引言

布(bu)袋(dai)收(shou)(shou)塵器(qi)是(shi)(shi)目前最常(chang)用的(de)收(shou)(shou)塵系統，種(zhong)類極為廣泛。根據濾袋(dai)幾何(he)形狀(zhuang)的(de)不同，收(shou)(shou)塵器(qi)有袋(dai)式(shi)收(shou)(shou)塵器(qi)、扁袋(dai)式(shi)收(shou)(shou)塵器(qi)、卷筒式(shi)收(shou)(shou)塵器(qi)和多(duo)孔盤狀(zhuang)收(shou)(shou)塵器(qi)等。壓縮(suo)空氣脈沖噴射式(shi)布(bu)袋(dai)收(shou)(shou)塵器(qi)是(shi)(shi)目前水泥工業(ye)中主要(yao)采用的(de)類型。布(bu)袋(dai)收(shou)(shou)塵器(qi)的(de)主要(yao)優(you)點是(shi)(shi)：即使在(zai)過程參數波動(dong)的(de)情況(kuang)下(xia)，其仍可保持(chi)不變的(de)高效除(chu)塵效率。這(zhe)使其特別適用于(yu)煅燒(shao)窯、熟料冷卻機(ji)及(ji)水泥磨的(de)“起(qi)動(dong)”和“停機(ji)”階段。

1參數和設計標準

收塵器參(can)數(shu)的(de)設定(ding)取決于其不(bu)同的(de)應(ying)(ying)用場合。其設定(ding)值(zhi)會(hui)隨氣體(ti)容積流量(liang)、溫度范圍、氣體(ti)組成及顆(ke)粒含量(liang)等(deng)變(bian)化而有所不(bu)同。然而盡管如此，袋式收塵器設計的(de)一般特征參(can)數(shu)是(shi)由收塵器生產商及許多(duo)水(shui)泥廠商基(ji)于其實踐經(jing)驗開發(fa)出(chu)來的(de)，且(qie)這些(xie)參(can)數(shu)必(bi)須不(bu)斷加以修正(zheng)以適(shi)應(ying)(ying)當前最先(xian)進(jin)的(de)技術水(shui)平。

有關主要參數如下：

氣布比

氣布(bu)比（ACR）為(wei)每分種每平(ping)米有效過(guo)濾(lv)面積，以m3計(ji)的單(dan)位(wei)容積流量(liang)，其值等于(yu)平(ping)均濾(lv)袋的入(ru)口(kou)速度，以m/min表示。

窯/生(sheng)料(liao)磨、水泥磨和煤磨、旁路及一般熟料(liao)冷卻機(ji)作業中，其收塵的氣布(bu)比一般為1.0m3(m2·min)。

在對水泥(ni)料倉、輸送帶及原料預處理的二次除塵系統中(zhong)，其氣(qi)布(bu)比(bi)可達到2m3(m2·min)。

“罐速”

近年(nian)來，“罐(guan)速”一詞常用在各種產品(pin)說明(ming)中，用來表征過濾袋(dai)組入(ru)口處過濾袋(dai)間的平均流速。氣體(ti)可從“罐(guan)”的下(xia)部、或側面和下(xia)部進(jin)(jin)入(ru)，這主(zhu)要取決于原設計，其宗旨是(shi)讓氣流從多個渠道進(jin)(jin)入(ru)。

本項參數設定(ding)目的(de)是確(que)保各袋(dai)間有充足(zu)的(de)開放橫(heng)截面，以避(bi)免袋(dai)間的(de)磨蝕和接(jie)觸。其標準值是1.0m/sec。

袋長

袋(dai)長對收(shou)塵器(qi)設備的(de)占地面(mian)積有(you)很大的(de)影響，其原(yuan)因(yin)是(shi)(shi)當較(jiao)長的(de)過(guo)濾袋(dai)用于同樣的(de)過(guo)濾面(mian)積時，收(shou)塵器(qi)的(de)外(wai)形會是(shi)(shi)短或(huo)窄。然(ran)而沿(yan)著整個袋(dai)長必須達到足夠(gou)的(de)清潔，其必然(ran)需要(yao)按袋(dai)準(zhun)確地定制(zhi)清袋(dai)系(xi)統。

