袋式除尘器

袋式除尘器（Bagfilter） ，又叫过滤式除尘器 ，而且，由于其滤布多被做成布袋形，所以，其也被称为布袋除尘器。该除尘器是一种利用 有机纤维 或 无机 纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来的净化设备，且是一种应用比较广泛的干式滤尘装置。

18世纪80年代 德国 首先对袋式除尘器进行了商业化应用。1954年科学家HiVhersey发明了逆喷吹气清灰技术，1957年科学家TvReinauer发明的脉喷型（脉冲）袋式除尘技术，实现了袋式除尘技术的重大突破。进入20世纪70年代袋式除尘器逐渐向大型化方向发展。 20世纪50年代初期，中国的除尘器主要采用各种样式的湿式除尘器，之后在国外袋式除尘设备的影响下，除尘器逐渐转向机械抖动、反吹风清灰等方式。19世纪60年代中国自主研制了气环反吹袋式除尘器、炼铜烟气脉冲除尘器，中国的袋式除尘器由此进入起步阶段。

袋式除尘器主要由框架、箱体、滤袋、清灰装置等组成 ，并可按滤袋形状、过滤方向、进气口位置、除尘器内的压力、清灰方式等分为不同的类型。 袋式除尘器运用重力、 惯性 碰撞、 吸附 效应、 静电 吸引等物理原理实现清灰效果，其过程包含两个阶段：一是滤尘过程；二是清灰过程。

袋式除尘器在钢铁、有色冶金、化工、机械、建材、 交通运输 等多个工业部门都有应用，且在国际上已经成为一种主流的除尘设备。 不过，袋式除尘器也存在许多自身的不足，如对温度、烟气水分、烟气成分的要求比较高 ，压力损失比较大 ，且还存在体积庞大、钢材需求量大、运行费用高等缺点。 因此，伴随着环保标准的提高，在未来，该设备还将持续提升自身的净化性能，比如，降低能耗，净化微细粒子等。 相关制造商有 ST龙净 、 菲达环保 、 洁华控股股份有限公司 、 中钢集团天澄环保科技股份有限公司 等。

发展简史

国际发展

18世纪80年代，早期袋式除尘技术诞生，只不过当时的除尘技术只是使用一些挂袋，因此，工作效率比较低下。

1881年德国Betch工厂的机械振动清灰袋除尘器开始商业化生产。

1954年科学家HiVhersey发明了逆喷吹气清灰技术，使袋式除尘器实现了除尘、清灰一体化操作，烟气处理效率得以提高数倍。

1957年科学家TvReinauer发明的脉喷型（脉冲）袋式除尘技术，被认为是袋式除尘技术的一次重大突破，它不但使过滤和清灰连续，而且滤袋压力更趋稳定，处理气量进一步增大，滤布使用寿命更长，结构简单。

20世纪70年代以后，袋式除尘器技术正式开始了向大型化发展，而且包括欧美国家、 日本 、澳洲等国家，均结合大规模工业生产，先后开发出大型袋式除尘器（不乏单台过滤面积超过10000m 2 的袋式除尘器），并应用于燃煤电站、干法水泥回转窑窑尾和电炉除尘。

目前，在袋式除尘器过滤材料领域，日本、美国和中国是重要的专利申请国，而日本的 东丽 是该行业的巨头，其在袋式除尘器过滤材料领域的研发和创新水平位于世界前列，其产品包括包括 聚苯硫醚 （聚苯硫醚纤维）、PTFE（聚四氟[fú]乙烯纤维）、芳纶纤维、P84（聚酰[xiān]亚胺纤维）等。除东丽公司外， 杜邦 以及全球最大的PTFE（ F4 ）生产商W.L. 戈尔公司 （GORE）公司生产的产品也处于世界领先水平。

中国发展

20世纪50年代初期，中国的 除尘器 主要采用各种样式的 湿式除尘器 ，之后在国外袋式除尘设备的影响下，除尘器逐渐转向机械抖动、反吹风清灰等方式。

20世纪60年代，在翻阅国外资料的基础上，我国自制了用于 鞍山钢铁集团 炼铁厂 高炉 喷煤粉系统的 气环 反吹袋除尘器、用于 富春江 冶炼 厂的炼铜烟气 脉冲除尘器 ，袋除尘行业由此进入起步阶段

