在袋式除塵器的使用中主要關注兩大問題:一是運行阻力,二是濾袋的使用壽命。濾袋的試驗壽命除了受濾袋材質、煙氣特性、清灰方式影響外,氣流分布也是一個重要因素。而影響氣流分布的主要因素有進風方式、氣流分布板的布置、濾袋形狀、濾袋的排列組合方式、分室方式、過濾方式、過濾材料、過濾風速、清灰方式、排氣方式等等。在電廠對袋式除塵器運行檢修中發現,破損濾袋大部分集中在除塵器下游,這與箱體內部氣流狀況密切相關。合理調整氣流分布可以降低運行阻力,延長濾袋的使用壽命。
由于袋式除塵器氣流分布比較復雜,因此,對于袋式除塵器氣流均勻性的試驗研究比較少。其中運用試驗裝置與實物1:5的裝置進行試驗,由于作者考慮到布袋在模型箱體內部的布置存在困難,同時考慮布袋在除塵器內部均勻布置,由于阻力的存在對氣流均勻分布存在有益的影響,因此測試時在除塵器內部并沒有掛裝布袋。試驗采取人工手動采樣,測試設備為北京環保儀器廠生產的熱球式風速側頭,作者分別測量了在布袋除塵器內部未置布置導流板和加有導流板的內部流場的分布情況。測定結果分析表明,由于梯形和柵格導流板這些氣流均布裝置的使用,氣流的均布性相對于沒有氣流均布裝置的情況下有很大的提高。
但本試驗是在忽略一系列因素情況下進行的,例如煙塵濃度變化對氣體動力粘性系數的影響;氣體密度變化的影響;內部布袋的影響等等。而影響大的是忽略了內部布袋的影響,由于布袋對流場的分布中起到決定性的作用,其中包括濾袋的形狀、長徑比、數量、排列組合方式等等。因此試驗測試值不能反映袋式除塵器內部流場的實際分布,誤差較大。因此,要想袋式除塵器內部流場的真實分布,在有濾袋的情況下測試才可以。
見,袋式除塵器的運行狀況受氣流分布是否均勻的影響較大,氣流分布的目的和作用主要有以下幾點:
一、控制關鍵部位的氣流速度,包括濾袋迎風面速度、濾袋底部的水平流速、過濾空間的間隙速度和煙氣在煙道內的流速。
二、使煙氣的流動順暢、平緩,煙氣流動流程短,局部阻力小。
三、設置導流板和流動通道,組織氣流向濾袋倉室均勻分配和輸送。
四、避免含塵氣流對濾袋的直接沖刷,引導氣流自上而下或者斜向下進入袋室空間,以促使粉塵的沉降。
五、盡量保持各個灰斗存灰量的均勻。
當然在設計袋式除塵器結構的時候,過濾風速是考慮的主要因素,但不幸的是,有時候過濾風速成了考慮的一個速度。其實,另外一個速度即濾袋間的間隙速度有時會是一個和過濾風速同樣重要的因素。因為,如果間隙速度過大,那么沉積在濾袋外側的粉塵有可能再一次進入到氣流中,特別是對于細小粉塵或者密度比較小的粉塵時,容易發生這種情況。而且,如果有粉塵重新回到氣流中,那么也相當于增加了煙氣的處理量,過濾阻力將急劇。一般情況下,間隙速度不能大于61.0m/min,除非預行一些試驗測試后才可以對間隙速度增大一些。
對于或者像巖石類粉塵等密度較大的粉塵,間隙速度可以達到76.0m/min。另外,濾袋底部的水平流速和煙氣在煙道內的流速也是重要的因素,濾袋底部風速過大則容易使濾袋底部破損。
過濾風速是袋式除塵器處體能力的一個重要技術經濟指標,同時過濾風速的大小也直接影響到過濾效率的高低和氣流分配的均勻性。它的確定與清灰方式、清灰周期、粉塵特性、濾料特性、含塵濃度和設備阻力等因素有關,袋式除塵器的過濾風速一般設定在0.5~2.0m/min之間。對于表面透氣性好,濾料阻力相對較低的濾料,可以設定相對較高的過濾風速,從而在處體量的情況下,可以減少所需的過濾面積,使除塵器結構緊湊,減少了除塵器所占的面積和空間,同時也節省了材料的使用。對于常規濾料,有試驗證明,過濾風速增大一倍,粉塵穿透率可能增加2倍甚至4倍以上,這的降低了過濾的效果。
可見,為了通過袋式除塵器氣流分配來提效率、保護濾袋,總希望過濾風速取的小一些;而從濾袋的初投資、空間利用來看,則又希望過濾風速取的盡可能大,可見這是一對矛盾。因此在袋式除塵器設計時綜合考慮這兩方面的因素,根據它的清灰方式、濾料特性、處體性質、粉塵特性等因素,選取佳的過濾風速。一般粒度越小、密度越小、塵清灰就越困難,允許的過濾風速就越小;速也應該低一些;當入口含塵濃度很高時,入口含塵濃度較高時,粘性越大的粉允許的過濾風應設前級除塵器;一般處理高溫煙氣時的過濾風速應低于處理常溫煙氣時的過濾風速。