浅谈除尘设备在工业企业中的应用与管理

李锦源

（四川宏达股份有限公司，四川 什邡 618400）

工业企业在日常生产加工过程中会产生较多烟尘，直接排放至空气中将造成严重环境污染，所以还要采用除尘设备进行颗粒污染物的高效滤除，满足废气治理要求。然而可以应用的除尘设备类型较多，需要结合实际需求做好分类选型，日常则要加强维护管理，以便使设备能够维持高效运转，取得理想除尘净化效果。

1 除尘设备的性能、分类及选择方法

1.1 性能

工业企业使用的除尘设备主要用于将粉尘从烟气中分离出来，性能主要利用除尘效率、气体通过阻力等指标进行反映。此外，需要从设备成本、操作难易、运行维护成本、使用寿命长短等角度进行评价。

1.2 主要分类

从类型上来看，工业用除尘设备主要包含机械式、湿式、过滤式和电除尘等多种，每种又可以进一步划分为不同类型。其中，机械式除尘设备主要依靠粉尘重力、惯性、离心力等实现粉尘分离，因此可划分为重力、惯性、旋风等多种类型，总体来看除尘效率通常不超90%，阻力较低。湿式除尘器包含文丘里、喷淋式、水膜等多种，依靠气液接触实现烟气洗涤，将粉尘带离，除尘效率通常在90%以上，一般不超95%，阻力较大。过滤式除尘器以袋式为主，能够达到99%以上除尘效率，阻力处于中等水平。电除尘器对5μm 以上粉尘去除率可达99%以上，5μm 以下除尘效率在86%～98%，阻力最小。

1.3 工业企业怎样选择除尘设备

在国家全面加强生态环境保护、管控日渐严格的背景下，工业企业大多选择除尘效率较高的设备，所以袋式除尘器和电除尘器为废气污染治理的主流设备。但在进一步选择方面，还要从实用性、经济性等方面进行考量，以便在满足高效除尘要求的同时，使生产成本得到有效控制。

2 袋式除尘器的应用与管理

2.1 机理与性能

袋式除尘器从工作机理上来看，主要依靠纤维滤料对烟气中的固体颗粒物进行捕捉。针对粗粒粉尘，可以依靠惯性碰撞进行过滤，细粒粉尘则发挥扩散和筛分作用实现捕集。过滤下的尘粒将形成滤饼，同样具有过滤作用，能够对微细尘粒进行过滤，因此即便对亚微米粒径的细尘依然可以达到较高除尘效率。

随着粉尘在滤袋表面堆积，将引发进出口压差变化，达到设定值后清灰系统将对粉尘进行清理。袋式除尘设备采用的滤料具有耐高温的特点，所以在工业环境中可以保持性能稳定，将粉尘排放量控制在10mg/m3以内，不受粉尘比电阻等粉尘特性的影响。但袋式除尘设备由于滤袋使用寿命短，长时间运行会出现气流分布不均等问题，给空气质量带来较大影响。而相较于电除尘器等其他除尘设备，袋式除尘器价格较低，同时由于结构简单可以为设备操作和维修提供便利，使运行管理成本得到有效控制。因此在烟尘治理领域，袋式除尘器得到了广泛应用。

2.2 分类与选型

从袋式除尘器分类上来看，主要按照清灰方式进行划分，包含机械运动、脉冲喷吹、分室反吹等多种。其中，机械振动类型需要不停通过振打清灰，多属于小型设备，主要适用于烟气量较小情况。脉冲除尘器可按气流方向划分为上进风、下进风两类，多采用圆形袋，根据过滤风速、粉尘浓度等进行喷吹周期设定，为避免阻力过大需适当缩短喷吹周期，但从延长使用寿命、能耗节约等角度需延长喷吹周期。高压脉冲设备阻力低，拥有较高过滤风速，清尘能耗较高，使用多个脉冲阀需要频繁进行膜片维修。低压脉冲除尘器喷吹压力小，气体从上部进入滤袋，清灰容易，能耗较小。分室反吹设备包含多个干袋室，压力适应范围大，可结合工况需要进行调节，并为维修提供便利。该类设备漏风率不超5%，喷吹强度大，清尘效果好。

袋式除尘器规格多样，处理风量在每小时几百到几百万m³之间。实际在设备选型上，设备应用效果与多种因素有关，但主要取决于滤料，分为圆筒、扁平等多种，采用纤维、玻璃纤维等不同材料。结合烟尘性质进行滤料选择，还应在温度不超120℃时采用涤纶针刺毡或绒布，保证耐久性和耐酸性达到要求。烟气温度超出这一数值，需要采用石墨化玻璃丝布维持稳定性能。此外在烟尘治理方面，需要将过滤速度控制在0.5 ～2m/min，超出0.1μm 微粒效率可达到99.9%。