1971年鞍山焦耐设计研究总院与武汉安全环保研究院等科研单位共同研制出中国第一套MC型脉冲袋式除尘器，中国开始了袋式除尘器的自主探索阶段。

1981年中国第一套反吹风袋式除尘系列化除尘器由 重庆钢铁集团有限责任公司 设计研究院设计成功。

1994年武汉安全环保研究院废弃了 高炉 煤气净化使用的湿式除尘方式，设计了高炉煤气干法除尘用袋式除尘器。

1999年， 江苏科林环保设备有限公司 研制了15800m 2 长袋脉冲除尘器，开启了大型长袋脉冲除尘器的先河。

2000年在 武钢集团 平炉改转炉烟气除尘项目中，将原有电除尘器改造为袋式除尘器，使烟尘排放浓度由原来的百余毫克降至十几毫克。

2003年，由 中钢 集团天澄环保科技股份有限公司、东北大学等科研设计单位共同完成的国家 863计划 项目，是电力行业300MW以上大型机组开始推广袋式除尘器的开端，并实现了10mg/m 3 甚至mg/m 3 超低排放目标。

2019年，由武汉天澄环保科技 股份有限公司 、东北大学领衔完成的国家“钢铁窑炉烟尘PM2.5 控制技术 与装备”项目开发明了预荷电脉冲袋式除尘技术，并同时研发了海岛纤维超细面层梯度滤料技术，具有世界领先水平。

2019年 ST龙净 研发的新型高效除尘设备是常规超净电袋的升级产品，尤其是在 氢氧化铝 焙烧炉上的成功应用填补了国际袋式除尘设备在该领域的空白。

基本构造

袋式除尘器的结构主要包括框架、箱体、滤袋、清灰装置 和驱动系统组成 。以下展示的袋式除尘器是脉冲式袋式除尘器的结构图。

框架

袋式除尘器的框架多以碳钢丝或 不锈钢 丝为原材料，由纵筋和支撑环纵横叠交焊接而成。袋式除尘器的框架主要包括由梁、柱和斜撑，框架的主要作用在于支撑箱体、便于检修、维护，以及在一些特殊情况（如自然灾害）下，使机器不受到破坏。

箱体

箱体是袋式除尘器用来固定 骨架 、滤袋和气路元件的重要组成部分，袋式除尘器的箱体包括滤袋室与洁净室，滤袋室由过滤室、 灰斗 、进气管、排气管、反吹风管和切换阀门组成。 滤袋室与洁净室均设有一个提升阀，彼此之间由花板隔开以切换过滤气流。箱体外形多种多样，有圆形、长方形等多种形式，其中以长方形为主要形式。 箱体的结构设计必须依据工况条件、粉尘浓度等实际因素，合理选择设计参数如过滤风速、过滤面积、清灰方式等。设计时通常以花板为中心，即首先确定花板的尺寸，再设计除尘器中箱体的结构尺寸。

清灰装置

清灰装置是保持袋式除尘器长期稳定运行的关键，对滤袋寿命、除尘器阻力、压缩空气消耗量都有至关重要的作用。其组成部分包括空气过滤器、气包、空气阀、脉冲阀、喷吹管、文氏诱导器等。不同的清灰装置它们的清灰方式也有所不同，可分为低压行脉冲喷吹、低压回转脉冲喷吹、气箱脉冲喷吹等。

除尘器滤袋

滤袋是袋式除尘器除尘的核心组成部件。滤袋由滤料缝制的袋身和起辅助作用的支撑、卡 、吊链、防瘪环等配件组成。滤袋按横断面形状可以分为圆形滤袋、扁形滤袋、异形滤袋。按滤袋的滤气方向可分：

袋式除尘器的材料种类较多，滤袋通常采用天然纤维棉、动物纤维（如羊毛）、化学纤维［如 尼龙 （ 聚酰胺 类）、 聚对苯二甲酸乙二醇酯 （聚 类）、 聚丙烯 丝（聚丙烯类）、聚四氟 乙烯 （聚四乙烯类）］以及 无机化合物 纤维（如 玻璃纤维 、石墨纤维）等材料。滤袋的使用应充分考虑到处理气体的温度、酸碱度和滤袋的尺寸稳定性、透气性及使用寿命等因素， 如208或901涤纶绒布，使用温度一般不超过120℃；经过硅 没药树 处理的玻璃纤维滤袋，使用温度一般不超过250℃；棉毛织物一般适用于没有腐蚀性、温度在80～90℃以下的含尘气体。

