已經(jīng)介紹了根據(jù)不同的清灰方式所分的三種形式的布袋除塵器，事實(shí)上，還有其他一些清灰的方式，比如磁振動(dòng)式，聲波助振蕩式等等。不管采用哪種形式的清灰裝置，清灰的目的和需要遵循的原則是一樣的。即當(dāng)濾袋上的積灰不斷增加，濾袋的前后壓差增加到某一個(gè)值時(shí)，就要對濾袋進(jìn)行清灰，使濾袋恢復(fù)到比較理想的清潔狀態(tài)。有兩點(diǎn)需注意的是：

1、清灰不能太頻繁太劇烈，濾袋表面必須保存一層濾層（不能把濾料上面已經(jīng)收集到的一層濾層清掉），這就要在清灰強(qiáng)度（包括清灰頻率）設(shè)計(jì)時(shí)加以考慮。

2、需要清灰的濾袋壓差設(shè)定點(diǎn)要根據(jù)濾袋的使用情況合理設(shè)定。壓差設(shè)定點(diǎn)不能定得太高，否則，運(yùn)行時(shí)間不長細(xì)灰顆粒就會(huì)嵌入濾袋太深，影響濾袋使用壽命。在濾袋使用壽命的后期，因細(xì)灰顆粒嵌入濾袋已較多，清灰的頻率要增加。

隨著科技的不斷發(fā)展，清灰的控制現(xiàn)在都采用PLC程序控制。理論上最理想的清灰程序是每一個(gè)濾袋前后壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)開始清灰，到壓差降到某一個(gè)設(shè)定值時(shí)停止清灰。但事實(shí)上測定每個(gè)濾袋的壓差是不可能的。因此，一般清灰程序都是按每個(gè)過濾單元前后的壓差和壓差變化的時(shí)間長短這兩個(gè)參數(shù)來設(shè)計(jì)的。在正常情況下，清灰系統(tǒng)會(huì)根據(jù)所測量到的參數(shù)按照預(yù)先編制好的各種清灰程序進(jìn)行自動(dòng)清灰（“定時(shí)清灰” 或“定壓清灰”）。在特殊情況下（比如測量元件故障，運(yùn)行工況異常……等），可以切換到手動(dòng)控制進(jìn)行清灰。當(dāng)然PLC程序控制裝置具有自動(dòng)報(bào)警功能，出現(xiàn)異常情況會(huì)隨時(shí)報(bào)警，提醒運(yùn)行人員注意或采取應(yīng)急措施。

不同的清灰方式，有不同的清灰特點(diǎn)，自然其結(jié)構(gòu)也明顯不同，就是相同清灰方式的布袋除塵器，因不同的制造廠有各的技術(shù)專利，其結(jié)構(gòu)也有不同，因此，在這里只可能把幾種類型的布袋除塵器的清灰控制，結(jié)合其結(jié)構(gòu)作簡單介紹。

——煙氣反吹式布袋除塵器

這種形式的布袋除塵器在美國電站使用初期用得較多。含塵煙氣從布袋除塵器的下部經(jīng)過進(jìn)口閥后，流過灰斗上面的緩沖板進(jìn)入濾袋后，濾袋為圓形。一定數(shù)量的濾袋以方陣布置組成一個(gè)除塵單元。在前面已經(jīng)介紹過，布袋是在袋的封口端垂直懸掛著，下部口袋用卡環(huán)固定在管板上，袋內(nèi)沒有籠骨（長的濾袋有支撐環(huán)），煙氣進(jìn)入袋內(nèi)把袋鼓起，灰在袋內(nèi)收集。為了防止濾袋未張緊在底部下垂，濾袋上部的固定有彈簧式和重錘式兩種，過濾后的清潔煙氣經(jīng)過出口提板閥排出。

