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锅炉单机除尘器除尘系统节能技术
锅炉单机除尘器阻力能耗主要体现在两方面：设备结构阻力和滤袋过滤阻力。传统结构袋式除尘器的阻力构成：结构阻力约占31%；过滤阴力由滤料阻力、滤料残留阻力(初层)和堆积粉尘层阻力三部分组成，约占69%。如何有效地降低袋式除尘器阻力能耗，长期以来备受专业研究机构、设备厂商和用户所关注。也是袋式除尘系统技术进步的重要发展方向。
袋式除尘器的节能降耗途径
1、除尘器结构
传统袋式除尘器结构阻力约占其阻力能耗的1/3，可见改变或优化其结构、有效降低结构阻力是袋式除尘器节能降耗的重要途径。
传统的大型袋式除尘器均为“分仓室式”，其气流组织与气流分配方式复杂，通常包括进出风总管、各仓室支管、各仓室进出风弯管和阀门等，存在结构复杂、流程长、故障多、阻损高等缺陷。基于上述不足，近年来新近开发的直通式袋式除尘器结构是对于传统结构的一种革命性改进，其最大特点是结构简单，流程短，结构阻力低，运行能耗少，故障率低，已广泛应用于燃煤电厂锅炉烟气净化等大型袋式除尘工程。据测算，同等风速条件下，其结构阻力可从传统的约400~500Pa下降至300Pa左右，节能25%以上，效果显著。
2、过滤风速
袋式除尘器的另一耗能大户是过滤阻力，研究表明，过滤阻力在很大程度上取决于过滤风速。清洁滤料和粉尘层的阻力都随着过滤速度的提高而增加。设备总阻力将随过滤风速以几何级数上升。
若过滤风速低，阻力小，能耗低，滤袋使用寿命相对长，但设备占地大，投资多，运行费用高；若过滤风速高，则反之。
因此，过滤风速已成为袋式除尘器节能降耗和控制投资的重要的技术指标，故确定过滤风速时应合理而慎重，建议在关注能耗指标的同时综合考虑除尘器的重量、投资、占地面积和运行费用等因素。
3、气流分布与气流组织
气流分布对阻力的影响表现在结构阻力的大小和粉尘沉降的效果。
气流组织与进风方式有关。进风方式分为上进风和下进风。前者往往从中箱体进风甚至从箱体顶部进风，而后者则从灰斗进风。
气流分布与气流组织关系到烟气在锅炉单机布袋除尘器内部的流动方向，如果烟气流向呈自上而下的流动方式，则除尘器清灰时有利于粉尘沉降。反之，如果烟气流向呈自下而上的流动方式，则除尘器清灰时气流上升方向与粉尘沉降方向相反，不利于粉尘沉降。无形中加重了过滤负荷。试验表明，下进风方式会额外造成滤袋阻力增加约20%~30%。因此，从技术上和节能降耗角度讲，袋式除尘器的进风方式推崇上进风。
4、粉尘预荷电与变频高压电源技术的融合
早期研究已表明，粉尘荷电后再经袋式除尘器过滤，可以改变滤袋表面的滤饼结构和物理性质。
粉尘荷电所形成的滤饼呈多孔、疏松的海绵体状，与普通的粉尘滤饼相比，具有透气性强、阻力低、净化效率高的特点，尤其是能提高微细粉尘的捕集效果。
粉尘预荷电机理同ESP的基本原理。现有的ESP电源主要有3种：单/三相SCR电源，单/三相中频电源和高频电源。由于控制原理的局限性，使得单/三相SCR电源在控制技术上具有不可克服的缺点，难以满足ESP对电源控制要求。高频电源采用基于软开关的高频逆变技术及高频整流技术，使输出高压纹波很小，可以改善对ESP的供电性能，进而提高净化效率。但目前仍有不少问题有待解决和优化。
变频高压电源采用变频技术改变高压电源阻抗特性，自动调节调制波形及频率，有效克服了高频电源的一些缺点，对工况变化的适应性强，提高粉尘荷电效果，改善功率因数，电能损耗小，节能效果明显；且具有体积小、易于大容量、可靠性高、便于维护与维修等显著优点。试验表明，同等条件下采用变频高压电源可减少电源电能消耗约5%~10%。
5、滤料结构
(1)覆膜滤料。为提高微细粒子的捕集率，采用膜过滤技术强化滤料表面过滤；膜的光滑表面能提高粉尘剥离率，清灰效果好，过滤阻力低；具有良好的表面疏水性能，提高了抗结露性能。
(2)超细面层滤料。为提高微细粒子的捕集效果，采用超细纤维作滤料迎尘面层，同样具有表面过滤的作用，达到覆膜滤料的效果。
试验表明，超细面层滤料与覆膜滤料的净化效率和粉尘剥离率相当；超细面层滤料透气性比覆膜滤料要好4倍，阻力小。
6、清灰方式与清灰模式
(1)清灰方式。袋式除尘器常见的清灰方式有3种：气流反吹(包括负压反吹、风机反吹、回转反吹等)，机械振动，脉冲喷吹。3种方式清灰原理不同，其清灰强度和效果也有很大差别。清灰强度以滤袋壁获得的加速度衡量，并以重力加速度g(g=9.81m/s²)为单位。经过试验，3种主要的清灰方式，由强到弱排序：脉冲喷吹60~200g；机械振动5~10g；气流反吹3~5g。
由于脉冲喷吹方式强力清灰的特点，使袋式除尘器容易实现较低的阻力，而这一点正是袋式除尘器的优势，因而，自20世纪九十年代以来，脉冲袋式除尘器逐渐占据主导地位，而气流反吹和机械振动等弱清灰方式逐渐退出市场。
(2)清灰模式。清灰模式对袋式除尘器阻力也有明显的影响，清灰程序不同，粉尘沉降的效果和“二次附着”现象也不同。
传统清灰程序是按照自然顺序进行的。其特点是，相邻两排滤袋表面的积灰量和处理风量往往反差甚大，这样，在某排滤袋清灰时，其相邻的一排滤袋正处于过滤风速最高的情况下，脉冲袋式除尘器固有的“粉尘再附着”现象严重，从滤袋上清落的粉尘有相当一部分被气流带到相邻的滤袋表面，并未落入灰斗。削弱了清灰效果，增加除尘器的阻力。
针对传统清灰程序的弊端，就有了“跳跃加离散”的清灰程序。清灰不按滤袋的自然顺序安排，而是采取‘跳跃”方式，即当某排滤袋清灰后，不是对紧邻的滤袋进行清灰，而是对相隔较远的滤袋进行清灰。其最大优点：一是显著减轻了清灰时相邻两排滤袋之间的“粉尘再次附着”现象，使设备阻力降低；二是避免了阻力小的和阻力大的仓室过分集中的现象，使得处理风量在单机布袋除尘器内部的分配变得均匀，有利于降低设备阻力。
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