工业尾气的大量排放,导致空气中含有大量悬浮微细颗粒物,特别是细颗粒物,对人类健康以及环境造成极大的危害。随着国家各个行业对颗粒物排放限值的要求日益严格以及大众环保意识的逐渐增强,有效的控制空气中的细颗粒物的排放量显得至关重要。滤筒除尘器作为去除空气中细颗粒物的一种有效设备,被广泛的应用在冶金、火力发电、采矿、化工等行业。因此,对滤筒除尘器结构运行参数展开研究能为其更加广泛的应用奠定理论基础。本文通过搭建滤筒除尘器实验测试平台,对常规滤筒除尘器(所采用的滤筒为常规滤筒)和新型滤筒除尘器(所采用的滤筒为内部具有锥体结构的新型滤筒)的过滤性能和清灰性能进行研究,分析不同结构下的滤筒除尘器的除尘效率(总过滤效率和分级过滤效率)、过滤阻力、清灰效果等的变化情况。同时,基于成本效益法对新型滤筒的结构参数进行研究,并运用响应面法(Response surface methodology,RSM)分析不同结构参数对其经济效益比的影响,对新型滤筒的结构参数进行优化。此外,为了测试新型滤筒除尘器在实际工程中的运行情况,将新型滤筒除尘器应用在某钢厂高炉矿槽除尘工程以及某矿筛分厂房项目中。结果表明:(1)对新型滤筒除尘器过滤性能的实验研究发现:新型滤筒的使用能够增大除尘器的过滤面积,在相同处理风量时降低过滤速度,从而提高过滤效率。实验测量结果也表明:新型滤筒除尘器的过滤效率高于常规滤筒除尘器,特别在粉尘粒径较小的时候,过滤效率改善的效果更加明显;对于滤筒在运行过程中的压力损失研究发现:具有锥体结构的新型滤筒的压力损失有所降低。(2)新型滤筒除尘器和常规滤筒除尘器的清灰对比实验表明:当喷吹压力为0。6MPa,脉冲宽度为100ms时,不同结构的滤筒在100mm、500mm、900mm测点处的压力峰值分别为212Pa、396Pa、1920Pa(常规滤筒),400Pa、640Pa、1648Pa(锥体高度0。4m的新型滤筒),360Pa、360Pa、1200Pa(锥体高度0。6m的新型滤筒),说明锥体结构的添加能够改变常规滤筒内部清灰能量的分布情况,在提高滤筒上部的清灰压力的同时,降低滤筒底部的清灰压力,锥体结构的添加使得沿滤筒长度方向上的侧壁压力峰值的分布均匀性提高,这种改善效果使得滤筒上部区域的清灰效果提高,并且降低了常规滤筒底部由于清灰压力过大引起提前破损的概率,延长了滤筒的整体使用寿命。(3)通过成本效益法对新型滤筒除尘器进行经济分析,结果表明:新型滤筒除尘器由于采用的滤筒在内部添加了锥体结构,增大了单个滤筒的过滤面积,在处理相同风量时,能够减少滤筒的使用个数,进而减少除尘器体积和占地面积。在本文给定的参数范围内,成本效益比随锥体褶数增大先增大后减小;随锥体高度、滤筒褶数及褶高增加,成本效益比增大。影响成本效益比的显著性水平顺序依次为锥体褶数、滤筒褶数、褶高、锥体高,而锥体上圆台半径的影响可忽略不计。在给定的参数范围内,当N_1=264,h_1=0。8m,N_2=350,h_2=0。05m时,取得的最大成本效益比为33。25%。(4)为了检验内部具有锥体结构的新型滤筒在实际工程中的运行能力,将新型滤筒除尘器应用到某钢厂高炉矿槽以及某矿筛分厂房项目中,试用结果发现:新型滤筒除尘器清灰效果良好、运行稳定、阻力低于原设计值、出口排放浓度低于20mg/Nm~3,达到国家环保要求。脉冲喷吹滤筒除尘器作为袋式除尘器和电除尘器的理想替代品,在国内外具有更广阔的应用空间。本文提出的新型滤筒除尘器,在清灰性能、过滤效率和系统压力损失三方面,与常规滤筒相比,具有清灰效果更好、运行阻力低、更加节能环保的优势。为内部具有锥体结构的新型褶式滤筒的推广应用提供理论支持。

介绍了利用改进滤筒、增加导流装置等一系列技术措施,提高滤筒式除尘器性能,使之应用于轻烧白云石除尘系统。实践表明,设备运行稳定,效果良好。

目前,干式高效除尘器多为各类袋式除尘器和静电除尘器。它们的收尘效率都很高,全面效率达99。5%,广泛应用于各种工业领域,取得了良好的效果。但是两者均有其固有的缺点。就袋式除尘器而言,设备阻力较高,能量消耗较大,对处理含湿量较大的气体有一定的困难,粉尘粘袋难以清灰。此外,布袋寿命短,半年到一年时间即需要更换,而更换布袋又是一项艰苦的工作,工作量大,维护费用高。对于普通静电除尘器而言,钢材消耗量大,初期投资高,对粉尘的物理性质要求严格,在中,小企业难以推广应用。