當(dāng)濾袋兩邊壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)進(jìn)行清灰。清灰時(shí)，要被清灰的這一個(gè)除塵單元的出口提升閥關(guān)閉，打開反吹提升閥（反吹風(fēng)由一個(gè)低壓反吹風(fēng)機(jī)提供），一股低壓風(fēng)進(jìn)入清潔煙氣室與清潔煙氣一起反向吹向?yàn)V袋，使濾袋壓癟變形，灰抖落掉入灰斗達(dá)到清灰的目的。清灰結(jié)束，被清灰單元的出口提升閥打開，反吹風(fēng)提升閥關(guān)閉，該單元投入運(yùn)行。然后轉(zhuǎn)到下一個(gè)除塵單元進(jìn)行清灰。這種方式的清灰動(dòng)作比較緩慢，作用在濾袋上的機(jī)械張力較小，對濾袋的損傷也較輕。但清灰效果相對而言要差一些，所以有時(shí)候需連續(xù)反吹幾次再轉(zhuǎn)到下一個(gè)單元清灰。

這種清灰方式所配的反吹風(fēng)機(jī)的參數(shù)一般為：壓頭：H=50（mmH2O），流量：Q=總風(fēng)量/過濾單元（m3/h）。

另外，每個(gè)除塵單元的出口提升閥的嚴(yán)密性非常重要的，否則反吹風(fēng)會(huì)泄露掉，影響清灰的效果。

——機(jī)械抖動(dòng)式（振動(dòng)式）布袋除塵器

機(jī)械抖動(dòng)式（振動(dòng)式）布袋除塵器：與煙氣反吹式布袋除塵器相類似；濾袋也是在袋的封口端垂直懸掛著，袋內(nèi)沒有籠骨（長的濾袋有支撐環(huán)），煙氣進(jìn)入袋內(nèi)把袋鼓起，灰在袋內(nèi)收集，不同的是：它是依靠濾袋頂部的支承機(jī)構(gòu)的機(jī)械抖動(dòng)（振動(dòng)）使濾袋擺動(dòng)起到變形作用，使灰從濾袋上清理下來。抖動(dòng)（振動(dòng)）的方式因?yàn)V袋上端的懸掛方式不同而略有不同，一般是靠馬達(dá)驅(qū)動(dòng)濾袋頂部反承機(jī)構(gòu)抖動(dòng)。

當(dāng)濾袋前后壓差達(dá)到設(shè)定值時(shí)進(jìn)行清灰，要被清灰的這一個(gè)單元的進(jìn)出口門關(guān)閉，除塵單元處于停用狀態(tài)。馬達(dá)啟動(dòng)抖動(dòng)開始（一臺(tái)馬達(dá)帶動(dòng)一片組濾袋抖動(dòng)），持續(xù)一段時(shí)間后停止，達(dá)到清灰的目的。清灰結(jié)束，被除塵單元的進(jìn)出口門打開，該單元投入運(yùn)行，然后轉(zhuǎn)到下一個(gè)除塵單元進(jìn)行清灰。

這種清灰方式的振打“強(qiáng)度”的設(shè)計(jì)是很重要的。振打“強(qiáng)度”太大對濾袋的損傷太大，因此振打“強(qiáng)度”不能超過極限（振打“強(qiáng)度”的增大并不能使濾袋清理得更干凈）。相反振打“強(qiáng)度”太小又不能起到很好的清灰效果。

振打“強(qiáng)度”是由振幅、振動(dòng)頻率（該兩項(xiàng)參數(shù)也就確定了振動(dòng)加速度）和振動(dòng)持續(xù)時(shí)間三個(gè)主要因素所組成的，它們之間又相互影響。因此，在清灰程序的編制和有關(guān)值確定的時(shí)候，當(dāng)振幅或頻率確定之后，振動(dòng)持續(xù)時(shí)間的長短是很重要的。在調(diào)試期間還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場情況綜合考慮。

這種清灰方式的布袋除塵器與其他方式的布袋除塵器比較，對濾袋的機(jī)械強(qiáng)度要求最高，而清灰效果不是最好。

上述兩種清灰形式的布袋除塵器所選用氣布比都必須是低氣布比，因此，體積龐大，造價(jià)高。另外，含塵煙氣從袋口進(jìn)入濾袋，袋口處局部煙速大，并存在渦流區(qū)，雖然管口設(shè)有防磨短管，但濾袋還是比較容易損壞。隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)在已經(jīng)不主張采用這兩種形式的布袋除塵器。

