一、前言
在現代社會中,幾乎每個家庭都離不開「布袋除塵器'>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'>除塵器」在冶金、建材、化工、食品加工等行業中也已經得到了廣泛的應用。「布袋除塵器'>除塵器」作為除塵設備已經有了一個世紀的歷史。
雖然布袋除塵器'>除塵器的使用已經有了一百多年的歷史，但其在電力行業中鍋爐上使用了還不到30年。自1973年，美國聖勃雷燃煤電廠（總裝機容量為176MW）的四台鍋爐將靜電除塵改為布袋除塵器'>除塵器以來，布袋除塵器'>除塵器在大容量的電站鍋爐上開始廣泛地應用，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已經採用布袋除塵器'>除塵器。現在布袋除塵器'>除塵器不但在新設計的電廠上廣泛使用，有些國家更在對原有的靜電除塵器'>除塵器進行改造。目前安裝布袋除塵器'>除塵器的最大機組為850MW。
為什麼布袋除塵器'>除塵器之所以能在電站鍋爐上得到如此迅速地發展，這是因為它有其自身的優點：
1、除塵效率高，其效率一般在99.5以上，高的能達到99.99；
2、對亞微米級的粉塵的收集效果很好，除塵器'>除塵器出口的氣體含塵濃度都能低於30mg/m3,好的能低於5mg/m3；
3、處理的氣體量和含塵濃度的允許化範圍大，且除塵效率穩定；
4、對粉塵的特性不敏感，（對煤塵來說，不受比電阻的影響）；
5、設備簡單，維修方便，不需要高技術的工種。
除此，其他一些重要的因素是：
1、由於科技的發展，特別是新濾料的開發，清灰技術的完善，控制技術的飛躍發展，使得布袋除塵器'>除塵器的濾袋壽命延長，故障率降低，清灰控制可靠，使用範圍進一步擴大。
2、環保標準的提高，否定了採用高煙囪排放的措施，電廠採用低硫煤做燃料后，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計上作了大量的技術改進，以提高除塵效率，收到一定的效果或採取煙氣調質的方法來提高除塵效率，但為達到相同的除塵效率，滿足環保的排放標準，投資大大提高，綜合經濟技術比較后，布袋除塵器'>除塵器更為有利、更為經濟。
3、對有些特殊的煤灰（比如低溫除塵指數小於1，SiO2、Al2O3的含量之和大於90），靜電除塵不能適用。
4、隨著干法脫硫技術和循環流化床在電站鍋爐上的應用，需要有相應的除塵設備予以配合。
雖然布袋除塵器'>除塵器在電站鍋爐上有如此迅速的發展，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'>除塵器都因布袋壽命短、堵灰或者燒袋導致故障率高，甚至由於影響機組安全運行而宣告失敗（這裡有設計、製造、濾料、運行和維護等各方面的因素），從而使布袋除塵器'>除塵器在電站鍋爐上的應用受到了一定的限制。與此同時布袋除塵器'>除塵器在我國其他行業中已經得到比較普遍的應用，隨著科技的不斷發展，環保標準的不斷提高，布袋除塵器'>除塵器在電站鍋爐上應用將會越來越多。
由於呼廠的煤灰比較特殊，煤灰中的SiO2、AL2O3含量都在45左右（這兩種成分之和大於90），Na2O和MgO的含量總和小於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'>除塵器對這種灰塵的處理很難達到滿意的效果。現確定呼廠2×200MW機組採用的布袋除塵器'>除塵器，在我國電力行業是第三次使用布袋除塵器'>除塵器。因此，為確保呼廠使用布袋除塵器'>除塵器的成功投產和長期的安全運行、有必要對布袋除塵器'>除塵器的技術有更進一步的了解和掌握。
二、布袋除塵器'>除塵器的原理
現在不對布袋除塵器'>除塵器的原理作深入的闡述，因為在一些教材中都已經對此作過詳細的論述。不過，有必要在此把一些已經成為當今工業術語，並且對設計和評估布袋除塵器'>除塵器的性能非常有用的一些關鍵概念作一介紹。
