褶式滤筒脉冲除尘器在水泥行业的开发与应用
时新彬 万加兵 杜刚 王伟
盐城兰丰环境工程科技有限公司 江苏 盐城 224014
GE能源集团环境服务 上海 浦东 201203
摘要
本文通过对一种褶式滤筒脉冲除尘器的开发研究，阐述了其技术特点及设备结构、工作原理，并做了技术经济方面的可行性认证。目前这种除尘器在水泥行业已有所应用并且运转可靠稳定，具有很好的推广价值和市场应用前景。
关键词
褶式滤筒 气流分布 脉冲管喷吹清灰
前言：
滤筒式除尘器早在20世纪70年代就已经在日本和欧美一些国家出现，具有体积小、效率高、投资省、易维护等优点，但因其过滤风速偏低，滤料技术没有大的突破，以及历史认知的原因，它仅在高精密化工、食品等行业有所应用。随着滤料技术的发展以及除尘器结构的改进，能够处理大风量、高浓度的滤筒式除尘器逐渐进入我们的视野。
我们研究的这种褶式滤筒脉冲除尘器克服了现有袋式除尘器体积庞大，运行成本高，滤袋易破损、更换费用高的缺点。它具有过滤面积大、过滤风速低、运行阻力低、占地面积少、使用寿命长、维护简单的特点，必将成为钢铁、水泥行业除尘器发展的新方向。
1、褶式滤筒脉冲除尘器的技术特点
褶式滤筒脉冲除尘器是我公司研发的新型除尘器，这种褶式滤筒脉冲除尘器主要有三个方面的技术改进措施：
1.1 气流分布装置设计
气流分布的均匀性对于除尘器的除尘效率有着重要的影响。曾经有人做过统计，同规格的滤筒式除尘器，使用在相同的场合下，经过预处理气流分布装置的除尘器，它的收尘效率要提高20%～30%，滤筒寿命要提高40%～50%。水泥生产产生的粉尘有的高达1000g/Nm3以上，气流分布装置的设计更为重要。
工程实践中有些除尘器因下部滤筒局部上升气流较快或气流还没均布就已上升进入过滤室而导致滤筒下部磨损较快，严重的可以磨穿滤料。我们借鉴一种电除尘器气流均布板的结构形式做了部分改进，这是一种圆孔形气流分布板，通过上部的调节装置可以改变导流方向及扩散角度。它的孔径为40～60mm,开孔率为50%～60%，通过实测任一点的流速与该断面的平均流速相差不超过20%。
1.2 滤筒材质的选择
我们选用美国GE公司自主产权的滤料，与传统的针刺毡料或机织编料不同，独特的BHA Pulsepleat®连续长纤维纺黏聚酯滤料的孔径结构非常致密，其表面过滤机理可以阻止微小粉尘通过，而且它紧密耐用的物理性能可以极大提高滤料的耐磨性，从而提高滤件寿命，同时可以独立支撑折叠滤料，用户无需另配任何内部骨架。与传统的滤料相比，褶式设计和制作的过滤元件把过滤面积扩大了二至三倍，显著地提高了过滤效率且能维持相当低的压差。
这种滤料制作的滤筒，它的孔径比水泥行业中普遍使用的涤沦针刺毡滤袋小一个10次方等级，强度并不因此降低，所以它的过滤品质可以媲美普通覆膜滤袋，过滤效率达99.99%以上，属于表面过滤。在处理相同风量的情况下，相比较使用滤袋的除尘器它过滤面积要大很多，可以显著降低气布比，正常工作的滤筒它的内外压差也就在500～700Pa之间。
1.3 清灰装置的设计
除尘器的清灰方式主要有反吹风清灰、气箱脉冲清灰、脉冲管喷吹清灰三种，在这三种清灰方式中，脉冲管喷吹清灰效果最好，使用脉冲管喷吹清灰在水泥行业也很普遍。我们知道现有脉冲管喷吹清灰的组合方式大约有六种，研究表明采用喷吹孔形式+外置文丘里管这种喷吹结构效果最佳，最有利于滤筒清灰[1]。但我们知道文丘里管也有它明显的缺陷，它使得设备阻力上升，能耗有所增加。于是我们尝试用一种引流筒来替代它，引流筒上部呈锥形束口，下接一直筒，引流筒置于滤筒上方。实际使用中这种装置在喷吹时能诱导数倍的空气进入滤筒，而且清灰压力损失小，清灰效果比较理想。
褶式滤筒脉冲除尘器的清灰是以压缩空气作为清灰能源的，气源压力根据不同的需要，分高压、中压、低压和超低压四种，对高、中、低压的分界目前并没有统一明确的规定，通常将压力≥0.5MPa称为高压，0.3～0.5MPa之间称为中压，0.1～0.3MPa之间称为低压，≤0.1MPa称为超低压。不论采用多大压力，其清灰所需的能量是一定的，所谓高压低流量和低压高流量就是这个道理。考虑到水泥行业正常使用压力0.6MPa以下的气源和输送过程中的压力损失，我们采用中压喷吹方式，喷吹气量根据使用场合的不同有所调节。