——脈沖清灰布袋除塵器

與前兩種形式的布袋除塵器明顯的區(qū)別是灰在濾袋內(nèi)部被收集，濾袋靠袋內(nèi)部的金屬籠骨支撐，上端用各種方式固定在花板上。它的清灰是靠清潔的壓縮空氣周期性地脈沖噴入濾袋，使濾袋變形，使積存在濾袋外面的灰去掉。

前面已經(jīng)講到它們有高壓脈沖、中壓脈沖和低壓脈沖三種形式，其結(jié)構(gòu)、濾袋的固定方式、脈沖壓縮空氣的參數(shù)等都各不相同。

1、高壓脈沖——典型產(chǎn)品是EEC公司生產(chǎn)的布袋除塵器。

該高壓脈沖布袋除塵器的特點(diǎn)是：階梯式的入口總管把氣體均勻地分布到每個(gè)除塵單元，并保證了進(jìn)氣的均勻性。

除塵器的濾袋為圓形，由抗癟的袋籠所支撐，一定數(shù)量的濾袋以方陣布置組成一個(gè)除塵單元。每個(gè)除塵單元的進(jìn)、出口配有擋板門，清灰時(shí)進(jìn)出口擋板門關(guān)閉，執(zhí)行離線清灰。每一個(gè)濾袋口處有一個(gè)文丘里管，文丘里管與袋籠上端固定，并用螺栓壓板固定在管板上。

每一排濾袋上面布置一根反吹壓縮空氣管，管上開有反吹孔，每個(gè)孔與每個(gè)濾袋——對應(yīng)。每一根反吹壓縮空氣管上裝一個(gè)由電磁閥控制的隔膜脈沖閥。當(dāng)清灰時(shí)，隔膜脈沖閥迅速打開，壓縮空氣以一股同速氣流噴入濾袋，氣流經(jīng)過文丘里管起到噴射作用，把周圍的一部分清潔煙氣吸入，在袋內(nèi)形成微正壓使濾袋變形，達(dá)到清灰的目的。高壓脈沖壓縮空氣由空壓機(jī)提供，氣體壓力為0.60～0.80Mpa，壓縮空氣經(jīng)過壓縮空氣罐后和每一根反吹壓縮空氣管連接。

清灰的自動(dòng)控制是由PLC控制裝置來執(zhí)行，可自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。自動(dòng)控制有“定時(shí)控制”和“定壓控制”兩種程序，且“定壓控制”優(yōu)先，即運(yùn)行時(shí)，按設(shè)定的時(shí)間間隔進(jìn)行清灰；如果在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)壓差超過設(shè)定值，清灰就會(huì)馬上進(jìn)行。同樣，該裝置也設(shè)有各種異常工況的報(bào)警。

高壓脈沖清灰的壓縮空氣壓力高，脈沖時(shí)間為0.2—0.5秒。誘導(dǎo)的清潔氣量大，耗氣量最小，但對壓縮空氣的品質(zhì)要求也高。

另外，這種高壓脈沖清灰方式一次脈沖反吹的濾袋數(shù)量是有限的，因此，所需的隔膜脈沖閥最多，較大容量鍋爐上的布袋除塵器所配的隔膜脈沖閥超過千個(gè)。這對運(yùn)行維護(hù)管理不利。

另一個(gè)典型的高壓脈沖布袋除塵器是AEROPULSE的產(chǎn)品。它的特點(diǎn)是：濾袋直徑?。?phi;114mm），布置間距大；全側(cè)向進(jìn)氣有利于粉塵的沉降。文丘里管設(shè)計(jì)為凸緣卡環(huán)結(jié)構(gòu)，在管板上固定和拆裝快捷方便。采用在線清灰。

2、中壓脈沖——典型產(chǎn)品是HAMON公司生產(chǎn)的布袋除塵器

HAMON公司的中壓脈沖布袋除塵器與EEC高壓脈沖布袋除塵器是相似的，只是脈沖反吹壓縮空氣壓力低一些，一般為0.20—0.40Mpa。它的濾袋也為圓形，由袋籠支撐，方陣布置，組成一個(gè)除塵單元。每一個(gè)濾袋口也裝有文丘里管，清灰機(jī)理和清灰的自動(dòng)控制與高壓脈沖袋除塵器一樣，這里不再重復(fù)。