一般(ban)工藝(yi)過程收塵(chen)器中(zhong)的(de)(de)袋長為6.0。而低壓清袋系統中(zhong)，袋長可放寬(kuan)到8.0m。只在(zai)煤磨后的(de)(de)裝置中(zhong)，袋長可限定在(zai)4.5m。

2各設計參數的相互影響

布(bu)(bu)(bu)袋收(shou)塵(chen)器(qi)必(bi)(bi)需的(de)(de)(de)表(biao)面積由(you)氣(qi)布(bu)(bu)(bu)比決定(ding)(ding)。較高的(de)(de)(de)氣(qi)布(bu)(bu)(bu)比會造成(cheng)收(shou)塵(chen)器(qi)表(biao)面積的(de)(de)(de)縮(suo)小，并且(qie)它也決定(ding)(ding)收(shou)塵(chen)器(qi)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)整(zheng)體規格大(da)小。同(tong)時也使(shi)清(qing)(qing)袋系(xi)(xi)統的(de)(de)(de)組分（例(li)如，膜片閥和(he)支撐架等）在規格上減小。較高的(de)(de)(de)氣(qi)布(bu)(bu)(bu)比使(shi)整(zheng)個收(shou)塵(chen)系(xi)(xi)統變得緊湊、同(tong)時成(cheng)本(ben)(ben)也較低(di)。然(ran)而氣(qi)布(bu)(bu)(bu)比大(da)于1.0的(de)(de)(de)收(shou)塵(chen)系(xi)(xi)統，其基本(ben)(ben)前提(ti)下(xia)是(shi)必(bi)(bi)須要(yao)有一個功能極好的(de)(de)(de)清(qing)(qing)袋系(xi)(xi)統。較差的(de)(de)(de)清(qing)(qing)袋系(xi)(xi)統只(zhi)有通過提(ti)高清(qing)(qing)袋頻率(lv)和(he)壓(ya)(ya)力(li)才能增大(da)氣(qi)布(bu)(bu)(bu)比。正是(shi)清(qing)(qing)袋頻率(lv)和(he)壓(ya)(ya)力(li)這兩(liang)個主要(yao)參數決定(ding)(ding)著昂貴的(de)(de)(de)過濾袋材料(liao)的(de)(de)(de)化學(xue)磨損性(xing)。尤其是(shi)，較高的(de)(de)(de)氣(qi)布(bu)(bu)(bu)比會引起收(shou)塵(chen)室流體阻力(li)及壓(ya)(ya)力(li)損失的(de)(de)(de)增大(da)。

總體上講，通過收塵(chen)(chen)器的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)差(cha)(cha)主要由(you)以(yi)下幾種因素構成：含塵(chen)(chen)風管的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)損(sun)失、流入(ru)收塵(chen)(chen)室氣體的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)損(sun)失、穿(chuan)過過濾(lv)(lv)(lv)袋（包括噴嘴(zui)管）的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)損(sun)失，以(yi)及(ji)清潔室中(zhong)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)損(sun)失。其中(zhong)，穿(chuan)過濾(lv)(lv)(lv)袋的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)損(sun)失占的(de)(de)(de)(de)比例最大，過濾(lv)(lv)(lv)材料的(de)(de)(de)(de)基本壓(ya)力(li)損(sun)失隨時間的(de)(de)(de)(de)推移會有微小的(de)(de)(de)(de)增加，這是由(you)于超細(xi)粉塵(chen)(chen)會不可(ke)逆地嵌入(ru)過濾(lv)(lv)(lv)材料中(zhong)。較高(gao)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)差(cha)(cha)必然(ran)需要較大的(de)(de)(de)(de)風機的(de)(de)(de)(de)額(e)定(ding)功(gong)率。從設備操作者的(de)(de)(de)(de)觀點來說，當(dang)然(ran)最希望能(neng)夠保持盡可(ke)能(neng)低的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)差(cha)(cha)。若(ruo)能(neng)確保收塵(chen)(chen)裝置內(nei)低的(de)(de)(de)(de)過濾(lv)(lv)(lv)壓(ya)力(li)差(cha)(cha)，就可(ke)設計(ji)出(chu)具(ju)有較低總壓(ya)頭驅動額(e)定(ding)功(gong)率的(de)(de)(de)(de)風機。