驱动系统

除尘风机是袋式除尘器产生气流的动力来源。离心风机工作时，引流含尘气体至风机叶轮，并克服气体在流动过程中管道和设备产生的阻力，气流在叶轮中受到 离心力 作用，呈空心锥体状螺旋状前进，中心部分的气流向边界流动，通过其强大的离心力将气流甩出叶轮，并通过烟囱排放至大气，这就是除尘风机的基本工作原理。除尘风机根据其安装位置分为两种情况：一种安装在除尘器前端，称之为 正压 除尘系统；一种安装在除尘器后端，称之为负压除尘系统。在现阶段常用的是负压除尘系统，除尘器运行过程中，在风机的抽力作用下其内外部将会产生一定的压力差，正常情况下，其内部压力低于外部大气压，呈现出负压状态。

工作原理

袋式除尘器运用的是过滤机理，是重力、筛滤、 惯性 碰撞、 吸附 效应和扩散与 静电 吸引等各种力的综合效应。当含尘气体通过滤布时，比滤布空隙大的微粒，由于重力作用 沉降 或由于惯性作用被滤布挡住；比滤布空隙小的微粒，由于和滤布发生碰撞或被滤布纤维吸附，而停留在滤布的表面和空隙中，以此实现除尘效果。 袋式除尘器的工作过程分为两个阶段：一是滤尘过程；二是清灰过程。

滤尘过程

滤尘过程是袋式除尘器进行过滤的过程，在该过程中，含尘气体会从袋式除尘器的风口通过除尘器下部进气管道进入灰斗，此时由于导流板的碰撞和气体速度的降低等作用，粗粒粉尘会直接落入灰斗中（预收尘）。其它含尘气体则是会跟随气流向上涌入箱体，并在经过内部装有金属骨架的滤袋时，通过滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电等作用将气体中的粉尘阻留在滤袋内，并以此完成了除尘过程，然后，净化后的气体会进入滤袋上部的清洁室，并汇集到出风管排出。

清灰过程

袋式除尘器的清灰过程是逐室轮流进行的，并由控制器进行调整。清灰控制器有定时和定阻两种清灰功能，在工况条件较为稳定的情况下通常选择定时式清灰功能；当工况条件经常发生变化时，定阻式清灰则是首要选择。除尘器工作时，随着过滤不断进行，滤袋外表的积尘逐渐增多，除尘器的阻力亦逐渐增加。当达到设定值时，清灰控制器发出清灰指令，将滤袋外表面的粉尘清除下来，并落入 灰斗 ，然后再打开 排气阀 使该室恢复过滤。经过适当的时间间隔后，除尘器再次进行下一室的清灰工作。

主要特点

优点

缺点

基本分类

按滤袋形状分类

按滤袋形状分类，可分为圆袋式除尘器和扁袋式除尘器两类。圆袋受力均匀，制成 骨架 及连接简单，清灰所需动力小；扁袋式除尘器布置紧凑，但结构较复杂，制作工艺要求高。

按过滤方向分类

按过滤方向分类，可分为内滤式除尘器和外滤式除尘器两类。 外滤式除尘器的含尘气体由滤袋外侧向滤袋内侧流动，粉尘被阻留在滤袋外表面。外滤式除尘器袋型可以为圆袋或扁袋，袋内需设置骨架，以防滤袋被吸瘪。脉冲喷吹，高压气流反吹等清灰方式多用于外滤式。而内滤式除尘器的含尘气体由滤袋内侧向滤袋外侧流动，粉尘被阻留在滤袋内侧表面。内滤式多采用圆袋，内滤式除尘器有机械振打、逆气流、气环反吹等多重清灰方式。内滤式除尘器因用滤袋外侧清洁气体，当被过滤气体无毒且温度不高时，可以在不停机的情况下进入袋室内检修，且一般不需支撑 骨架 。但内滤式圆袋的袋口气流速度较大，若气流中含有粗颗粒粉尘，则会严重磨损滤袋。