“中壓”和“高壓”脈沖清灰的清灰效果都是不錯(cuò)的，但文丘里管附近區(qū)域清灰能力差一些，對濾袋的機(jī)械強(qiáng)度要求也高一些。

3、低壓脈沖——典型產(chǎn)品是LURGI公司生產(chǎn)的布袋除塵器。

該低壓脈沖布袋除塵器的特點(diǎn)是：濾袋為橢圓形，由抗癟的袋籠所支撐，一定數(shù)量的濾袋以同心圓狀布置組成一個(gè)除塵單元。每一個(gè)除塵單元的進(jìn)出口擋板門可設(shè)計(jì)在除塵器本體內(nèi)，也可設(shè)計(jì)安裝在除塵器本體外。煙氣是從除塵器下部進(jìn)入后均勻地分配到濾袋的外側(cè)，過濾的清潔煙氣從濾袋內(nèi)排到上部的清潔煙氣室，然后經(jīng)過出口擋板門排出。每一個(gè)除塵單元配一套清灰裝置（包括脈沖儲(chǔ)氣罐，電磁閥，隔膜脈沖閥和反吹風(fēng)支管），旋轉(zhuǎn)反吹風(fēng)支管由位于頂部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速大約為1轉(zhuǎn)/分），風(fēng)管上設(shè)有空氣噴口（噴口設(shè)計(jì)時(shí)考慮到吹風(fēng)的均勻性，每一布袋圈上方對應(yīng)一個(gè)脈沖噴口）。低壓的壓縮空氣（0.06-03.08Mpa）由羅茨風(fēng)機(jī)提供，風(fēng)機(jī)首先向集氣罐沖氣，再通過輸氣管道輸送到各個(gè)脈沖儲(chǔ)氣罐。除塵器采用在線反吹清灰，由PLC控制裝置執(zhí)行。當(dāng)PLC控制裝置發(fā)出清灰指令后，隔膜脈沖閥在電磁閥的作用下迅速打開，低壓壓縮空氣進(jìn)入旋轉(zhuǎn)反吹風(fēng)支管，經(jīng)過噴口對濾袋進(jìn)行反吹清灰。它的清灰是靠一定量的低壓空氣進(jìn)入濾袋內(nèi)，使濾袋鼓起變形除塵。

橢圓濾袋的同心圓布置結(jié)構(gòu)緊湊，磨損少，清灰較均勻，濾袋設(shè)計(jì)比較長，為拆裝方便袋籠分段設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理結(jié)實(shí)，拆裝容易，無需特殊工具。袋籠上部裝有1.6mm厚的碳鋼環(huán)，可以將過濾布袋的綁鎖在孔上，維護(hù)人員在孔板板面上行走也不會(huì)造成損害。在停止運(yùn)行維修期間，旋轉(zhuǎn)支管可以用手自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。這使得布袋進(jìn)行檢測和更換比較方便。

除塵器反吹清灰，可自動(dòng)控制和手動(dòng)控制（正常為自動(dòng)控制）。自動(dòng)控制時(shí)，通過監(jiān)測到的花板內(nèi)外（即濾袋內(nèi)外）壓差，按預(yù)先編制好的控制程序自動(dòng)在線發(fā)出清灰的指令。一般清灰程序設(shè)計(jì)有3種反吹清灰模式來保證濾袋在整個(gè)壽命期內(nèi)維持最低的除塵阻力（詳細(xì)內(nèi)容見下表）。

設(shè)置點(diǎn)的壓差脈沖的時(shí)間脈沖間隔

無清灰（＜0.7Kpa）N/AN/A

緩慢清灰（0.70-1.00 Kpa）200ms(毫秒)1-5分

中速清灰（1.01-1.50 Kpa）200ms(毫秒)10-60秒

快速清灰（＞1.51 Kpa）200ms(毫秒)5秒

在調(diào)試期間，可以將脈沖輸出和脈沖期之間的時(shí)間間隔重新設(shè)定。在商業(yè)運(yùn)行期間，也可以根據(jù)運(yùn)行情況對這些設(shè)定參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

