電袋復(fù)合除塵器技術(shù)綜述
隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，國(guó)家頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)新建項(xiàng)目提出了更高的排放要求，本文系統(tǒng)地介紹了電袋復(fù)合式除塵技術(shù)的特點(diǎn)，技術(shù)思路，效果。
1概述
電除塵器和濾筒式除塵器均屬高效除塵器，兩種設(shè)備各有所長(zhǎng)，在適合于自身特點(diǎn)的工況條件下，均獲得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。電除塵器以其阻力低，適應(yīng)煙氣變化能力強(qiáng)，維護(hù)工作量少等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于冶金，電力，建材等行業(yè)，迄今為止，在環(huán)保領(lǐng)域仍處于主導(dǎo)地位。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，公民環(huán)保意識(shí)大大增強(qiáng)，環(huán)境保護(hù)已成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題，采用效率高，而且排放濃度低的除塵設(shè)備已成為環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，由此，濾筒式除塵的優(yōu)越性顯著的表現(xiàn)出來(lái)。特別是近幾年來(lái)，濾筒式除塵技術(shù)在主機(jī)構(gòu)造，濾料性能，自動(dòng)控制水平及對(duì)各種工況條件的適應(yīng)性都有長(zhǎng)足的進(jìn)步，致使濾筒式除塵技術(shù)得以迅猛發(fā)展。根據(jù)大氣污染防治法對(duì)SO2的控制，除塵效率的制約，電除塵器的應(yīng)用變得困難和不經(jīng)濟(jì)，這就位電除塵與濾筒式除塵復(fù)合一體化的研究奠定了基礎(chǔ)理論。
2電除塵與濾筒式除塵的特點(diǎn)
壓力損失Pa 100~300Pa 運(yùn)行阻力低 150~500Pa 強(qiáng)力脈沖清灰，保證了運(yùn)行阻力。
使用溫度ºC 80ºC---400ºC 80ºC---120ºC是最佳使用溫度。溫度高荷電能力，構(gòu)件強(qiáng)度等顯著降低，溫度低易結(jié)露，產(chǎn)生電弧。 135ºC 濾筒最高使用溫度，對(duì)于露點(diǎn)以下溫度完全適應(yīng)。
除塵效率 90~97% 99.999%
排放濃度mg/Nm³ 50---100mg 理論設(shè)計(jì) 5 mg 理論設(shè)計(jì)
經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
設(shè)備造價(jià) 高 低
運(yùn)行費(fèi)用 高 低
維修管理 難 容易
占地面積 大 適中
壽命 3---5年大修 更換濾筒
其它負(fù)荷
適應(yīng)性 中 中
結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 本體(電暈極，集塵極，氣流分布裝置，高壓絕緣，清灰機(jī)構(gòu)，外殼及灰斗等)。供電(每個(gè)電場(chǎng)需要配置一套高壓電源及控制裝置)。 簡(jiǎn)單
除塵濾筒，殼體，反吹系統(tǒng)(控制儀，脈沖閥，氣包)。
二次污染 有 二次揚(yáng)塵 無(wú)
綜合以上指標(biāo)我們不難看出，電除塵器在運(yùn)行阻力上的優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)有主機(jī)結(jié)構(gòu)，面積上存在的體積龐大，設(shè)備造價(jià)高。隨著國(guó)家對(duì)大氣SO2的控制，煤炭中SO2的含量較低，使煙氣中粉塵比電阻上升，電除塵器的荷電能力下降，加上排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，像：首鋼內(nèi)控排放標(biāo)準(zhǔn)30 mg/Nm³，電除塵器很難達(dá)到這個(gè)要求。又如：電除塵的電場(chǎng)風(fēng)速基本控制在≤0。8m/s~≤1。2m/s之間，過(guò)低設(shè)備體積相應(yīng)增大，過(guò)高排放濃度不達(dá)標(biāo)。這就阻礙了電除塵的設(shè)計(jì)與發(fā)展。
相應(yīng)來(lái)說(shuō),濾筒式除塵器在濾料性能上對(duì)各種工況條件的適應(yīng)性都有長(zhǎng)足的發(fā)展,解決了潮濕性.纖維性.聚結(jié)性粉塵的過(guò)濾和不易清灰的難題.過(guò)濾材料表面光滑,它的出現(xiàn)和應(yīng)用,是更為積極的進(jìn)步,連袋式除塵的機(jī)理都有所變化(深度過(guò)濾,建立初始層.到初始層表面過(guò)濾),它對(duì)微細(xì)粉塵有更高的捕集率,并將粉塵阻留于濾料表面,容易剝離,使設(shè)備阻力降低.又:采用褶式濾筒形式,增加過(guò)濾面積,占據(jù)空間少,提高處理風(fēng)量,減少過(guò)濾風(fēng)速,大幅度縮小設(shè)備體積,安裝方便,維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單.除了現(xiàn)有濾料在溫度上的制約(最高使用溫度135ºC).濾筒式除塵器的技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到眾多的用戶認(rèn)可.