例(li)如，在一個(ge)收(shou)塵系(xi)統中，風(feng)機的(de)能(neng)量消耗(hao)占(zhan)其整(zheng)個(ge)運行費用(yong)的(de)60%左右。運行成(cheng)(cheng)本(ben)中第二大(da)組成(cheng)(cheng)是濾(lv)袋，濾(lv)袋的(de)使(shi)用(yong)壽命對整(zheng)個(ge)成(cheng)(cheng)本(ben)構成(cheng)(cheng)影響很大(da)，尤(you)其是成(cheng)(cheng)本(ben)昂貴(gui)的(de)熱(re)氣(qi)流(liu)過濾(lv)袋的(de)應用(yong)在不(bu)斷增加。此外，第三大(da)運行耗(hao)費是壓縮空氣(qi)的(de)費用(yong)也不(bu)容低(di)估(gu)。

3清袋系統

袋(dai)(dai)(dai)式收塵器的(de)(de)清(qing)(qing)袋(dai)(dai)(dai)系統對(dui)整個收塵器裝置(zhi)運行的(de)(de)可靠性(xing)及(ji)運行費用具有決(jue)定性(xing)的(de)(de)作用。當含塵空氣(qi)穿過濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)，根據(ju)物(wu)料類型的(de)(de)不同在(zai)濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)上會(hui)形成一個塵“餅”。因此，濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)必須(xu)定時進行清(qing)(qing)理，清(qing)(qing)除掉其上沉積的(de)(de)粉塵，否則，其過濾(lv)阻力會(hui)不斷增大(da)。在(zai)脈沖(chong)噴射式清(qing)(qing)袋(dai)(dai)(dai)系統中(zhong)，收塵器中(zhong)多排過濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)逐(zhu)排（在(zai)線）或(huo)逐(zhu)室（離線）地進行清(qing)(qing)潔。清(qing)(qing)袋(dai)(dai)(dai)工作主要(yao)是由同含塵氣(qi)流(liu)方(fang)向相反(fan)注入(ru)過濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)的(de)(de)壓縮空氣(qi)來(lai)完成的(de)(de)。專用閥能(neng)夠非常(chang)精確(que)地控制壓縮空氣(qi)的(de)(de)脈動(dong)。沉積在(zai)濾(lv)袋(dai)(dai)(dai)表面的(de)(de)粉塵由脈動(dong)的(de)(de)壓縮空氣(qi)吹(chui)落(luo)并落(luo)入(ru)收塵器的(de)(de)下(xia)部。

目(mu)前，在(zai)(zai)收塵器市場上有高壓/小容(rong)積（HPLV）和(he)(he)低壓/大容(rong)積（LPLV）兩(liang)種(zhong)不同的(de)(de)概念在(zai)(zai)競爭。HPLV因其較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)(de)壓縮(suo)空氣(qi)消耗(hao)量(liang)(liang)備受(shou)關注。在(zai)(zai)清(qing)(qing)袋(dai)操(cao)作(zuo)環節中，較(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)加速(su)和(he)(he)減速(su)力(li)必然(ran)導致塵餅的(de)(de)散(san)落(luo)。高清(qing)(qing)袋(dai)壓力(li)（3-6bar）又對過(guo)(guo)濾袋(dai)的(de)(de)使用壽命(ming)有不利的(de)(de)影響。在(zai)(zai)LPLV系統的(de)(de)情況下，是在(zai)(zai)較(jiao)(jiao)(jiao)低的(de)(de)清(qing)(qing)袋(dai)壓力(li)（＜3bar＝？和(he)(he)較(jiao)(jiao)(jiao)高的(de)(de)壓縮(suo)空氣(qi)流量(liang)(liang)下進行濾袋(dai)清(qing)(qing)理的(de)(de)。因此，能減少對過(guo)(guo)濾袋(dai)的(de)(de)破壞(huai)性清(qing)(qing)潔，延長過(guo)(guo)濾袋(dai)的(de)(de)服務壽命(ming)。然(ran)而，這(zhe)會造(zao)成較(jiao)(jiao)(jiao)大的(de)(de)壓縮(suo)空氣(qi)消耗(hao)量(liang)(liang)，且這(zhe)只出現在(zai)(zai)一定的(de)(de)氣(qi)布比(bi)限度內。當清(qing)(qing)灰質量(liang)(liang)不夠(gou)高時，只能通過(guo)(guo)增加清(qing)(qing)袋(dai)壓力(li)和(he)(he)清(qing)(qing)袋(dai)頻率的(de)(de)方式(shi)得以(yi)改(gai)善。