在運(yùn)行中，當(dāng)以“快速”脈沖清灰還不能使壓差降低到1.8 Kpa以下時(shí)，PLC控制裝置發(fā)出警報(bào)信號，運(yùn)行人員可檢查工藝條件以確認(rèn)引起壓差高的原因。這時(shí)，脈沖清灰就保持在“快速”脈沖清灰狀態(tài)，直到異常排除為止。

如果壓差一直在2.0 Kpa時(shí)，說明布袋壽命已接近終點(diǎn)。在壓差接近2.01 Kpa時(shí)，會(huì)引起報(bào)警提示需要更換布袋。

這三種脈沖反吹式的布袋除塵器都可選用較高的氣布比，也是現(xiàn)在國外大容量電站鍋爐上常用的。但它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇什么樣形式的布袋除塵器，還是要根據(jù)使用場合、濾料、場地的大小、制造廠的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和運(yùn)行維護(hù)的管理等因素來考慮。

六、布袋除塵器的保護(hù)

布袋除塵器設(shè)備在電站中是屬于重要的輔機(jī)，有必要對它采取一定的保護(hù)措施。這種保護(hù)比較簡單，就是在異常的工況條件下能確保布袋除塵器不被損壞所采取的自動(dòng)保護(hù)措施。這些保護(hù)措施主要有下面幾種：

1、通冷風(fēng)降溫

這種保護(hù)是在布袋除塵器的進(jìn)口擋板門前的煙道上設(shè)有一個(gè)通低溫風(fēng)（一般為大氣）的自動(dòng)控制閥門。正常情況下該閥門是關(guān)閉的，當(dāng)出現(xiàn)異常工況（煙溫超過濾袋能承受的溫度）時(shí)，該門自動(dòng)打開進(jìn)冷風(fēng)降溫起到保護(hù)濾袋的作用。

采用這種保護(hù)措施的話，要注意：

——進(jìn)冷風(fēng)的位置要離布袋除塵器越遠(yuǎn)越好，因?yàn)橐话銦熕俣急容^高，要讓冷熱風(fēng)能夠充分混合才能達(dá)到降溫的效果。否則冷熱風(fēng)不能充分混合的話，反而會(huì)出現(xiàn)局部地方仍超溫，局部地方結(jié)露的現(xiàn)象，更不利于布袋除塵器。我國有過因?yàn)檫@個(gè)原因而導(dǎo)致使用布袋除塵器失敗的先例。

——進(jìn)風(fēng)量的選擇要合理。因?yàn)檫M(jìn)冷風(fēng)量太大的話，所配套的引風(fēng)機(jī)的容量要明顯增大，除塵器的出口煙道上就必須設(shè)有足夠容量的安全門。另外，進(jìn)冷風(fēng)量大了，對爐膛的負(fù)壓影響大，不利于鍋爐的穩(wěn)定燃燒和機(jī)組的自動(dòng)控制。

——由于進(jìn)冷空氣后，煙氣中的含氧量明顯增加，有些濾料對煙氣中的含氧量很敏感，因此在使用這種濾料的布袋除塵器上不宜采有這種降溫保護(hù)措施。

2、噴水霧降溫

這種保護(hù)措施是在布袋除塵器的進(jìn)口閥門煙道內(nèi)設(shè)有一組降溫用的霧化噴嘴，噴嘴的連通管經(jīng)過自動(dòng)控制的電磁閥與壓力水源連接。正常情況下該電磁閥關(guān)閉，當(dāng)出現(xiàn)異常工況（煙溫超過濾袋能承受的溫度）時(shí)，該電磁閥自動(dòng)打開，壓力水經(jīng)噴嘴噴出后霧化，與煙氣混合汽化吸熱降低煙溫，起到保護(hù)濾袋的作用。

