鍋爐布袋除塵器的過濾機理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細微的塵粒則受氣體分子沖擊不斷改變著運動方向,由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運動的自由路徑,塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來。過濾的過程分兩個階段,先是含塵氣體通過清潔的濾料,此時起過濾作用的主要是濾料纖維的阻留;其次,當被阻留的粉塵不斷增加,一部分粉塵嵌入到濾料的內部,一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層,此時主要靠粉塵層過濾含塵氣體。隨著燃煤鍋爐布袋除塵器過濾工作的延續,除塵器濾袋表面的粉塵將越積越厚,直接導致除塵器阻力的上升,因此,需要對濾袋表面的粉塵進行定期的清除,即清灰。
鍋爐布袋除塵器從其除塵機理而言,保證達到預期的排放指標是很容易實現的,但如何保證濾袋使用壽命更長,達到30000小時的保證壽命甚至更長,至關重要的因素之一即是創建合理的煙氣流場,也是促使氣流均勻分布到每個過濾單元和每條濾袋。氣流擴散空間大有利于煙氣的自然分配,同時煙氣由于速度低,該空間兼有重力除塵功能,如果在進風口或擴散區域設置導流板,除有利于氣流分布外,還可以兼有慣性除塵作用,這樣可以大幅度降低接觸到濾袋的煙塵濃度。尤其是高含塵濃度、粉塵顆粒較粗的工況條件更應考慮這樣的設計原則,如干法脫硫后、煤矸石電廠和其它燃燒劣質煤的工況。
鍋爐布袋除塵器氣流分布主要決定于進風方式的選擇與設計。從進風方式來看,袋式除塵器的進風方式有單元進風、沉降進風、直通進風、階梯進風等多種方式,各種進風方式均有其各自的優缺點,但從降低設備固有阻力來看,直通進風和階梯進風方式相對比較合理,從離線清灰和不停機檢修來看,單元進風和沉降進風方式更具有性。
單元進風方式的鍋爐布袋除塵器由若干個單元倉室(3-24個)組合而成,通過進出口總管將單元進出風口連接,設計時要求充分考慮進風總管與各支管的流量分配和阻力分布情況,合理選擇氣流速度,合理設置均風導流裝置,促使煙氣能夠在各倉室等量分布,各濾袋承受負荷均勻,以達到降低設備阻力和延長濾袋使用壽命的目的,從而保證設備能夠長期穩定可靠、經濟的運行。