隨著當前社會(hui) 經濟的飛速發展，工業(ye) 化進程不斷加快，在推動經濟繁榮的同時，也對大氣環境造成了嚴(yan) 重的汙染。大氣汙染已成為(wei) 製約社會(hui) 可持續發展的重要因素，而煙塵作為(wei) 大氣汙染的主要來源之一，嚴(yan) 重威脅著人類的健康和生態環境的平衡。因此，有效控製有害物質的排放量，減少煙塵汙染，成為(wei) 治理大氣汙染的關(guan) 鍵途徑和必然要求。
為(wei) 了應對嚴(yan) 峻的大氣汙染問題，尤其是煙塵汙染，我國高度重視除塵技術的研究與(yu) 應用，並取得了顯著的成果。在眾(zhong) 多除塵設備中，布袋除塵器及電除塵器以其高效的除塵能力，在我國各種重汙染行業(ye) 中得到了廣泛的應用。這兩(liang) 種設備在除塵領域各有優(you) 勢，對改善大氣環境質量發揮著重要作用。
一、工作原理
(一)袋式除塵器
袋式除塵器的核心部件是由纖維編織物精心製作而成的袋式過濾布。當含塵氣體(ti) 以單向流動的方式通過濾布時，粒徑較大的塵粒在慣性力的作用下，在繞過濾布纖維的過程中與(yu) 纖維發生碰撞，從(cong) 而被攔截下來。而對於(yu) 那些粒徑極其細微(通常為(wei) 1μm 或更小)的塵粒，它們(men) 會(hui) 受到氣體(ti) 分子的不斷衝(chong) 擊，即布朗運動，其運動方向也會(hui) 隨之不斷改變。由於(yu) 纖維之間的空隙小於(yu) 氣體(ti) 分子布朗運動的自由路徑，這些細微塵粒在運動過程中會(hui) 與(yu) 纖維發生碰撞，進而實現與(yu) 氣體(ti) 的分離。
隨著含塵氣體(ti) 的持續通過，足夠數量的塵粒會(hui) 逐漸堆積在濾布纖維的表麵，形成一層濾餅。這層濾餅不僅(jin) 進一步增強了對塵粒的捕集能力，而且通過篩濾等物理機理，能夠有效捕集更細小的塵粒。最終，塵粒被截留在濾布的含塵氣體(ti) 一側(ce) ，而經過淨化的幹淨氣體(ti) 則順利通過濾布，聚集到濾布的另一側(ce) ，即幹淨氣體(ti) 側(ce) 。當濾布表麵的塵粒沉積到一定程度，影響到過濾效果時，通過氣力或機械的方式，將塵粒從(cong) 濾布上清除下來，然後進行收集和輸送。
(二)電除塵器
電除塵器的工作原理基於(yu) 高壓電場的作用。在電除塵器的正負極之間施加高壓直流電，從(cong) 而在兩(liang) 極間形成一個(ge) 強大的電場，該電場強度足以使氣體(ti) 發生電離。當含塵氣體(ti) 通過這個(ge) 高壓電場時，其中的塵粒會(hui) 帶上電荷，一般情況下塵粒會(hui) 荷負電。在電場力的作用下，帶電的塵粒會(hui) 向極性相反的集塵極(正極)移動，並最終沉積在集塵極的表麵，從(cong) 而實現塵粒與(yu) 含塵氣體(ti) 的分離。
當集塵極表麵的粉塵積累到一定程度後，通過振打電極的方式，使沉積在集塵極上的粉塵掉落至除塵器下部的集料鬥內(nei) ，然後通過特定的輸送裝置將收集到的粉塵進行輸送和處理。
二、除塵效率
在除塵效率方麵，袋式除塵器展現出了明顯的優(you) 勢。與(yu) 電除塵器相比，袋式除塵器的除塵效率更高，尤其是對於(yu) 那些對人體(ti) 健康有嚴(yan) 重危害的重金屬粒子以及亞(ya) 微米級的塵粒，袋式除塵器的捕集效果更為(wei) 顯著。通常情況下，袋式除塵器的除塵效率能夠達到 99.99%以上，其排放的煙塵濃度能夠穩定地控製在較低水平，甚至可以低於(yu) 50mg/Nm³，在一些先進的應用場景中，排放濃度甚至可以達到 10mg/Nm³ 以下，幾乎實現了零排放。