如采用這種措施要注意：

——噴嘴的位置離布袋除塵器越遠(yuǎn)越好，因?yàn)橐话銦熕俦容^高，要讓霧化水滴能和煙氣充分地混合汽化吸熱（一般要有幾秒鐘的時(shí)間才能充分汽化），才能達(dá)到降溫的效果。否則，容易產(chǎn)生局部地方結(jié)露腐蝕的現(xiàn)象。

——如果采用機(jī)械霧化的話，噴嘴的選型和水源參數(shù)的選擇要確保水霧化后的水滴顆粒直徑越小越好。另外，水質(zhì)要好，不含雜質(zhì)，否則必須安裝過濾器。不噴水的時(shí)候要讓少量空氣不斷進(jìn)入，防止噴嘴堵塞。

——如果采用氣相霧化的話，水霧氣的顆粒直徑和噴嘴防堵的問題比較容易解決，但特別要避免壓力水進(jìn)入壓縮空氣系統(tǒng)的事情發(fā)生。

——在煙氣中噴水后，水霧的顆粒在未汽化前會(huì)與煙氣中的粉塵顆粒粘合沉降，或粘在煙道內(nèi)壁。因此，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮設(shè)有可檢查的手段：必要時(shí)可加出灰或防腐的措施。

　　在異常情況下，上述兩種降溫保護(hù)措施工作后，由于某種其他的特殊原因仍不能使煙溫降到正常的工作范圍的話，那只能緊急降負(fù)荷或停爐，避免造成不必要的事故。

3、旁路保護(hù)

旁路保護(hù)就是在布袋除塵器的進(jìn)出口煙道上設(shè)旁路閥門。當(dāng)煙溫超過濾袋所能承受的溫度范圍時(shí)，或?yàn)V袋壓差大于設(shè)定值而又降不下來時(shí)，旁路閥門自動(dòng)打開，布袋除塵器的進(jìn)出口閥門關(guān)閉，煙氣直接經(jīng)過引風(fēng)機(jī)排到煙囪。旁路閥有內(nèi)置式和外置式兩種。內(nèi)置式旁路閥是在經(jīng)過布袋除塵器本體的進(jìn)出口煙道上設(shè)置的，結(jié)構(gòu)緊湊。

這種旁路閥保護(hù)措施雖然能對布袋除塵器起到有效的保護(hù)，但是，煙氣是未經(jīng)過除塵而直接到引風(fēng)機(jī)的，對引風(fēng)機(jī)的磨損很厲害；而且直接排放也是不允許的。因此，這種保護(hù)措施只能在煙溫超限的時(shí)候起到瞬間的保護(hù)作用，然后鍋爐應(yīng)盡快停運(yùn)。在歐美，澳大利亞一些環(huán)保要求很嚴(yán)的國家是不允許采納的。

如果采取這種旁路保護(hù)措施的話，旁路閥的嚴(yán)密是非常重要的。因?yàn)橹灰月烽y有一點(diǎn)點(diǎn)泄露的話，不需要多長時(shí)間，旁路閥的密封面會(huì)嚴(yán)重吹損，泄露明顯增加，排放超標(biāo)，吸風(fēng)機(jī)嚴(yán)重磨損而損壞。內(nèi)置式的旁路閥在溫度有變化的煙氣中要達(dá)到長期嚴(yán)密不漏是很困難的。國外為解決泄露問題，設(shè)計(jì)制造了雙百葉窗式的擋板門。這種擋板閥有兩層百葉，在兩層百葉之間一直充低壓壓縮空氣，并始終加熱使得雙百葉窗式的擋板閥不漏煙氣。

以上內(nèi)容已經(jīng)將布袋除塵器的原理、結(jié)構(gòu)、控制和保護(hù)做了簡單的介紹，大家也對布袋除塵器有了一定的認(rèn)識(shí)。布袋除塵器在電站中不是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行設(shè)備，必須把布袋除塵器和與之有關(guān)的設(shè)備及系統(tǒng)統(tǒng)一起來作為一個(gè)除塵系統(tǒng)，結(jié)合整個(gè)電廠的運(yùn)行一起來考慮。布袋除塵器與電除塵器有許多不同之處，要使布袋除塵器能順利地投產(chǎn)，投入商業(yè)運(yùn)行后始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，必須在安裝、調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)各方