电袋结合除尘器技术综述

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1、电袋结合除尘器技术综述嵇敬文陈安琪摘要：由于可吸入性粉尘直径小（一般小于10微米）并能在空气中长久悬浮，对人的健康带来危害，最近北京市对汽车尾气排放的可吸入性粉尘提高了要求。实际上，国外很多国家对锅炉排放的可吸入性粉尘也很关注。美国在这方面就开展了许多研究。为更好的捕集细颗粒粉尘，电和滤袋相结合不失为一种好而可行的方法。本文就此介绍一些国外在这方面开展的研究和实践。关键词：静电布袋除尘器复合早在1961年Frederick就在其文章中指出，织物、烟尘上的静电荷对织物过滤的除尘率、阻力以及清灰难易有影响。1970年美国精密工业公司试验生产了一种

2、名为Apitron的除尘器。其原始的设计是在金属丝网做成的圆筒形管子中心放一根电晕线，管子外面套一个滤袋。轴向进入管子的粉尘因电晕作用而荷电，一部分被接地的金属丝网管电极捕集，在转变为径向流动后，其余荷电粉尘最终为最外层的滤袋捕集。但是，这种早期的设计后来被废弃了，因为高压电晕放电有时会损坏滤袋。第二种Apitron的构造型式是将金属极线和钢板圆管组成的荷电器与滤袋分开，移往滤袋的下端，与滤袋相接。含尘气体从下端进入荷电器内，尘粒荷电后一部分被管状电极捕集，然后含尘气体向上流动，穿过滤袋流出去，此时滤袋又将剩下的粉尘捕集。实际上它就相当于普通

3、的管式电除尘器和袋式除尘器二级串联。Apitron也是用脉冲喷吹清灰。清灰时压缩空气从荷电器上端喷出，诱导二次空气从滤袋外面向内流动，使滤袋内壁附着的粉尘脱落，一次和二次清灰空气的混合气流又把电晕线和金属管壁上的粉尘吹掉。这种脉冲清灰滤袋和通常脉冲喷吹袋式除尘器的有所不同，其差异在于：（1）脉冲空气是在滤袋的底部喷入而不是在滤袋顶部；（2）滤袋是内侧过滤而不是外侧过滤。为了解决荷电部分的反电晕问题，其收尘圆管的管壁是中空的，可用水冷却。美国南方研究所在美国环境保护局的支持下，曾经用移动式Apitron除尘器在现场抽取一部分粉煤工业锅炉所产生的

4、烟气进行试验。Smith等人报告对一台总过滤面积约55.74m2的Apitron中间试验设备（含24条滤袋，滤袋长3.66m，直径203mm，每条滤袋下面接一由金属线和圆管组成的荷电器）从一台粉煤锅炉抽取部分烟气进行试验，试验用的滤料有Nomex针剌毡、Teflon针剌毡和玻纤布。上述这些试验结果表明，Apitron在降低压力降提高除尘率两方面都是有效的。除此之外，据Helfritch试验，Apitron还有一大优点就是它的气布比可以大大提高。从他的试验来看，对Apitron施加电压后，一但达到电晕始发值，压力损失即突然下降；随着电压的升高，

5、压损下降愈多。这是因为荷电尘粒形成的疏松粉尘层透气性较好，而且有一些粉尘沉降在金属管上之故。在常温下，用Nomex针剌毡捕集50%小于7μm的硅尘，施加38kV电压的Apitron，过滤风速比不加电压时提高到4倍，方达到同样的压损，除尘率还高一些。利用电力来提高袋式除尘器性能的第二种方法是在滤料附近施加外电场。美国纺织研究所的Lamb等人曾经在实验室做过广泛的研究。为什么有电场时的压力损失比较低？这是由于粉尘在滤料内的分布不同所致。以毡滤料来看，在无电场时，粉尘进入滤料中部纤维比较密的部分形成粉尘层，而在有电场时，由于电的作用使大部分粉尘停留

6、在表面纤维比较稀的部分，留下宽得多的缝隙让空气通过，所以要使外加电场的织物过滤取得最佳效果，滤料应具有纤维较稀的表面层。Lamb等人的许多实验工作所用细金属丝电极很脆弱，容易损坏，还可能引起电晕电流，从而使达到一定程度的压力损失下降所消耗的电力增多。因此，VanOsdell等人设计出一种在远低于电晕始发电压下工作的直径较粗的电极，实际上就是标准笼骨的3mm垂直钢筋。这种电笼骨用绝缘的特氟隆套管或陶瓷隔片将极性相反的笼骨竖筋隔离。在运行电压显然不会导致显著的电晕电流的情况下，电场仍使压力损失明显地降低。实际上，定性地说，不同的电极结构和不同的滤

7、料及粉尘相结合，都可以取得降低压力损失的效果。表1是Hovis发表的另一项用来源不同的飞灰和不同的滤料与电极相组合进行试验取得的结果。表中数据说明，在各种情况下，加电场后压力损失都是下降的，在高温下同样能取得这种效果。表1各种情况下加电场后压力损失的下降()飞灰来源清灰方式滤料/电极PDR(=ΔPf−ΔPie())DetroitEdison脉冲特氟隆毡/电笼骨27℃58ΔPf−ΔPio49℃149℃6848Mercer电站Waynesboro1号中间试验设备Waynesboro2号中间试验设备Waynesboro3号中间试验设

8、备Harrington电站Harrington电站脉冲脉冲脉冲反吹脉冲反吹特氟隆毡/电笼骨特氟隆毡/电笼骨特氟隆毡/电笼骨玻纤布/织入电极特氟隆毡/电笼骨玻纤布