一、引言

在暖通電力系統(tǒng)的運行過程中，粉塵污染是一個不可忽視的問題。這些粉塵不僅會影響設(shè)備的正常運行，降低系統(tǒng)的效率，還會對環(huán)境和人員健康造成危害。因此，除塵設(shè)備在暖通電力系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。它能夠有效地去除空氣中的粉塵顆粒，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，提高空氣質(zhì)量，符合環(huán)保要求。

二、暖通電力系統(tǒng)中粉塵的來源與危害

（一）粉塵來源

燃料燃燒

在電力系統(tǒng)中，如燃煤電廠，煤炭的燃燒會產(chǎn)生大量的粉塵。煤炭中含有的礦物質(zhì)在高溫燃燒過程中會形成飛灰等顆粒物，隨煙氣排放。

工業(yè)生產(chǎn)過程

暖通系統(tǒng)所服務(wù)的一些工業(yè)場所，如水泥廠、鋼鐵廠等，在原料加工、生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量的粉塵。例如水泥生產(chǎn)中的原料破碎、研磨，鋼鐵冶煉中的礦石燒結(jié)等都會產(chǎn)生大量細微的粉塵顆粒。

（二）危害

對設(shè)備的影響

粉塵會在暖通電力設(shè)備的表面沉積，如鍋爐的受熱面、通風管道、風機葉片等。這會降低設(shè)備的傳熱效率，增加設(shè)備的磨損，導(dǎo)致設(shè)備故障頻發(fā)，縮短設(shè)備的使用壽命，增加維修成本和停機時間。

對環(huán)境的影響

排放到大氣中的粉塵會造成空氣污染，影響大氣能見度，形成霧霾等惡劣天氣現(xiàn)象，對生態(tài)環(huán)境和氣候變化產(chǎn)生負面影響。

對人體健康的影響

可吸入粉塵能夠進入人體呼吸道，引發(fā)呼吸道疾病，如咳嗽、等，長期暴露在高濃度粉塵環(huán)境下還可能導(dǎo)致塵肺病等嚴重的肺部疾病。

三、暖通電力系統(tǒng)除塵設(shè)備的工作原理

（一）機械除塵原理

重力沉降

利用粉塵顆粒自身的重力，使含塵氣體通過一個較大空間的沉降室時，顆粒在重力作用下逐漸沉降到室底而被分離。這種方法適用于處理較大粒徑、密度較大的粉塵，結(jié)構(gòu)簡單，但除塵效率相對較低，一般只能作為初級除塵手段。

慣性除塵

含塵氣體在流動過程中突然改變方向，粉塵顆粒由于慣性會繼續(xù)保持原來的運動方向，從而與氣體分離并撞擊到設(shè)置的擋板等障礙物上而被捕集。慣性除塵設(shè)備可以處理中等粒徑的粉塵，除塵效率比重力沉降有所提高，但對于細小粉塵的去除效果有限。

離心力除塵

通過使含塵氣體在高速旋轉(zhuǎn)的裝置（如旋風除塵器）中運動，粉塵顆粒在離心力的作用下被甩向器壁并沿壁面落入灰斗收集。離心力除塵能處理較小粒徑的粉塵，具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單、投資成本低等優(yōu)點，在暖通電力系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍，常作為預(yù)除塵或中等效率的除塵設(shè)備。

（二）靜電除塵原理

靜電除塵器利用高壓電場使粉塵顆粒帶電，然后在電場力的作用下使帶電粉塵向電極運動并被捕集在電極上。其工作過程包括氣體電離、粉塵荷電、粉塵沉降等步驟。首先在放電極與收塵電極之間施加高壓直流電，使放電極周圍的氣體發(fā)生電離產(chǎn)生大量電子和離子，含塵氣體通過時粉塵顆粒與這些離子碰撞而荷電，荷電后的粉塵在電場力作用下向收塵電極運動并沉積在電極表面，通過振打等方式使粉塵落入灰斗。靜電除塵器具有除塵效率高、處理量大、能夠處理細微粉塵等優(yōu)點，適用于對除塵要求較高的場合，但設(shè)備投資和運行成本較高，對操作和維護要求也較為嚴格。