2.3 维护与管理

由于滤袋堆积过多粉尘或发生损坏将严重影响袋式除尘器性能，所以日常应加强维护管理。建立定期巡检制度，对设备烟气量、温度、浓度等工艺参数进行监测，可以及时发现异常。巡检过程中，需要确认清灰周期是否准确，并通过检查压差及时发现滤袋故障，通过分析、排故保证设备正常运行。设备拥有多个滤袋，为对故障进行定位还要在引风机运转时从设备入口喷射荧光粉，用紫外线照射可以发现损坏布袋。此外，短时间内脉冲停止将造成滤袋上堆积大量粉尘，同样可以用于对故障进行定位。使用脉冲设备，应定期清除脉冲阀内部水分、杂质等。针对输灰等机械部件，应定期换油保证部件运行良好。

3 电除尘器的应用与管理

3.1 机理与性能

电除尘器主要采用气体电离、尘粒荷电等原理进行除尘，在通电后两电极之间将产生定晕放电现象。含尘气体通过电极间时，与两极间正负离子和自由电子发生碰撞，造成粉尘颗粒带电。在高压强电场的吸附作用下，尘粒荷电将向异极性电极移动，达到实现尘粒和气体分离的目标，最终使粉尘在电极表面沉积。对电极板进行振动敲打，能够使沉积的灰尘落入灰斗，从而实现粉尘收集。电除尘器同样拥有较高除尘效率，但会受到粉尘比电阻等粉尘特性影响，导致除尘效率难以维持稳定。而该类设备价格相对较高，运行维护成本也稍高。但由于拥有电晕放电特性，电除尘设备不仅能够较好捕集粉尘，同时也能起到脱除氨气等无机气体和其他有机气体的效果，在烟尘治理上能够协同对其他气体进行处理，因此适用范围较广，在火力发电、水泥窑等工业企业中用于烟气量大且工况复杂情形。

3.2 分类与选型

电除尘器主要分为干式静电除尘器和湿式静电除尘器两类，在清灰方面存在明显差异。干式除尘器主要通过振动方式将电极上灰尘清除，容易受到比电阻影响。如比电阻过低，将导致尘粒难以保持在集尘电极上，出现重返气流情况。比电阻过高，将给尘粒电荷释放带来困难，一旦在尘层构成电压梯度容易引发放电和局部击穿问题。但该类除尘价格稍低，占地面积小，适用于烟气量大、温度高的场合，能够使烟气中0.1 ～5μm 粉尘得到有效去除。

而使用湿式静电除尘器，能够通过喷射水流等方式使集尘电极表面形成水膜，达到冲走粉尘的目标，避免粉尘再次飞扬，因此除尘效率高且稳定。但采取该类除尘器将造成二次污染，同时设备价格和运行成本较高，只有在除尘要求较高的场所才适用。实际在设备选用时，还应在设备前布置净化装置以免电晕闭塞问题的发生。采用干式静电除尘器，应确保电场风速不高，以免发生二次扬尘。在粉尘比电阻低于104Ω·cm 或高于2×1010Ω·cm 时，应优选湿式除尘器或在进口位置对烟气进行增湿。

3.3 维护与管理

电除尘器容易因使用维护不当出现除尘效率下降问题，因此还要建立严格的检修维护制度加强管理。在日常管理工作中，还应加强电阻和频率检测，确保达到设备使用要求。制定电阻维护方案，结合粉尘电阻比值情况对电阻配比进行准确调整，能够使设备性能得到改善。为使设备导电性得到提高，还应加强烟气调节，在烟气中喷洒定量水蒸气，并对设备内部温度进行干预，以便使设备维持较高运行效率。在频率检测上，还应加强火花闪络控制，可以分别按照70±10、50±10、30±10 次/分依次进行入口、中间和出口频率的设定，继而使设备达到最佳工作状态。此外，还要定期对电极框架、集尘电极、放电极、振打装置等部位进行检查，及时发现和消除隐患。

4 结语

在废气治理方面，除尘设备在颗粒污染物控制上将产生不可代替的作用，所以伴随着工业发展衍生出了多种类型，需要结合具体性能要求进行选择。袋式除尘设备和电除尘设备作为工业企业选用的主流设备，机理性能存在明显差异，拥有各自的优势，结合实际生产需求进行分类选择，并重视日常维护管理，继而使设备效用达到最大化。