3 電袋復(fù)合式除塵技術(shù)的效果
目前，美國(guó)“國(guó)家能源技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”已研究開(kāi)發(fā)了電袋結(jié)合的新型除塵器，并在燃煤電廠鍋爐煙氣的凈化中應(yīng)用。這就是說(shuō)需要我們跟蹤國(guó)際水平，并力爭(zhēng)在重要技術(shù)領(lǐng)域有所創(chuàng)造，我們有優(yōu)勢(shì)的領(lǐng)域有所突破，縮小或超過(guò)同國(guó)外先進(jìn)水平的差距。
電袋復(fù)合型除塵器是通過(guò)電除塵與濾筒式除塵的有機(jī)結(jié)合的一種新型，高效的除塵器。前級(jí)電除塵在高壓電場(chǎng)下，利用氣體的電離，粉塵及水顆粒(電除塵器要求入口濕度≤10%)獲得離子而荷電，并在電場(chǎng)力的作用下向極性相反電極移動(dòng)，從而被捕集下來(lái)。由于煙氣調(diào)質(zhì)良好(溫度，壓力，濕度等因素)，前級(jí)電除塵能有效去除80%以上的粉塵。加上電除塵對(duì)各類除塵器在運(yùn)行阻力上的優(yōu)勢(shì)，電袋復(fù)合式除塵器在技術(shù)上的互補(bǔ)。
因此后級(jí)褶式濾筒的性能，采用先進(jìn)的濾材濾料相當(dāng)重要。
1. 系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行阻力穩(wěn)定性的要求，在許多情況下，低壓差可提高生產(chǎn)和提高通風(fēng)過(guò)濾效果。
2. 提高濾件使用壽命，減少更換次數(shù)，這樣既可保證連續(xù)無(wú)故障開(kāi)車運(yùn)行，又可減少人工勞力的投入，降低維護(hù)費(fèi)用。
3. 嚴(yán)格粉塵排放控制，加強(qiáng)環(huán)保達(dá)標(biāo)。
4. 穩(wěn)定的運(yùn)行壓差使風(fēng)機(jī)耗能有不同程度的降低，節(jié)省清灰用壓縮空氣。
褶式濾筒選用先進(jìn)的濾材，濾料。加之科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有易于清灰，運(yùn)行壓差低，使用壽命長(zhǎng)。
電袋復(fù)合式除塵技術(shù)與單一的除塵設(shè)備相比，具有除塵效率高，除塵效率不收粉塵性影響，能滿足于不同工況條件下的運(yùn)行要求，高效穩(wěn)定，運(yùn)行阻力低，濾筒粉塵負(fù)荷量少，粉塵粒徑小對(duì)濾筒沖刷小，濾筒使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)量小等技術(shù)特點(diǎn)，大大提高了傳統(tǒng)除塵器的性能。
電袋復(fù)合式除塵技術(shù)首先，電除塵設(shè)置在前，能捕集大量粉塵，沉降高溫?zé)煔庵形聪绲摹凹t星”顆粒，緩沖均勻氣流，濾筒串聯(lián)在后，收集少量的細(xì)粉塵，嚴(yán)把排放關(guān)，同時(shí)，兩收塵區(qū)域中任何一方發(fā)生故障時(shí)，另一區(qū)域仍保持一定的收塵效果，具有較強(qiáng)的相互彌補(bǔ)性。
通過(guò)研究，開(kāi)發(fā)及引進(jìn)，消化，移植。取得先進(jìn)的技術(shù)，過(guò)硬的質(zhì)量，良好的服務(wù)，合理的價(jià)格等綜合因素從而提升企業(yè)實(shí)力，才是企業(yè)制勝的法寶。
附：電袋復(fù)合式除塵技術(shù)用于電除塵的改造
眾所周知，電除塵器的運(yùn)行阻力低于濾筒式除塵器，在電袋復(fù)合式除塵技術(shù)一體化后，除塵系統(tǒng)的阻力將增加，原有設(shè)計(jì)電除塵器系統(tǒng)選用的風(fēng)機(jī)電機(jī)量小，這就需要調(diào)整供系統(tǒng)所需的風(fēng)量，風(fēng)壓，或加大風(fēng)機(jī)電機(jī)量。
利用原電除塵器后電場(chǎng)殼體換上新型花板，在新加花板上安裝濾筒，無(wú)須籠架和文丘里管，濾筒安裝迅速簡(jiǎn)捷。
通過(guò)導(dǎo)風(fēng)板和密閉鋼板，正確引導(dǎo)氣流走向。
裝配噴吹清灰控制系統(tǒng)，在運(yùn)行中采用清灰能力強(qiáng)的脈沖清灰方式，清灰效率提高，保證了濾筒的低阻力運(yùn)行，縮小了電，濾之間的阻力差距，使濾筒壽命大為延長(zhǎng)。
同時(shí)，由于采用褶式濾筒形式，增加過(guò)濾面積,占據(jù)空間少,原電除塵器內(nèi)讓出相當(dāng)大的空間作為粉塵沉降區(qū)。
用于改造從安全可靠運(yùn)行考慮，應(yīng)對(duì)殼體進(jìn)行強(qiáng)度校核。