（三）袋式除塵原理

袋式除塵器通過過濾材料（布袋）對含塵氣體進行過濾。含塵氣體進入除塵器后，粉塵顆粒被布袋攔截在其表面，而清潔的氣體則透過布袋排出。隨著粉塵在布袋表面的積累，會形成一層粉塵層，這層粉塵層本身也起到過濾作用，進一步提高了除塵效率。當布袋上的粉塵達到一定厚度時，通過脈沖噴吹等清灰方式將粉塵抖落并收集。袋式除塵器對各種粒徑的粉塵都有較高的除塵效率，尤其是對細微粉塵的捕捉效果明顯，但其過濾速度相對較低，設(shè)備占地面積較大，布袋需要定期更換維護。

四、暖通電力系統(tǒng)除塵設(shè)備的類型

（一）旋風除塵器

如前文所述，旋風除塵器依靠離心力分離粉塵。它的結(jié)構(gòu)主要包括進氣管、筒體、錐體、排氣管等部分。含塵氣體從進氣管切向進入筒體，在筒體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，粉塵在離心力作用下被甩向筒壁并沿壁面落入錐體底部的灰斗。旋風除塵器具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低、維護方便等優(yōu)點，可單獨使用或作為多級除塵系統(tǒng)的初級除塵設(shè)備。但對于粒徑小于 5 - 10 微米的粉塵，其除塵效率較低。

（二）靜電除塵器

分為干式靜電除塵器和濕式靜電除塵器。干式靜電除塵器以空氣為介質(zhì)，在電場作用下實現(xiàn)粉塵的分離和收集，應(yīng)用普遍。濕式靜電除塵器則用水或其他液體作為沖洗介質(zhì)，在收集粉塵的同時還能對煙氣進行降溫、脫硫等協(xié)同處理，適用于處理含濕量高、有粘性或有腐蝕性的粉塵，但設(shè)備較為復(fù)雜，運行成本較高。靜電除塵器在大型火力發(fā)電廠、鋼鐵廠等對除塵效率要求極高的場所應(yīng)用較多。

（三）袋式除塵器

根據(jù)清灰方式的不同可分為脈沖袋式除塵器、機械振打袋式除塵器等。脈沖袋式除塵器利用壓縮空氣周期性地向布袋內(nèi)噴吹，使布袋瞬間膨脹變形抖落粉塵，清灰效果好，過濾風速較高，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用普遍。機械振打袋式除塵器則通過機械裝置定期振打布袋來除去粉塵，結(jié)構(gòu)相對簡單，但清灰效果不如脈沖袋式除塵器，過濾風速較低。袋式除塵器適用于處理各種工業(yè)粉塵，尤其是對排放要求嚴格的場合。

（四）電袋復(fù)合除塵器

結(jié)合了靜電除塵和袋式除塵的優(yōu)點。含塵氣體先經(jīng)過靜電除塵區(qū)域，利用電場使大部分粉塵荷電并被捕集，然后進入袋式除塵區(qū)域，未被靜電除塵器捕集的細微粉塵被布袋進一步過濾。電袋復(fù)合除塵器既具有靜電除塵器處理量大、阻力小的優(yōu)點，又具有袋式除塵器除塵效率高、對細微粉塵捕集效果好的特點，在一些新建或改造的暖通電力除塵項目中得到了越來越多的應(yīng)用。

五、暖通電力系統(tǒng)除塵設(shè)備的應(yīng)用場景與選擇要點

（一）應(yīng)用場景

火力發(fā)電廠

在鍋爐煙氣處理中，需要高效的除塵設(shè)備來去除燃燒產(chǎn)生的大量飛灰。根據(jù)電廠的規(guī)模、燃料特性、環(huán)保排放要求等，可以選擇靜電除塵器、袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器等。

鋼鐵廠

在原料場、燒結(jié)機、煉鐵高爐、煉鋼轉(zhuǎn)爐等環(huán)節(jié)都會產(chǎn)生大量粉塵。例如燒結(jié)機煙氣除塵可采用靜電除塵器或電袋復(fù)合除塵器，原料場的揚塵控制可采用旋風除塵器與袋式除塵器組合的方式。

水泥廠

從原料破碎、烘干、粉磨到水泥成品包裝等全過程都有粉塵產(chǎn)生。水泥窯尾煙氣除塵多采用袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器，而在一些揚塵點如皮帶輸送機轉(zhuǎn)運處可采用旋風除塵器進行局部除塵。

