引言
由于近年来国家环保要求的提高，各重工业行业尤其是钢铁行业，大气治理问题日益突出，钢铁行业大气治理多采用脉冲布袋除尘的方式进行，由于生产及场地的局限性，除尘改造项目难度大，基于这种情况褶皱式脉冲布袋除尘的出现越来越符合现阶段钢铁行业除尘的需求。
正文
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，环境污染问题得到了国家和各级政府的重视，我国工业化进程在过去 30 年超高速发展，由于能源结构以煤炭等重污染低成本能源为主，地区发展不均衡及环保立法相对滞后，执法不够严格，环保意识薄弱等因素，造成了对我们生存环境的巨大压力。其中对工业颗粒物排放的控制因各种原因也相对滞后，是目前全国范围的雾霾等严重大气污染现象的重要原因之一。袋式除尘器目前已经快速发展为控制工业粉尘排放的最成熟有效的技术之一，是控制工业烟气细颗粒物PM2.5和PM10排放的主流技术，应用极为广泛。2017年国家和部分省市相继出台或即将出台的环保政策和排放标准，客观上都为袋式除尘的应用和技术进步提供了难得的机遇；2018生态环境部办公厅最新发布关于征求 《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》 意见的函。《意见稿》 明确：新建（含搬迁）钢铁项目要全部达到超低排放水平。到 2020 年底前，京津冀及周边、长三角、汾渭平原等大气污染防治重点区域具备改造条件的钢铁企业基本完成超低排放改造；到2022年底前，珠三角、成渝、辽宁中部、武汉及其周边、长株潭、乌昌等区域基本完成；到2025年底前，全国具备改造条件的钢铁企业力争实现超低排放。袋式除尘已在企业实现超低排放中确立了自己的核心地位，袋式除尘产业必将在企业新一轮环保提效改造中实现快速发展。也是适用面最广的高效除尘技术，是工业领域粉尘排放控制的最重要的应用技术。2015年以来，伴随着褶皱滤袋自主研发技术的日益成熟，褶皱滤袋逐步满足了大风量、高温、高浓度烟气除尘的应用条件，并且已经开始在电站锅炉除尘中得到普遍应用，尤其在国家出台《钢铁企业超低排放改造工作方案（征求意见稿）》以后，褶皱布袋在钢铁行业的老设备改造的迫切需求中表现的尤为突出，无论从改造施工周期、总体成本投入、对生产的停产影响、还是从对原设备性能的改善提高方面来说，都表现特别突出，从根本上解决了圆布袋的技术壁垒。
采用褶皱布袋改造和新建除尘器较现行普通圆布袋除尘器优势：
从经济角度分析：
1.普通布袋扩容改造需要增加土建基础，增加占地面积，使本来就不宽敞的场地变得更加狭小，甚至某些企业受场地局限，给改造带来了很大的麻烦，且得到的改造成果并不理想，而褶皱布袋的改造仅需要在原有的设备上对布袋及笼骨进行更换即可，无需改变现场任何布局。
2.普通布袋改造需要停产，并拆除原有设备的壳体、保温层、管道、钢架等一系列相关本不必要的工作量，且任何设备的拆解必将对原有设备的结构平衡造成破坏，而褶皱布袋的改造仅需要在原有的设备上对布袋及笼骨进行更换即可，不会对设备的任何结构性部分进行改动和破坏。且普通布袋改造的停产要求对很多企业经济效益损失巨大，也是改造成本的一个重要组成部分；褶皱布袋施工周期短，不需要停产，仅仅是周期性更换的常规工作量，至少可以较普通布袋改造缩短3-5倍以上的时间。
3.普通布袋的改造必须通过增加袋子的数量或者长度来得以实现过滤面积的增加，设备改造复杂，且投入成本高，改造周期长；地基、壳体、喷吹管、气包、脉冲阀等都需要进行增加和改造；相同尺寸的褶皱布袋可根据实际产能的需求，直接提高1.5-2.5倍以上的过滤面积，无需增加任何设备的改造成本。
4.普通布袋由于过滤面积、沉降空间、有效袋间距等较褶皱布袋均相对偏低，造成压差增大，电磁脉冲反吹阀喷吹频繁，滤袋与龙骨之间的摩擦次数直线升高，给破袋漏粉带来了很大的可能；因为喷吹次数的增加，电磁脉冲阀片的使用寿命大大降低，压缩空气的耗用量也会持续性的高于褶皱布袋，后期运维将是一个很大的隐形成本。