對(duì)于電除塵器、布袋除塵器和電袋復(fù)合式除塵器之間的區(qū)別，打了一個(gè)形象的比喻:就像捕魚(yú)，電除塵器是利用大網(wǎng)眼的漁網(wǎng)把比較大的魚(yú)撈出來(lái)，可是水里還剩下很多漏網(wǎng)的小魚(yú);布袋除塵器就像是用網(wǎng)眼特別小的漁網(wǎng)捕魚(yú)，盡管不論大小都能夠撈的干干凈凈，可是一網(wǎng)下來(lái)，不論大小的漁網(wǎng)負(fù)擔(dān)比較重，很容易把漁網(wǎng)撐破;而電袋復(fù)合式除塵器用電場(chǎng)先把大顆粒粉塵收集起來(lái)，余下的細(xì)小粉塵由布袋除塵器收集，電除塵收集粉塵總量的80～90%，由布袋除塵器收集剩下10～20%的粉塵，相當(dāng)于先用大網(wǎng)眼的漁網(wǎng)把大魚(yú)撈出來(lái)，然后用小網(wǎng)眼的漁網(wǎng)把漏網(wǎng)之魚(yú)一網(wǎng)打盡。
電袋復(fù)合式除塵器并不是電除塵器和布袋除塵器的簡(jiǎn)單組合疊加，實(shí)際上他們攻克了很多難題才使這兩種不同原理的除塵技術(shù)“喜結(jié)連理”。首先就要解決在同一臺(tái)除塵器內(nèi)同時(shí)滿足電除塵和布袋除塵工作條件的問(wèn)題;其次，如何實(shí)現(xiàn)兩種除塵方式連接后袋除塵區(qū)各個(gè)濾袋流量和粉塵濃度均布，提高布袋過(guò)濾風(fēng)速，并且有效降低電袋復(fù)合式除塵器系統(tǒng)阻力。在收塵機(jī)理上，他們通過(guò)荷電粉塵使布袋的過(guò)濾特性發(fā)生變化，產(chǎn)生新的過(guò)濾機(jī)理，利用荷電粉塵的氣溶膠效應(yīng)，提高濾袋過(guò)濾效率，保護(hù)濾袋;在除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用氣流均布裝置和降低整體設(shè)備阻力損失的氣路系統(tǒng);開(kāi)發(fā)出零泄漏旁路技術(shù)、噴水降溫系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)、超大規(guī)模脈沖噴吹技術(shù)和電袋自動(dòng)控制檢測(cè)故障識(shí)別及安全保障系統(tǒng)等等。
5.產(chǎn)業(yè)發(fā)展
2003年12月國(guó)家頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)新建項(xiàng)目提出了更高的排放要求，預(yù)計(jì)到2010年我國(guó)將以年均10%新增裝機(jī)容量增長(zhǎng)的速度新建電廠。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)電力行業(yè)有15.73萬(wàn)MW容量機(jī)組的燃煤鍋爐除塵器尚未達(dá)標(biāo)排放，需要進(jìn)行改造，這意味著需要生產(chǎn)786臺(tái)(套)用于200MW機(jī)組的除塵器，這些機(jī)組的改造將在近年內(nèi)完成，加上冶金、建材等行業(yè)的發(fā)展都需要配套大量新型高效的除塵器。過(guò)去鋼鐵、水泥、鋁工業(yè)是除塵器的三大老用戶，現(xiàn)在電力行業(yè)、采暖熱電聯(lián)產(chǎn)和垃圾焚燒成為三大新增長(zhǎng)點(diǎn)，這些行業(yè)都需要高效的除塵設(shè)備。這種電袋復(fù)合式除塵器不僅適用于排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格的新建項(xiàng)目，而且特別適用于老舊電除塵器的提效改造�？紤]到未來(lái)更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，這種設(shè)備將具有更為廣泛的市場(chǎng)需求。這項(xiàng)新技術(shù)的面世可以很好地解決目前除塵設(shè)備存在的一些問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家新的排放標(biāo)準(zhǔn)提供了有效的技術(shù)支撐和保障。
這種電袋復(fù)合式除塵器對(duì)于高比電阻粉塵、低硫煤粉塵和脫硫后的煙氣粉塵處理效果更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。而且延長(zhǎng)了濾袋壽命，降低了維修費(fèi)用，電袋復(fù)合式除塵器實(shí)際運(yùn)行顯示，它比常規(guī)袋收塵器節(jié)省濾袋，而且占地小，運(yùn)行效率穩(wěn)定。按達(dá)到同樣排放標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，它的投資和運(yùn)行綜合費(fèi)用可低于單獨(dú)采用袋收塵器和電除塵器。對(duì)這種產(chǎn)品未來(lái)的市場(chǎng)前景給予了充分肯定。
電廠的除塵設(shè)備除了低成本、高效率以外，更重要的是穩(wěn)定運(yùn)行。