（二）選擇要點

除塵效率要求

根據(jù)國家和地方的環(huán)保排放標準，確定所需的除塵效率。例如，對于一些重點區(qū)域的電廠和工業(yè)企業(yè)，要求粉塵排放濃度極低，此時可能需要選擇袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器等高效除塵設(shè)備。

粉塵特性

包括粉塵的粒徑分布、密度、粘性、濕度、腐蝕性等。對于粒徑較大、密度較大的粉塵，可優(yōu)先考慮旋風除塵器等機械除塵設(shè)備；對于細微粉塵、有粘性或腐蝕性的粉塵，則需要選擇袋式除塵器、靜電除塵器或電袋復(fù)合除塵器，并根據(jù)粉塵特性選擇合適的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計。

處理風量

根據(jù)暖通電力系統(tǒng)的規(guī)模和運行工況，確定所需處理的風量大小。不同類型的除塵設(shè)備有其適宜的處理風量范圍，例如旋風除塵器一般適用于中小風量的除塵，而靜電除塵器和袋式除塵器可處理較大風量。

設(shè)備成本與運行成本

考慮設(shè)備的初期投資成本，包括設(shè)備購置、安裝調(diào)試等費用，以及運行成本，如能耗、維護費用、耗材更換費用等。一般來說，靜電除塵器設(shè)備投資較高但運行能耗相對較低，袋式除塵器設(shè)備投資相對較低但布袋更換等維護成本較高，在選擇時需要綜合權(quán)衡。

六、暖通電力系統(tǒng)除塵設(shè)備的維護與管理

（一）日常維護

設(shè)備巡檢

定期對除塵設(shè)備進行巡檢，檢查設(shè)備的外觀是否有損壞、變形，各連接部位是否密封良好，管道有無泄漏等。對于旋風除塵器，要檢查筒體、錐體有無磨損；對于靜電除塵器，要檢查電極是否積灰、放電是否正常；對于袋式除塵器，要檢查布袋是否破損、清灰系統(tǒng)是否正常工作等。

清灰系統(tǒng)維護

保證清灰系統(tǒng)的正常運行至關(guān)重要。對于脈沖袋式除塵器，要檢查壓縮空氣的壓力、流量是否正常，脈沖閥是否能正常開啟和關(guān)閉，噴吹管有無堵塞等；對于機械振打袋式除塵器，要檢查振打裝置的傳動部件是否靈活，振打力度是否合適。

粉塵收集與處理

及時清理灰斗中的粉塵，防止粉塵堆積過高影響設(shè)備運行。對于收集的粉塵要按照環(huán)保要求進行妥善處理，如回收利用或運輸?shù)街付ǖ奶盥駡龅取?/p>

（二）定期檢修

設(shè)備拆解檢查

每隔一定時間對除塵設(shè)備進行拆解檢查，對內(nèi)部部件進行完整的清理、檢查和維修。例如對靜電除塵器的電極進行清洗、修復(fù)或更換，對袋式除塵器的布袋進行完整檢查和更換損壞的布袋，對旋風除塵器的內(nèi)部耐磨涂層進行檢查和修復(fù)等。

性能測試與校準

定期對除塵設(shè)備的性能進行測試，如除塵效率、壓力損失等，并根據(jù)測試結(jié)果進行校準和調(diào)整。例如調(diào)整靜電除塵器的電壓、電流，優(yōu)化袋式除塵器的過濾風速等，以確保設(shè)備始終保持良好的運行性能。

（三）人員培訓(xùn)與管理

對除塵設(shè)備的操作人員和維護人員進行專業(yè)培訓(xùn)，使其熟悉設(shè)備的工作原理、操作流程、維護要點和安全注意事項。建立完善的設(shè)備管理檔案，記錄設(shè)備的運行參數(shù)、維護情況、故障及處理等信息，以便對設(shè)備的運行狀況進行跟蹤和分析，為設(shè)備的優(yōu)化和升級提供依據(jù)。

綜上所述，暖通電力系統(tǒng)除塵設(shè)備對于保障系統(tǒng)的正常運行、保護環(huán)境和人體健康具有極為重要的意義。通過深入了解其工作原理、類型、應(yīng)用場景、選擇要點以及維護管理等方面的知識，能夠更好地在暖通電力工程實踐中選擇合適的除塵設(shè)備，并確保其高效、穩(wěn)定地運行，以適應(yīng)日益嚴格的環(huán)保要求和工業(yè)發(fā)展的需求。