袋式除塵器高效的過濾機理使其具有很強的穩定性，不受燃燒煤種物化性能變化的影響。這意味著無論煤種的成分、揮發分等特性如何變化，袋式除塵器都能夠保持相對穩定的除塵效率。針對目前國家日益嚴(yan) 格的排放標準以及排放費用的征收辦法，袋式除塵器在滿足環保要求的同時，也能夠為(wei) 企業(ye) 帶來顯著的經濟效益，減少因超標排放而產(chan) 生的額外費用。
三、影響電除塵性能的因素
(一)電極所產(chan) 生的電場
電場特性是決(jue) 定電除塵器工作性能的關(guan) 鍵因素之一，它直接影響著除塵器的工作寬度和工作效率。最理想的電場應具備沿電流方向的不均勻性，或者同時具有沿電流方向和電流軸線垂直方向的不均勻性。這種不均勻的電場能夠使塵粒在電場中獲得更有效的荷電和運動，從(cong) 而提高除塵器的工作效率。
為(wei) 了實現這種理想的電場分布，在生產(chan) 實踐中，通常會(hui) 采用螺旋狀、蜂刺狀等特殊形狀的陰極線。這些特殊形狀的陰極線能夠有效地改變電場的分布，增強電場的不均勻性，從(cong) 而提高電除塵器的收塵效率。
(二)塵粒的比電阻
塵粒的比電阻是指塵粒在疏鬆狀態下所表現出的視在電阻或當量電阻。塵粒比電阻的大小受到多種因素的綜合影響，其中主要包括溫度、濕度、導電雜質以及粒度等。
對於(yu) 電除塵器來說，存在一個(ge) 最理想的收塵比電阻範圍，即 10⁴～10¹⁰Ω·cm。當塵粒的比電阻處於(yu) 這個(ge) 範圍內(nei) 時，電除塵器能夠達到最佳的收塵效果。為(wei) 了使塵粒的比電阻處於(yu) 理想範圍內(nei) ，常常采用調理煙氣的手段，如對煙氣進行增濕處理，或者在煙氣中添加硫酸、氨、二乙胺等化學物質。這些調理措施可以通過改變煙氣的成分和性質，從(cong) 而調整塵粒的比電阻，提高電除塵器的效率。通常，這些調理操作會(hui) 在煙道內(nei) 進行，通過合理的設備布置和工藝控製，實現對煙氣的有效調節。
(三)荷電及放電過程
在電除塵器的收塵試驗過程中，常常會(hui) 出現一些影響收塵效果的現象，如電暈閉塞現象、反電暈現象以及再飛散現象等。這些現象的出現會(hui) 給收塵工作帶來很大的困難，導致收塵效率的降低。
電暈閉塞現象是指當含塵氣體(ti) 中的粉塵濃度過高時，大量的塵粒會(hui) 在電場中荷電並聚集在電暈極附近，形成一個(ge) 空間電荷層，從(cong) 而抑製電暈電流的產(chan) 生，降低電場強度，影響塵粒的荷電和捕集。反電暈現象則是由於(yu) 高比電阻粉塵在集塵極上堆積後，會(hui) 在集塵極表麵形成一個(ge) 絕緣層，導致集塵極表麵的電位升高，從(cong) 而使沉積在集塵極上的粉塵重新荷電並向電暈極方向運動，造成粉塵的二次飛揚。再飛散現象是指在振打電極的過程中，由於(yu) 振打力過大或不均勻，導致已經沉積在集塵極上的粉塵再次飛揚到氣流中，降低了收塵效率。
為(wei) 了解決(jue) 這些問題，大部分情況下會(hui) 通過延長氣室長度的方式來增加含塵氣體(ti) 在電場中的停留時間，使塵粒有更多的機會(hui) 荷電並被集塵極捕集。此外，還可以通過優(you) 化電場結構、調整振打參數等方式來減少這些現象的發生，提高收塵效率。
(四)其它方麵
除了上述主要因素外，電除塵器的收塵效率還受到多種其他因素的影響。伏安特性反映了電場電壓與(yu) 電流之間的關(guan) 係，合理的伏安特性能夠保證電場的穩定運行和高效收塵。漏風率的大小會(hui) 影響到除塵器內(nei) 部的氣流分布和電場強度，過高的漏風率會(hui) 導致含塵氣體(ti) 的短路和電場強度的降低，從(cong) 而影響收塵效率。