按进气口位置分类

按过滤方向，可将袋式除尘器分为内滤式除尘器和外滤式除尘器两类。 上进风式含尘气流从袋室上部进入 除尘器 ，粉尘 沉降 方向与气流流动方向一致，有利于粉尘沉降。但是滤袋需设置上、下两块花板，结构较复杂，且不易调节滤袋 张力 。下进风式含尘气流从滤袋室底部或 灰斗 上部进入除尘器。这种除尘器结构简单，但是在袋室中气流是自下而上，与清落粉尘的沉降方向相反，容易使粉尘重返滤袋表面，影响清灰效果，并增加设备阻力。

按除尘器内的压力分类

按除尘器内的压力分类，可分为负压式除尘器和正压式除尘器两类。负压式除尘器，风机设置在除尘器之后，除尘器在负压状态下工作。负压式除尘器必须采取密闭结构，其风机吸入净化后的气体，因而风机磨损小。而正压式除尘器由于不需采用密闭结构，造价比负压式低百分之二十的成本，但因含尘气体通过风机，风机叶片磨损较大。当粉尘腐蚀性和附着性都较强或含尘浓度大于3g/m 3 时不宜采用正压式除尘器。

按清灰方式分类

清灰方式是使袋式除尘器能长期连续工作的决定因素，也是影响其性能的关键因素，它与除尘效率、压力损失、过滤风速及滤袋寿命均有关系。清灰的基本要求是从滤袋上迅速均匀地剥落沉积的粉尘，同时通常又要求能保持一定的粉尘层，并且不损伤滤袋和消耗较少的动力。

性能指标

袋式除尘器的性能主要包括过滤速度、除尘效率和压力损失等。

过滤速度

袋式除尘器的过滤速度是指气体通过滤料的平均速度，即烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比 。过滤速度要充分考虑到经济效益和除尘效率等因素。从理论上看，过滤速度主要影响着 惯性 碰撞作用和 扩散作用 。滤料对不同 粒径 微尘的捕集方式有所不同，因而选择的过滤速度也有所不同，当粒径为1μm以下时，主要借助扩散效应，需要适当降低过滤速度以提高除尘效率；当粒径为5~15μm以内时，主要借助惯性作用，需要适当提高过滤速度来提高除尘效率。

除尘效率

压力损失

压力损失是袋式除尘器的一个经济指标，它一方面决定了能量的消耗量，另一方面又决定除尘效率和清灰周期。袋式除尘器的压力损失ΔP包括结构压力损失ΔP C 和过滤压力损失ΔP F 两部分。结构压力损失（ΔP C ）是指气流经过除尘器进口、出口和花板等的压力损失，数值区间在300~500Pa之间。而过滤压力损失（ΔP F ）则是由通过清洁滤料的压力损失（ΔP F0 ）和通过 黏附 在滤袋上粉尘层的压力损失（ΔPp）两部分构成的。

设计参数

关键技术

过滤风速控制技术

过滤风速和除尘效率、滤袋寿命、清灰效果、除尘器压力损失关系密切，一般来说，较小的过滤风速会提高除尘效率、延长滤袋寿命，改善清灰效果。但过小的过滤风速会造成设备型号偏大，设备初投资增加。 过滤风速是否科学直接对布袋除尘器的运行状态造成影响。如果过滤风速取值过高的话，会对未来设备是否能够长期达标运行埋下故障隐患，减少布袋除尘器的使用寿命，并且对于超低排放是极为不利的。因此对过滤风速做好控制是布袋除尘器实现超低排放需要特别重视的参数。

清灰技术

布袋除尘器的清灰过程以压缩空气为清灰动力，运用脉冲喷吹机构瞬间放出压缩空气，诱导数倍的二次空气高速射入滤袋，使滤袋急剧鼓胀，依靠冲击振动和反向气流剥离过滤袋上所粘附的粉尘，完成整个清灰动作。而清灰参数则包括清灰压力、清灰气源气量以及清灰制度等，总之合理的清灰参数能够较为高效的实现清灰目的，因此要设计科学的清灰参数，实现精细化清灰。 袋式除尘器按照清灰动力角度，可分为机械振打、喷吹、反洗。