大家都有戴口罩的經歷，口罩就是一種簡易的過濾除塵設備。布袋除塵器'>除塵器的除塵機理很簡單，它與口罩的除塵機理一樣，是通過濾材料對煙氣中飛灰顆粒的機械攔截來實現的。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定的稠密的灰層（一般稱為濾餅或濾床），它又起到了很好的過濾作用，特別是用編製布做濾袋的除塵器'>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纖維經過紡織（或針刺）成濾料，再縫製成垂直懸挂的濾袋，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械抖動、過濾后的煙氣反吹或壓縮空氣的脈衝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—這個壓差通常稱為管板壓差d.p.（有時也稱為濾床壓差）。飛灰收集中，一個特殊的參數是過濾煙速——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係，因此也與煙氣流量呈線性比例關係。這個固定的比例關係係數通常稱為濾阻。按此定義，濾阻與煙氣流量無關，有點類似於電阻的概念。我們把平均的過濾速度表示為，氣布比——它是煙氣量與整個過濾面積之比（單位用m3/m2/min表示）。這個參數在布袋除塵器'>除塵器的選擇和設計中是一項非常重要的技術指標。
布袋除塵器'>除塵器其餘的壓力損失是由布袋除塵器'>除塵器進口法蘭之間的煙道和擋板門所產生的。這個壓降的大小與煙氣的流速的平方成正比關係，因此整個布袋除塵器'>除塵器的壓降Δp.與煙氣量是二次方的關係。
Δptotal=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係數
Q=煙氣量
註：在設計最大的過濾壓降是選擇鍋爐吸風機容量的約束條件
三、布袋除塵器'>除塵器的分類
布袋除塵器'>除塵器的分類從除塵本質上講是沒有實際意義的，它只是便於人們對布袋除塵器'>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'>除塵器，通常氣布比：大於1.0m3/m2/min。
2、低氣布比的布袋除塵器'>除塵器，通常氣布比：小於0.8m3/m2/min。
布袋除塵器'>除塵器氣布比的選定是根據布袋除塵器'>除塵器的使用場合、布袋的濾料、清灰的方式、需除塵介質的含塵濃度或成分、場地的大小以及布袋除塵器'>除塵器的布置等方面的因素來考慮的。
—按布袋除塵器'>除塵器的清灰方式劃分主要有：
1、煙氣反吹式布袋除塵器'>除塵器：它是利用過濾后清潔煙氣低速反向吹布袋，使得布袋變形來達到清灰的目的。布袋在袋的封口端垂直懸挂著，灰在袋內收集。該形式的除塵器'>除塵器在清灰時作用在布袋上的機械張力較小，適用於玻璃纖維濾袋的除塵器'>除塵器。
2、機械抖動式（振動式）布袋除塵器'>除塵器：與煙氣反吹布袋除塵器'>除塵器一樣，灰也是在袋內收集。它對濾袋的機械強度要求較高，所以對玻璃纖維濾袋不適用。
3、脈衝清灰式布袋除塵器'>除塵器：與前兩種型式的袋除塵器'>除塵器不同，灰是在濾袋外被收集，濾袋靠袋內部的金屬籠支撐。它的清灰是靠清潔的壓縮空氣周期性地噴入濾袋內，使濾袋變形，把存積在濾袋外面的灰除去。壓縮空氣的壓力、脈衝的強度和持續時間隨不同的使用場合調節，根據這些參數可以把脈衝反吹式布袋除塵器'>除塵器又分為：
——高壓脈衝式：壓縮空氣壓力為：0.60-0.80Mpa
——中壓脈衝式：壓縮空氣壓力為：0.20-0.40Mpa
——低壓脈衝式：壓縮空氣壓力為：0.06-0.10Mpa
這些不同形式的布袋除塵器'>除塵器的結構有很大的區別，其清灰方式的示意圖見附圖1，典型的結構將在下面介紹。
選擇什麼形式的布袋除塵器'>除塵器，一般是根據布袋除塵器'>除塵器的使用場合、布袋的濾料、場地的大小、製造廠的設計特點和運行維護的管理等因素來考慮。
四、布袋除塵器'>除塵器的濾料
袋除塵器'>除塵器的非常重要的因素之一是除塵器'>除塵器的布袋能否在需除塵的介質中長期（在一定的時間範圍內）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、壽命價格比好……等。大家都知道濾袋是用濾料製作的，因此，影響濾袋壽命的因素除了濾袋的結構、製作工藝、清灰方式、運行工況等外，最主要的因素就是濾料的特性和質量。
1、濾袋的特性主要有以下指標（或內容）
——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範圍）
——熱收縮率（橫向、縱向）
——水解穩定性（分四個等級）
——抗酸性（分四個等級）