煙氣的溫度、壓力、成分、濕度、流速以及含塵濃度等參數也會(hui) 對電除塵器的性能產(chan) 生重要影響。不同的煙氣條件需要相應地調整電除塵器的運行參數，以確保最佳的收塵效果。陰極線的幾何形狀、直徑、數量和線間距，收塵極的形式、極板斷麵形狀、極間距、極板麵積及電場數，電場長度，供電方式，振打方式(包括位置、強度、周期)，氣流分布裝置，灰鬥形式和出灰口鎖風裝置等因素，也都在一定程度上影響著電除塵器的收塵效率。在設計和運行電除塵器時，需要綜合考慮這些因素，進行合理的選型和優(you) 化，以提高設備的性能和可靠性。
四、電除塵器優(you) 缺點
(一)優(you) 點
初期除塵效率較高：電除塵器在正常運行的初期，能夠達到 99%的除塵效率，對於(yu) 1μm 以下的細微粉塵也具有較好的捕集能力。雖然從(cong) 經濟角度考慮，通常會(hui) 控製在一個(ge) 合理的除塵效率範圍內(nei) ，但在處理一些對粉塵排放要求較高的場合，其初期的高效除塵能力仍然具有很大的優(you) 勢。
處理煙氣量大：電除塵器具有強大的處理能力，能夠適應大流量的含塵氣體(ti) 處理需求。它可以應用於(yu) 高溫(可高達 500℃)、高壓、高濕(相對濕度可達 100%)等各種複雜的工況條件下，並且能夠實現連續穩定的運轉，同時還可以通過自動化控製係統實現設備的遠程監控和操作，提高生產(chan) 效率和管理水平。
運行阻力低：電除塵器具有低阻的特點，其壓力損失僅(jin) 為(wei) 100～200Pa。這意味著在運行過程中，電除塵器所需的能耗較低，能夠為(wei) 企業(ye) 節省一定的運行成本。
(二)缺點
設備投資高：電除塵器的設備結構較為(wei) 複雜，體(ti) 積龐大，需要消耗大量的鋼材。同時，它還需要配備高壓變電和整流設備，這些設備的采購和安裝成本較高，導致電除塵器的初期投資較大。通常情況下，高壓供電設備的輸出峰值電壓為(wei) 70～100kV，這對設備的絕緣性能和安全性提出了很高的要求，進一步增加了設備的投資成本。
技術要求高：電除塵器的製造、安裝和管理都需要較高的技術水平。在製造過程中，需要嚴(yan) 格控製設備的加工精度和質量，確保電場的均勻性和穩定性。在安裝過程中，需要精確調整電極的間距和位置，保證電場的正常運行。在管理方麵，需要專(zhuan) 業(ye) 的技術人員進行操作和維護，及時處理設備運行過程中出現的各種問題。
除塵效率受粉塵比電阻影響大：電除塵器的除塵效率對粉塵比電阻非常敏感。一般來說，對於(yu) 比電阻小於(yu) 10⁴～10⁴Ω·cm 或大於(yu) 10¹⁰～10¹¹Ω·cm 的粉塵，如果不采取相應的措施，電除塵器的除塵效率將會(hui) 受到嚴(yan) 重影響。在實際應用中，需要根據粉塵的比電阻特性，采取適當的調理措施，如增濕、添加化學藥劑等，以提高除塵效率。
需預處理裝置：當處理初始濃度大於(yu) 30g/cm³ 的含塵氣體(ti) 時，電除塵器需要配備預處理裝置，以降低含塵氣體(ti) 的濃度，避免因粉塵濃度過高而導致電暈閉塞等問題的發生。這不僅(jin) 增加了設備的投資成本，還增加了係統的複雜性和運行管理的難度。
不具備離線檢修功能：電除塵器一旦出現故障，由於(yu) 其不具備離線檢修功能，要麽(me) 隻能帶病運行，影響除塵效果和設備的使用壽命;要麽(me) 隻能停爐檢修，這會(hui) 導致生產(chan) 中斷，給企業(ye) 帶來較大的經濟損失。