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5.普通布袋的改造只是简单的从除尘器侧面或高度进行扩容，改造后效果不够明显，存在隐患，气流分布会不均匀，也无法有足够的沉降空间；而褶皱布袋的改造大部分客户并不需要把过滤面积翻一倍，那么褶皱滤袋可以做的较圆布袋更短，仓室下部留出足够的沉降空间，气流分布更好，进风口含尘气体对袋底的冲击明显降低，滤袋负荷均匀，而且起到了预沉降的作用，且过滤面积的有效增加，降低了压差，除尘器整体性能提高，排放可以得到有效的控制，滤袋的使用寿命也能得到有效的延长，给企业带来一定的经济价值。
6.普通布袋改造除尘器技术风险极高，投入成本大，且改造失败后很难进行二次改造和恢复原状；扩容后系统维护成本（能耗、辅助设备、零件和人工）会明显升高；褶皱布袋几乎不存在改造的风险问题，系统维护成本（能耗、辅助设备、零件和人工）显著下降，保守计算可以在原来的基础上降低30%左右，且这个收益是长期持续的。
7.新设备配套：褶皱布袋较圆布袋可有效增加1倍左右的过滤面积，在同性能的新设备的配套使用时至少可以将设备壳体减小40%以上，相关配套的电磁脉冲阀、喷吹管等都相应减少；占地面积也相应减少；经测算，根据选型的不同，综合造价较普通圆布袋可节约20%-30%左右；由于除尘器都是壳体相对较大的器件，从物流运输成本测算，较同性能的普通圆布袋除尘器的运输成本可节约30%-40%。
从工艺角度分析：
1、气布比增加，降低运行阻力
利用褶皱式布袋替代普通圆布袋，由于过滤面积的大幅度增加，风量不变的情况下系统气布比（即过滤风速）按比例大幅度降低。在其他主要参数不变的情况下，与未改造的情况相比，气布比的降低，直接导致滤料本身的阻力（即除尘器的初始阻力）按线性关系下降，而由粉尘（滤饼）产生的阻力呈平方指数关系下降。
2、气流上升速度降低，有利于粉尘沉降
过滤面积的增加是通过向滤袋径向内部褶皱实现的，除尘器内部理论空间增加，在相同的风量情况下，气流上升速度成比例下降，粉尘沉降优化，清灰后二次扬尘大幅度改善。
3、改善脉冲喷吹效果
由于褶皱滤袋过滤面积的增加是通过向滤袋径向内部褶皱实现的，滤袋理论内径大幅度缩小，所需要的脉冲压缩气体并未因过滤面积的大幅度增加而增加，同等长度的滤袋，压缩空气用量反而减少；普通圆袋/椭圆袋在清灰时，压缩空气引入花板上方二次气流形成的冲击需要克服滤袋的负压将滤饼震掉完成清灰。脉冲气流消失后，布袋在负压作用下快速恢复原状开始下一个过滤周期。褶皱式布袋在同样的脉冲喷吹冲击作用下，由于褶皱布袋形态的设计的优势，滤袋径向整体向外产生微幅震动，并由中间定距间隔的束带平衡了所以扩张的力量，滤料不承受任何扩张的张力，大大降低了粉尘印滤料受张力扩张，纤维间隙增大而向滤料内部渗透的可能性，因此由于脉冲喷吹导致的瞬间排放得到了有效控制，且褶皱式布袋的表面相对不规则结构，使得滤饼更容易破碎和分离。
4、脉冲喷吹周期延长
由于气布比的降低，系统的初始压差降低，动态阻力达到预定系统阻力上限（清灰阻力）的时间大幅度延长，因此系统的清灰周期大幅度延长，排放有效降低。
5、降低疲劳损伤，延长布袋使用寿命
滤袋不再承受脉冲喷吹对滤料的高压扩张和脉冲后滤料对龙骨的撞击，大大降低因此导致的排放和对滤料的疲劳损伤。清灰频率的降低也大幅度减少了滤袋的疲劳损伤。
6、降低笼骨与布袋磨损，延长使用寿命
本配套产品的笼骨是技术实现的关键因素，除了保证滤袋在运行中保持其形态外，结构较普通笼骨也更加合理，没有横向支撑环，对布袋的疲劳损伤大大降低。
综上所述褶皱布袋除尘器广泛的应用于我国水泥、钢铁、氧化铝、煤炭、火力发电厂等的各类工况的除尘的设备配套中，褶皱布袋在国内的出现，让各大行业的除尘有了倍增的效率和长期的性价比收益。
论文作者:丁岳峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/17
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