冀东海德堡（泾阳）水泥有限公司 陕西咸阳 713701
摘要：袋式除尘是工业烟气治理领域的主要除尘技术手段，其处理的烟气来自火力发电、钢铁冶金、垃圾焚烧、水泥等企业的各种工艺段，烟气成分复杂，可能包含爆炸性气体，也可能包含爆炸性粉尘、纤维或飞絮，甚至兼而有之。本文对滤袋针孔涂胶工艺在水泥窑袋式除尘器中的成功应用进行分析，以供参考。
关键词：针孔滤袋；水泥窑；防漏制作措施
引言
袋式除尘器是含尘气体通过滤布纤维网格，实现气体和固体颗粒分离的除尘装置。袋式除尘器按清灰方式分为：机械振动式、逆吹风式、PPC高压气箱脉冲式、低压脉冲式等，其中低压脉冲式袋除尘器在水泥行业应用更广泛。低压脉冲式袋除尘器的清灰机理是依靠瞬间往滤袋喷射高速气流，同时吸引周围5~7倍于喷射气量的诱导空气达到清灰的目的。其优点是：结构简单、运行稳定、清灰效率高、适应性强等。
1研究背景
自19世纪80年代起获得广泛应用的袋式除尘器是一种使用纤维材料过滤布将气体中的粉尘过滤去除的设备。袋式除尘器与其它辅助设备相结合，可以去除气体中的有毒有害物质，在工业生产中应用广泛。袋式除尘器的除尘原理为含尘气流通过滤袋纤维时产生筛滤、碰撞、钩住、扩散、重力、静电等多方面共同作用，使含尘气流经过除尘器时粉尘滞留在滤袋表面，进而使含尘气体得到净化，净化效率可达99．5%以上。影响袋式除尘器除尘效果的因素有很多，包括滤袋滤料性能、过滤速度、工作条件、清理方式等。
2袋式除尘器分析
2.1基本情况
选取同一滤料材质，以及相等的滤袋表面积进行圆形滤袋与扁形滤袋袋式除尘器相关参数对比，在空间尺寸为1000mm×1000mm×1300mm的空间范围内，袋式除尘器内部垂直布满圆形滤袋与扁形滤袋。圆形滤袋直径为135mm，高为1300mm。扁形滤袋长为185mm，宽为30mm，高为1300mm。单一圆形滤袋与单一扁形滤袋表面积相等，即过滤面积相等。圆形滤袋需竖直安装，需要较大的维修空间。如果水平或倾斜安装，那么由于过滤的粉尘在重力作用下落在滤袋上，会造成实际过滤面积减小。扁形滤袋可竖直或水平安装，水平安装时长边上下布置，过滤的粉尘在重力作用下落在滤袋上，实际过滤面积减小的程度小于圆形滤袋。
2.2气流上升速度与过滤速度
过滤速度通常根据粉尘性质、需要的过滤效率和清灰方式选择，慢的过滤速度使阻力减小，效率升高，但是会加大设备体积，费用高。快的过滤速度可以减小设备尺寸，降低费用，会使阻力和滤袋负荷增大，降低过滤效率，缩短滤袋使用寿命。较快的过滤速度还会加速粉尘层的形成，缩短清灰的时间间隔。因此，通常在允许的条件下选择较慢的过滤速度，使阻力减小，提高过滤效率，延长清灰间隔时间和滤袋寿命。扁形滤袋的过滤速度要慢于圆形滤袋，这对于减小阻力、提高过滤效率、延长清灰间隔时间和滤袋寿命有明显的作用。
3水泥窑尾袋式除尘器改造措施
3.1气流均布系统的改造
原袋式除尘器采用侧进气方式，并有从进气烟道侧壁到袋室向外纵向扩散的通道，有利于烟气气体的均匀扩散，同时避免烟气气体直接冲刷滤袋。进气口气体分布板把扩散室和袋室隔开，扩散室有横向区和纵向区，纵向扩散室又把一个袋室分成两部分，增加扩散空间，有利于气体均匀分布。烟气从进气口经过烟道，侧进气到袋室的纵、横向扩散室。气流均布系统下部设有挡风板和分散板，使含尘气体中较粗颗粒的粉尘受阻挡碰撞直接沉降到灰斗内部，其他含尘气体从孔板向上运动进入袋室上部，再从上部进入袋室，从滤袋中部靠下部位均匀、缓慢地向过滤袋区扩散，达到烟气均布的目的。