以(yi)上設(she)計參數間的(de)(de)相互(hu)影響表明，為了使收(shou)塵器系統達到(dao)最佳的(de)(de)性價比，應做(zuo)到(dao)盡可能(neng)大的(de)(de)氣布(bu)比、盡可能(neng)低的(de)(de)壓(ya)力差及盡可能(neng)低的(de)(de)清袋壓(ya)力。

3.1 具有高壓和低壓清袋系統的布袋收塵器

在過(guo)去幾年中，現已成功開發了一(yi)系列布袋收(shou)塵(chen)器。這(zhe)些收(shou)塵(chen)器從廣泛的(de)應用范圍及適(shi)應特殊目的(de)的(de)類(lei)型(xing)來看(kan)，它們能(neng)夠被最(zui)佳地(di)采用、最(zui)佳地(di)解決(jue)個性化(hua)的(de)需要。

3.2 IMPULS清袋系統

在(zai)此(ci)清(qing)(qing)袋(dai)系(xi)統(tong)中，壓(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)在(zai)零(ling)點(dian)(dian)幾(ji)秒的(de)(de)時(shi)間(jian)內流(liu)經膜片(pian)閥進(jin)入(ru)(ru)(ru)噴(pen)射(she)管(guan)。產生的(de)(de)壓(ya)(ya)力波會以(yi)(yi)超聲(sheng)速經由噴(pen)射(she)管(guan)進(jin)入(ru)(ru)(ru)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)氣(qi)(qi)(qi)體室然后膨脹進(jin)入(ru)(ru)(ru)噴(pen)射(she)器。此(ci)過程(cheng)(cheng)中，由一次壓(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)形成的(de)(de)脈(mo)沖(chong)開放(fang)的(de)(de)噴(pen)射(she)氣(qi)(qi)(qi)流(liu)在(zai)其(qi)到噴(pen)射(she)器的(de)(de)過程(cheng)(cheng)中帶入(ru)(ru)(ru)周邊的(de)(de)清(qing)(qing)潔(jie)(jie)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)（一次和二次風）。兩(liang)股氣(qi)(qi)(qi)流(liu)通(tong)過脈(mo)沖(chong)交(jiao)換(huan)在(zai)噴(pen)射(she)器中混(hun)合，同時(shi)發生增壓(ya)(ya)，導致兩(liang)股氣(qi)(qi)(qi)流(liu)的(de)(de)熱交(jiao)換(huan)。幾(ji)十(shi)年的(de)(de)實踐(jian)經驗表(biao)明，這套收塵器清(qing)(qing)袋(dai)系(xi)統(tong)具有(you)(you)以(yi)(yi)下幾(ji)方面的(de)(de)優點(dian)(dian)：高(gao)運(yun)行(xing)可(ke)靠性(xing)和系(xi)統(tong)穩定性(xing)、低(di)壓(ya)(ya)縮空(kong)氣(qi)(qi)(qi)消耗量(liang)、低(di)能量(liang)輸入(ru)(ru)(ru)、在(zai)困難的(de)(de)運(yun)行(xing)條件(jian)下IMPULS清(qing)(qing)袋(dai)系(xi)統(tong)具有(you)(you)高(gao)可(ke)靠性(xing)、全(quan)自動(dong)化運(yun)行(xing)、無(wu)活動(dong)部件(jian)，因此(ci)幾(ji)乎沒有(you)(you)任(ren)何磨(mo)損、維修保養簡便(bian)、由于二次空(kong)氣(qi)(qi)(qi)含量(liang)高(gao)，在(zai)露點(dian)(dian)以(yi)(yi)下不會出現露珠，過濾袋(dai)使用壽命長等。