中国主要的袋式除尘技术包括二状态清灰法、三状态清灰法和四状态清灰法。二状态清灰法是单元滤袋在袋式除尘器连续稳定运行的条件下一个循环周期内发生了2个工作状态，即过滤—静止，过滤—清灰。二状态清灰技术的发展使得清灰效率不断提高， 除尘器 连续工作的稳定性有所提升，但是由于在经历两个工作状态后马上进入下一个循环周期，这也导致了清灰时，剥落的粉尘重新回到布袋上的“二次 吸附 ”现象。

针对二状态清灰技术中“二次吸附”现象这一问题，三状态清灰技术在原有二状态的基础上增加了静止的状态，即过滤—清灰—静止这3个状态，这个静止状态有效地保障了剥落的粉尘有充足的时间掉入灰斗，从而减少“二次吸附”的发生。

四状态清灰法是在三状态清灰法的基础上，增加了一个静止状态，通过这个静止状态可以降低清灰状态的工作负担，减少清灰时的动力消耗，缩短清灰的时间，延长滤袋的使用寿命。

气流分配技术

袋式除尘器的气流分配方式分为下进风袋式和上进风袋式。下进风袋式的含尘气体从 除尘器 下部进入，大颗粒直接落入灰斗减少了滤袋磨损，但由于气流方向与粉尘下落方向相反，容易带出部分微细粉尘，降低了清灰效果，增加了阻力。上进风袋式除尘器，含尘气体由除尘器上部进入，粉尘 沉降 与气流方向一致，有利于粉尘沉降，除尘效率有所提高，设备阻力也可降低15%～30%。

应用领域

工业生产

袋式除尘器已被广泛地应用于各种工业生产部门的废气除尘，如工厂车间、钢铁 冶炼 、水泥制造、 化学工业 等场合。它比 电除尘器 结构简单运行稳定、投资省、可以回收率高，并且与文丘里洗涤器相比动力消耗小，回收的干颗粒物便于综合利用，因此袋式除尘器是捕集微细粉尘的适宜选择 袋式除尘技术 的的固体颗粒物排放浓度远低于其他除尘技术，其排放浓度普遍稳定在30～50mg/Nm 3 以下，净化燃煤锅炉烟气的袋式除尘系统大部分排放浓度为20～30mg/Nm 3 ，净化 高炉 煤气和水煤气的袋式除尘系统则为5～10mg/Nm 3 ，用于 垃圾焚烧发电厂 的袋式除尘器在排放浓度2.3～4.1mg/Nm 3 之间。

医疗卫生

根据《医疗废物集中焚烧处置工程建设技术规范》（HJ/T177—2005）的要求，中国应用于医疗废物焚烧烟气的除尘技术通常选用袋式除尘器，而像 静电除尘器 已明确规定不能应用于医疗废物焚烧烟气处理系统。因此袋式除尘器在医疗废物焚烧烟气净化的过程中起着十分重要的作用，它能有效地去除焚烧烟气中残留的污染物，除尘效率高，能够捕集对人体危害最大的5μm以下超细颗粒，而且不受粉尘 电阻率 变化的影响。

其它行业

除了上述工业生产、环境保护、医疗卫生领域外，电力、化工、化肥、农药、烟草、饲料、粮库、港口转运、 交通运输 等20多个行业都广泛采用了袋式除尘器。随着袋除尘技术的发展和环保要求的日益提高，袋式除尘器的应用范围越来越广。

发展趋势

进一步降低能耗

从“节能减排”的大目标，以及袋式除尘器越来越广的应用局面考虑，仍需进一步降低袋式除尘器的阻力和能耗。袋式除尘器的阻力和能耗较大，其原因并不是袋式除尘技术本身的问题，也不是袋式除尘技术解决不了的问题。标准规定反吹风袋式除尘器阻力2000Pa，脉冲袋式除尘器阻力1500Pa。一旦标准有降低阻力和能耗的新要求，相信袋式除尘器的阻力和能耗一定会大幅降低，因为降低能耗是袋式除尘器技术的发展趋势。而且中国已有相当数量的袋式除尘器运行阻力在1000Pa以下。