3.2喷吹系统改造
设计一个合理的分气箱是脉冲清灰系统设计的一个重要环节。
根据实践经验，在脉冲喷吹后气包内压降不超过原来储存压力的30%，当脉冲阀配备大容量的气包时，脉冲喷吹效果更明显。改造后的分气箱选用的无缝钢管Φ337mm×8mm，比原分气箱选用的方管300mm×300mm×10mm承受压力更好，方形管的缺点就是每次喷吹时壁板会发生位移，喷吹频率高时钢板会出现断裂。
3.3 P84
P84滤料的运行温度240℃，最高温度260℃；滤料不可燃，纤维结构是不均布、不规则的，有利于提高清灰效率，抗折性和抗氧化性好，可承受较高的过滤风速，适应场合广泛。缺点就是低温碱性环境下性能差，价格高。窑尾烟气温度一般为180℃左右，粉尘粒径小、黏性大，含尘浓度高。当窑尾温度高于滤料工作温度范围，就会减少滤料的使用周期，甚至滤料会着火；粉尘的黏性会增加除尘器清灰难度，使除尘器系统阻力上升。经过上述条件综合比较，玻璃纤维覆膜是很好的选择。
4滤袋防漏制作措施
4.1热熔工艺
热熔工艺可以解决传统缝纫滤袋出现的毛边、线头、针孔等问题，是传统缝纫工作效率的5倍左右，并具有熔缝美观、黏合牢固的优点。但是，并不是所有的滤袋都能采用热熔工艺进行缝制，通常面层为单一纤维材质并且属于热塑性纤维的滤袋可采用热熔工艺。经热熔处理后的滤袋，由于搭接位置没有针孔的存在，微细粉尘不存在从针孔穿透的风险。因此，在同等试验条件下，热熔滤袋具有最高的过滤效率。
4.2贴PTFE胶带工艺
当前行业内也有部分厂家采用贴PTFE胶带工艺进行针孔密封。虽然PTFE胶带是一种耐温性极佳、化学性能稳定的材料，但其黏合到缝线处主要依靠PTFE胶带与基材之间的胶黏剂，在胶黏剂的耐温、耐化学性不佳的情况下，PTFE胶带容易脱落，一旦PTFE胶带发生整体脱落，则存在粉尘从针孔处泄漏的风险。
5涂胶工艺和贴胶带工艺对比
水泥窑的特点之一就是粉尘浓度高，滤袋运行一段时间后，除尘器运行压差随着滤袋表面粉尘附着量的增加而逐渐上升，此时就需要对滤袋进行脉冲喷吹清灰处理，以降低除尘器运行压差。为模拟实际工况下的脉冲喷吹环境，将规格为20cm×20cm的试验样品置于小型喷吹仪上，设置喷吹压力为0.5MPa，喷吹间隔为15s，连续喷吹24h后观察其表观变化。涂胶工艺处理的样品经喷吹处理后，外观随滤料基材出现轻微凸起，但未出现明显裂纹、脱落现象，密封胶与滤料基材粘接牢固；贴PTFE胶带的样品经喷吹处理后，PTFE胶带凸起、脱落，与滤料基材分离，其原因可能是PTFE胶带的黏结剂黏性差、不耐喷吹导致PTFE胶带脱落。因此，在工程应用中，PTFE胶带在烟尘气流和喷吹气流双重作用下更易脱落，易造成针孔密封失效，存在粉尘泄漏的风险。
结束语
滤袋缝合首选热熔工艺，当无法采用热熔工艺时，可选用涂胶工艺和贴PTFE胶带工艺。对于袋头和袋底的缝制，无法采用热熔工艺来避免针孔的存在，因此在粉尘排放要求低于10mg/Nm3时，为了进一步确保微细粉尘不从滤袋针孔处穿透滤料，在保障袋身针孔密封的同时，建议采用涂胶工艺或贴PTFE胶带工艺对袋头和袋底针孔进行密封优化处理。
参考文献
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