3.3 RJMC（能量最小化原理）技術

本(ben)項技術的(de)主要目的(de)包括(kuo)以下(xia)幾(ji)個方(fang)面：優化(hua)運行費(fei)用、減小(xiao)過濾系統的(de)壓力損失、使清袋(dai)(dai)(dai)壓力最小(xiao)化(hua)、降低清袋(dai)(dai)(dai)頻(pin)率，同時減小(xiao)能源消耗、延長過濾袋(dai)(dai)(dai)的(de)服務壽命等。其設計理(li)念主要圍繞(rao)以下(xia)幾(ji)點展開，即(ji)大袋(dai)(dai)(dai)長、氣布比(bi)大大高于(yu)1.0 m3(m2·min)及(ji)處理(li)粉塵量達到(dao)800g/Bm3。

本(ben)(ben)項技術最突出(chu)的一個目標(biao)是通過增大氣布比(bi)減小(xiao)投資成本(ben)(ben)，這意味著較小(xiao)的收塵器表面積和清袋系統(tong)，另外降(jiang)低整個收塵器的總體積及建造(zao)收塵系統(tong)基礎(chu)、鋼結構、平臺及回收部件等(deng)的花費(fei)和復雜性(xing)。此外，改進系統(tong)在運轉率、粉塵和噪音(yin)排放等(deng)方面的性(xing)能也是開發(fa)研究目標(biao)。

RJMC是(shi)一(yi)種基于(yu)低(di)壓(ya)脈沖噴射原理的(de)(de)(de)清(qing)袋(dai)(dai)工藝，它既可在(zai)(zai)低(di)罐壓(ya)條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)，又(you)可在(zai)(zai)小(xiao)容積壓(ya)縮(suo)空氣條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)發揮作用，因(yin)此這一(yi)系(xi)統(tong)(tong)被稱為“低(di)壓(ya)/小(xiao)容積（LPLV）”清(qing)袋(dai)(dai)系(xi)統(tong)(tong)。由于(yu)無流動狀態存在(zai)(zai)，壓(ya)縮(suo)空氣脈沖只需輕微振動濾袋(dai)(dai)，塵餅(bing)即以(yi)團塊(kuai)形式從濾袋(dai)(dai)上垂(chui)直滑落(luo)下(xia)來，而不是(shi)被加快離開(kai)過濾袋(dai)(dai)。即使(shi)在(zai)(zai)很(hen)低(di)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)差下(xia)，該(gai)清(qing)袋(dai)(dai)系(xi)統(tong)(tong)仍能(neng)高(gao)效徹底地(di)發揮功能(neng)。低(di)罐壓(ya)意味著，由于(yu)加速(su)和(he)減速(su)力(li)(li)非(fei)(fei)常低(di)，濾袋(dai)(dai)可以(yi)非(fei)(fei)常柔和(he)、較小(xiao)損傷的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)(jian)下(xia)進行清(qing)理。在(zai)(zai)整(zheng)個(ge)清(qing)袋(dai)(dai)操(cao)作中，同(tong)其它類型低(di)壓(ya)清(qing)袋(dai)(dai)系(xi)統(tong)(tong)相比， RJMC系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)特點是(shi)具有(you)穩(wen)定(ding)和(he)不變的(de)(de)(de)過濾壓(ya)差，因(yin)此，整(zheng)個(ge)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)波動降到最小(xiao)。

