EFIP气体分布策略与判据：静电织物一体化除尘器的流场优化

浙江飞达环境科技有限公司（Zhao Xiyong 等）关于EFIP气体分布、侵蚀速度与沉降速度的工程研究与验证

关键词
EFIP, 气体分布, 判据, 侵蚀速度, 沉降速度, PM2.5, CFD

随着我国对颗粒物（尤其PM2.5）和工业排放标准的持续收紧，电除尘器（ESP）、高比阻布袋除尘器（FF）及静电织物一体化除尘器（EFIP）在电厂与重工业中的应用受到广泛关注。本文基于浙江飞达环境科技有限公司赵喜勇、王勇、杜宇江、王建忠、姚玉平等人的研究，系统梳理了EFIP从入口到引风机之间的气体分布策略与判据，结合工程实例与数值模拟，提出可直接用于浆纸、钢铁、水泥和化工等行业的设计与运维参考。

EFIP工作原理为先通过电场实现颗粒的电凝并沉降，再由织物滤袋捕集剩余细颗粒。研究指出气体在入口段平均速度通常约15 m/s，但电场段需要将速度降至1 m/s以下且保证足够均匀，以延长颗粒在电场中的停留时间并提高电除效率；因此采用扩散容器、孔板与导向叶片是必要措施。在电场后的滤袋段，需兼顾两项关键参数：局部冲刷或侵蚀速度（eroding velocity）与颗粒沉降速度（sedimentation velocity）。高局部速度易引起滤袋磨损，应通过合理的袋间距布局、局部挡板或孔板保护，以及控制清灰强度与保持预涂尘层来降低磨损风险；此外电凝有利于颗粒聚合，减少再悬浮。

本文引用了Stokes公式计算沉降速度，结合实际粉尘粒径分布（由Mastersizer 3000测得），得到代表性结果：当颗粒累计54%对应粒径约126 μm时，沉降速度约0.76 m/s；而要确保大部分颗粒（>178 μm）沉降，气流上分量需超过1.5 m/s。工程上通常把EFIP上升分量控制在1.5 m/s以上、并通过前置导向叶片引出下行分量，以避免再悬浮。

在电场内，基于修正的Deutsch公式，研究用实例（A=5376 m2，Q=1,100,079 m3/h，ω=10 cm/s）得出，当速度均匀性指标σr≈0.32时，理论电除效率约79.06%；当σr控制在0.3以内，电除效率约可维持在约80%，对下游滤袋的负荷较轻，有利于延长滤袋寿命。CFD已成为气体分布设计与验证的常用手段，能直观显示电场段速度场与出口挡板的分配趋势，从而指导挡板尺寸与布置优化。

对我国工业用户而言，合理的气体分布设计带来的价值包括：保证排放达标、减少PM2.5及细颗粒逸散、降低滤袋更换频率、优化压差从而节能降耗。以浆纸、钢铁、水泥及化工行业为例，EFIP在处理高比阻灰分或含微细飞灰工况时，凭借电凝-过滤协同作用可显著提升细颗粒去除率并降低二次排放风险。

面向未来，结合艾尼科（Enelco）在极板、极线与电场优化方面的技术积累，可在以下方面推动EFIP技术落地：中国化工与钢铁行业的工况定制化极线布局、基于CFD与在线监测的自适应挡板调节以保证σr<0.3、以及滤袋材料与预涂技术的协同优化以降低侵蚀速度与清灰能耗。总体上，兼顾电除效率、气体分布均匀性与运维成本的综合设计，是EFIP在中国市场大规模推广的关键路径。 参考文献 [1] Velcich G, Grubbstrom J, Turolo P. Advanced fabric filter technology for mini mills. 7th EES Conference, Venice, Italy, May 26-29, 2002. [2] Lillieblad L, Wieslander P, Hokkinen J, Lind T. PM2.5 and mercury emissions from a high ratio fabric filter after a pulverized coal fired boiler. MEGA Symposium, Washington DC, USA, May 19-22, 2003. [3] Lindau L. Operating experiences of mercury collection by PAC injection in bag filters. MEGA Symposium, Washington DC, USA, May 19-22, 2003. [4] Francis S, MacPherson A, Marcheff J, Robertson C, Wieslander P. Conversion of existing ESPs to high ratio fabric filters to meet stringent emissions requirements. MEGA Symposium, Washington DC, USA, May 19-22, 2003. [5] Rissanen M, Kwetkus A. Fabric filter media and back-pulse cleaning: A review. 7th World Filtration Congress, Budapest, Hungary, May, 1996.