——氧化穩定性（分四個等級）
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。
——化學纖維：種類很多，主要有：聚氯乙烯類（PC）。聚丙烯類（AC），聚醯氨類（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
——塗膜處理
——抗靜電處理
為了便於對濾料具有的性能有進一步的了解，對選擇濾料起到有益的指導作用，下面把六種比較典型的可用於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，但因為它的纖維脆易斷，抗強酸鹼的能力差的致命弱點而限制了它的使用範圍。ACRYLIC的濾料耐溫較低，且對溫度很敏感，因此，使用時必須嚴格控制煙溫，甚至需採用降溫保護措施。
TEFLON濾料的纖維特別光滑，非常有助於灰塵的去除，另外它的機械強度高，化學穩定性好，耐腐蝕，是非常好的濾料，但因為價格很貴，只有在必要的時候才考慮。現在有用TEFLON作表面塗膜處理的濾料，這種新型的濾料能達到很好的綜合性能，而價格相對要低一些。其他各種濾料都各有優缺點，需根據它的性能有選擇地使用，必要時也還要採取一定的保護措施。現在濾料的加工工藝進一步提高，採取一些特殊的處理，能進一步提高濾料的性能。
玻璃纖維聚乙烯類NOMEX偏芳族聚醯氨RYTON聚苯硫醚P84聚醯亞氨TEFLON聚四氟乙烯
持續溫度℃280160190240250
透氣性C編織BA纖維斷面非圓形BA纖維斷面非圓形B
抗摺疊率DBBBBA
熱收縮率ABBBBB
水解穩定性ABCABA
抗酸性DBCABA
抗鹼性CCCACA
氧化穩定性ABBCBA
價格較便宜
備註只適用於煙氣反吹袋式除塵器'>除塵器對溫度很敏感抗腐蝕性差，煤種變化大時要謹慎對氧化敏感，嚴格控制煙氣含氧量新材料，缺少運行經驗太貴
註：表中A、B、C、D為四個等級，A為最高，D為最低。
在選擇布袋的濾料時，煙氣的溫度提供了選擇的初步依據。當溫度超過250℃時，只有玻璃纖維的材料才能使用。當溫度低於130℃時，顯然要採用聚乙烯濾料是最合適的。當溫度在130℃-250℃的範圍內時，就要根據類煙氣的溫度和煙氣中的成分、長期的運行情況來綜合考慮選擇哪一種濾料。
選用什麼形式的布袋除塵器'>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'>除塵器上使用是有效的，但在其它清灰方式的布袋除塵器'>除塵器上不宜使用，特別是在需要布袋必須具有足夠的機械強度的機械抖動式的布袋除塵器'>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'>除塵器上都能使用。
五、布袋除塵器'>除塵器的結構和清灰控制
在前面布袋除塵器'>除塵器的分類一節中已經介紹了根據不同的清灰方式所分的三種形式的布袋除塵器'>除塵器，事實上，還有其他一些清灰的方式，比如磁振動式，聲波助振蕩式等等。不管採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。即當濾袋上的積灰不斷增加，濾袋的前後壓差增加到某一個值時，就要對濾袋進行清灰，使濾袋恢復到比較理想的清潔狀態。有兩點需注意的是：
1、清灰不能太頻繁太劇烈，濾袋錶面必須保存一層濾層（不能把濾料上面已經收集到的一層濾層清掉），這就要在清灰強度（包括清灰頻率）設計時加以考慮。
2、需要清灰的濾袋壓差設定點要根據濾袋的使用情況合理設定。壓差設定點不能定得太高，否則，運行時間不長細灰顆粒就會嵌入濾袋太深，影響濾袋使用壽命。在濾袋使用壽命的後期，因細灰顆粒嵌入濾袋已較多，清灰的頻率要增加。
隨著科技的不斷發展，清灰的控制現在都採用PLC程序控制。理論上最理想的清灰程序是每一個濾袋前後壓差達到設定值時開始清灰，到壓差降到某一個設定值時停止清灰。但事實上測定每個濾袋的壓差是不可能的。因此，一般清灰程序都是按每個過濾單元前後的壓差和壓差變化的時間長短這兩個參數來設計的。在正常情況下，清灰系統會根據所測量到的參數按照預先編製好的各種清灰程序進行自動清灰（「定時清灰」或「定壓清灰」）。在特殊情況下（比如測量元件故障，運行工況異常……等），可以切換到手動控制進行清灰。當然PLC程序控制裝置具有自動報警功能，出現異常情況會隨時報警，提醒運行人員注意或採取應急措施。