将净化微细粒子作为发展重点

袋式除尘器虽然能够有效捕集微细粒子，但过去没有将微细粒子的捕集作为技术发展的重点， 袋式除尘技术 在捕集效率、降低阻力和能耗上仍然有待进一步提高。尤其是研究和开发主机、超细纤维和滤料、测试及应用技术。细颗粒物（PM10、PM2.5）是危害人体健康和污染大气环境的主要污染物，减排PM2.5已经成为国家的环保目标。可以说，只有袋式除尘技术才能够有效控制PM2.5等微细粒子的排放。

发展去除有害气体技术

在垃圾焚烧烟气净化中，袋式除尘器起着无可替代的作用，垃圾焚烧尾气中含有多种有害气体，袋式除尘器“反应层”的特性对垃圾焚烧烟气中的HCl、SO 2 、重金属等污染物的去除具有关键作用。试验结果表明，在干法和半干法脱硫系统中，采用袋式除尘器可比其他除尘器提高脱硫效率约10%。滤袋表面的粉尘层含有未反应完全的脱硫剂，相当于一个“反应层”的作用。

在多种复杂情况下实现节能减排

袋式除尘器对各种烟尘和粉尘都有具有很好的捕集效果，不受粉尘成分及比 电阻 等特性的影响，对入口含尘浓度不敏感，在含尘浓度很高或很低的条件下，都能实现很低的粉尘排放。随着 袋式除尘技术 的快速发展，在以下诸多不利条件下都能成功应用和稳定运行，例如高温、高湿、高压、高腐蚀、易燃、易爆环境。

适应更加严苛的环保标准

随着工业大气污染物排放标准的修订，袋式除尘技术作为微细粒子高效捕集的手段，必须执行国家严格的环保标准。如《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2011）规定，新建、改建和扩建锅炉机组烟尘排放限值为30mg/m 3 。水泥行业排放标准将粉尘排放限值将改为20～30mg/m 3 。钢铁行业的污染物排放标准将粒物排放限值低于20mg/m 3 。因此设计良好的袋式除尘器其出口排放浓度多在3～10mg/m 3 。

标准规范

《GB51208-2016入工制气厂站设计规范》规范了袋式除尘器的相关要求，具体为：

《燃煤锅炉烟气袋式 除尘器 （JB/T10340-2014）》规范了使用过程中的技术要求，具体为：

注意事项

生产品牌

福建龙净环保股份有限公司

公司创建于1971年，2000年12月在上海证交所上市，是一所提供环境综合治理和能源服务的企业，业务涵盖 大气污染 治理、水污染处理、固危废处置、土壤修复及生态保护、低碳节能等领域。其袋式除尘器产品以电袋复合式除尘器为代表，产品及工程业绩遍布全国34个省、市、自治区，并出口 欧洲 、 亚洲 、 非洲 、 南美洲 等四十多个国家和地区。

菲达环保

菲达环保 创建于1969年，2002年在上海证券交易所上市，公司坐落于 浙江省 诸暨市，致力于提供燃煤电厂及工业烟气环保岛大成套，以及水污染治理、固废处置、生态修复等环境综合治理解决方案，是集研发、设计、制造、建设、运行服务全产业链的 环保企业 。 公司生产的袋式除尘器在 瑞典 引进技术基础上进行了持续的优化，利用纤维袋式元件来过滤捕集含尘气体中固体颗粒物，并广泛应用于国内外的大型燃煤电站、冶金、水泥等行业的消烟除尘。

洁华控股股份有限公司

洁华控股股份有限公司始创于1974年，是集 环境工程 和环保设备的研发生产、工程设计、总承包、投资运营和技术服务于一体的控股 集团公司 。公司于2015年6月3日在 全国中小企业股份转让系统 挂牌，集团总部位于 浙江省 海宁市 ，拥有海宁洁华、江西洁华、浙江锐捷三个制造基地。主要从事高效袋式除尘装备研发、设计、制造；烟气除尘、 脱硫 、脱硝超洁净排放工程总承包； 环保装备 运维服务；滤袋滤料的研发、设计、制造。

中钢集团天澄环保科技股份有限公司

中钢集团天澄环保科技股份有限公司(简称“中钢天澄”)由 中钢设备有限公司 控股，是中国环保产业骨干企业，从事 大气污染 (除尘、脱硫、脱硝、 挥发性有机物 )治理、工业固废、有机废弃物资源化利用等环保技术研发、装备制造、工程设计与咨询、环保设施运营、工程总承包等业务。