RJMC系統的優點

為(wei)(wei)了評估各種(zhong)用于窯廢(fei)氣除塵的收塵系統，本文選用的裝置參數如下：容積流量(liang)660,000 B（？）m3/ H的含(han)(han)塵空氣，固體顆(ke)粒(li)(li)含(han)(han)量(liang)為(wei)(wei)50mg/ Bm3 ，溫(wen)度為(wei)(wei)240℃。當顆(ke)粒(li)(li)含(han)(han)量(liang)大于20 mg/ Bm3  時(shi)，選用靜(jing)電收塵器(qi)為(wei)(wei)優，在某(mou)些情況下還需(xu)冷卻(que)或調(diao)質。對一(yi)些新水泥廠顆(ke)粒(li)(li)含(han)(han)量(liang)的限制(zhi)為(wei)(wei)小于20 mg/ Bm3 ，選用袋(dai)式收塵器(qi)，其(qi)中RJMC收塵器(qi)由于它具有最低的運行費用及綜(zong)合優勢而正(zheng)成為(wei)(wei)決定性的發展趨勢。

RJMC收塵系統的(de)優點簡述(shu)如(ru)下：

綜(zong)合了反吹與脈(mo)沖噴射收塵器的優點

低(di)壓力(li)差和低(di)風機(ji)能(neng)耗

壓縮空氣量顯著減少

清(qing)袋壓力（1-3bar）低使(shi)(shi)過濾袋的使(shi)(shi)用壽命延長

可(ke)使(shi)用長達8m的過濾袋(dai)

設備基礎面積和收塵器體積小

恒定的高分離效率

無CO問題

極低的顆(ke)粒和噪音(yin)排放

近(jin)幾年來所取得的(de)(de)實踐(jian)經驗及目前(qian)的(de)(de)測試結(jie)果均證明了RJMC技(ji)術的(de)(de)高效性，同(tong)時也(ye)表(biao)明該技(ji)術明顯優(you)于傳統的(de)(de)脈噴式及反吹式系統。RJMC技(ji)術節省的(de)(de)費用(yong)實際超(chao)過了預期的(de)(de)潛能。若嚴格限(xian)制初始條件，RJMC收塵器運行費用(yong)要低于靜電收塵器。

隨著在運用RJMC技術進行一系列試(shi)驗(yan)及在自己的(de)中試(shi)廠(chang)試(shi)驗(yan)8m長(chang)過(guo)濾袋取(qu)得(de)成功(gong)的(de)結(jie)果，現在已(yi)經(jing)有了從生(sheng)產實踐中取(qu)得(de)的(de)最新的(de)測(ce)試(shi)數據，它們(men)充分證(zheng)實了預期(qi)的(de)效果。表1列出了來自阿拉伯聯合酋長(chang)國Fujairah水泥工業公司的(de)收塵(chen)系統測(ce)試(shi)數據。

表1 設備的(de)技術操作數據

將設計(ji)數據(ju)與前實際(ji)運行方(fang)(fang)式(shi)所(suo)測得的(de)(de)數據(ju)進(jin)行對比(bi)(bi)(bi)顯示(shi)，其氣布比(bi)(bi)(bi)已從(cong)1.20增大到1.42 m3(m2·min), 因此(ci),目(mu)前每小時處理廢氣量比(bi)(bi)(bi)原來增加了(le)20%。這(zhe)個從(cong)實踐所(suo)取得的(de)(de)例子(zi)無可(ke)爭辯地證實即(ji)使采(cai)用8m長的(de)(de)過(guo)濾袋(dai)和只有(you)2.5bar無破壞(huai)性清(qing)袋(dai)壓(ya)力(li)，RJMC技術仍是(shi)可(ke)靠和高性價比(bi)(bi)(bi)的(de)(de)操作方(fang)(fang)法。氣布比(bi)(bi)(bi)為1.5的(de)(de)目(mu)標也即(ji)將達到。與市場上其它收塵系(xi)統相比(bi)(bi)(bi)，8m長袋(dai)RJMC袋(dai)式(shi)收塵器小于 10mg/B m3的(de)(de)殘余顆粒含量及(ji)緊(jin)湊的(de)(de)體積是(shi)無以倫比(bi)(bi)(bi)的(de)(de)。

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