五、布袋除塵器優(you) 缺點
(一)優(you) 點
除塵效率高：布袋除塵器的除塵效率極高，可達到 99.99%以上，能夠有效地捕集各種粒徑的粉塵，尤其是對細微粉塵的捕集效果更為(wei) 突出。這使得布袋除塵器在滿足嚴(yan) 格的環保排放標準方麵具有很大的優(you) 勢，能夠為(wei) 企業(ye) 提供可靠的除塵解決(jue) 方案。
性能穩定：布袋除塵器的除塵效率不受粉塵比電阻、濃度、粒度等因素的影響，同時鍋爐負荷的變化、煙氣量的波動對袋式除塵器的出口排放濃度影響也較小。這使得布袋除塵器在不同的工況條件下都能夠保持穩定的性能，為(wei) 企業(ye) 的生產(chan) 運行提供了可靠的保障。
具備離線檢修功能：一般情況下，袋式除塵器采用分室結構設計，並在設計過程中留有一定的裕量。這種設計使得除塵器可以在不影響鍋爐正常運行的情況下，實現輪換檢修。當某一個(ge) 室需要進行檢修時，可以將該室隔離，對其他室進行正常運行，從(cong) 而保證了生產(chan) 的連續性和設備的可靠性。
重金屬捕集能力強：由於(yu) 袋式除塵器對微細粉塵的捕集效果更為(wei) 有效，因此它能夠除去飛灰中所含的更多重金屬微粒。這對於(yu) 減少重金屬對環境的汙染，保護生態環境和人類健康具有重要意義(yi) 。
附屬設備少，技術要求相對較低：與(yu) 電除塵器相比，袋式除塵器的附屬設備較少，係統結構相對簡單。同時，其技術要求也沒有電除塵器那麽(me) 高，這使得袋式除塵器的製造、安裝和維護成本相對較低，降低了企業(ye) 的投資和運營成本。
可解決(jue) 煙氣 SO₂ 汙染問題：結合噴霧幹燥等設備，袋式除塵器可以有效地解決(jue) 煙氣中的 SO₂ 汙染問題。通過在噴霧幹燥塔中加入堿性吸收劑，如石灰等，與(yu) 煙氣中的 SO₂ 發生反應，生成亞(ya) 硫酸鈣和硫酸鈣等固體(ti) 物質，然後通過袋式除塵器將這些固體(ti) 物質捕集下來，從(cong) 而實現對 SO₂ 的有效去除。
(二)缺點
操作和維護要求高：袋式除塵器對操作和維護的要求相對較高。在運行過程中，需要定期檢查濾袋的破損情況、清灰係統的運行狀態等。如果濾袋出現破損，需要及時更換，否則會(hui) 影響除塵效果。同時，清灰係統的正常運行也至關(guan) 重要，如果清灰係統失靈，會(hui) 導致濾袋表麵的粉塵堆積過多，增加係統的阻力，甚至影響鍋爐的正常運行。
使用壽命受工況影響大：鍋爐運行過程中的負荷不穩定，尤其是在點爐、起動、停爐等特殊工況下，煙氣的性質會(hui) 發生較大的變化。這些變化會(hui) 對袋式除塵器的濾袋產(chan) 生不利影響，縮短濾袋的使用壽命。在點爐和起動過程中，煙氣中的溫度和含氧量會(hui) 發生急劇變化，可能會(hui) 導致濾袋的熱變形和氧化損壞;在停爐過程中，煙氣中的水分和腐蝕性氣體(ti) 可能會(hui) 在濾袋表麵凝結，造成濾袋的腐蝕和堵塞。
壓力損失大：袋式除塵器的壓力損失一般在 1～1.5kPa，甚至更高。這是由於(yu) 濾袋對含塵氣體(ti) 的過濾作用，使得氣體(ti) 在通過濾袋時需要克服一定的阻力。如果清灰係統失靈，濾袋表麵的粉塵堆積過多，會(hui) 進一步增加係統的阻力，形成惡性循環，導致阻力急劇升高，甚至影響鍋爐的正常運行
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