兩種除塵器的性能比較及技術(shù)特點(diǎn)

環(huán)保部和   質(zhì)監(jiān)總局聯(lián)合發(fā)布了新修訂的GB/T13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，2012-Ol-Ol起實(shí)施，其中煙塵的排放質(zhì)量濃度由原來的50mg/畝變?yōu)?0mg/畝。隨著   環(huán)保力度的加大，新建和技改項(xiàng)目采用、排放濃度低、適應(yīng)性強(qiáng)的除塵設(shè)備己成為發(fā)展趨勢，目前電廠燃煤機(jī)組中多采用電場靜電除塵器，排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到新的環(huán)保要求，因此技術(shù)改造不可避免。電袋復(fù)合除塵器和低壓長袋脈沖除塵器作為尾部煙氣凈化設(shè)備，因其除塵，受鍋爐燃燒工況和粉塵特性影響小，運(yùn)行穩(wěn)定等在技改中廣泛應(yīng)用。

1、兩種除塵器工作原理介紹

1)電袋復(fù)合式除塵器

爐尾煙氣先通過電除塵區(qū)后再緩慢進(jìn)入后級布袋除塵區(qū)，一般前置1一2個(gè)電場，后級采用脈沖或反吹風(fēng)式布袋除塵器(以下提到的電袋復(fù)合除塵器布袋區(qū)域均以臥式反吹風(fēng)布袋除塵器為例)，前級靜電電場能預(yù)收煙氣中50%一80%的粉塵量，乘(下煙塵由后級布袋除塵進(jìn)行去除，布袋除塵區(qū)捕集的粉塵量僅為入口的1/4。濾袋粉塵負(fù)荷量降低，清灰周期得以大幅延長；除塵效率不受煤種、煙氣特性、飛灰比電阻影響，可以長期保持   、穩(wěn)定、地運(yùn)行，排放質(zhì)量濃度低于30mg/m。

2)脈沖布袋除塵器

脈沖布袋除塵器由箱體、灰斗和脈沖清灰系統(tǒng)等部分組成。當(dāng)含塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入灰斗后，由于箱體內(nèi)截面積比煙道內(nèi)大，加之氣流方向改變，一部分較粗粉塵顆粒由于慣性作用直接落下，起到   的預(yù)除塵作用。進(jìn)入灰斗的氣流向上進(jìn)入箱體，當(dāng)通過濾袋時(shí)，粉塵被阻留在濾袋外表面。凈化后的氣體進(jìn)入濾袋上部的靜氣室匯集到出風(fēng)口經(jīng)煙囪排入大氣。清灰過程開啟脈沖閥用壓縮空氣進(jìn)行脈沖噴吹清灰，利用壓縮空氣將粉塵從濾袋上剝離。

2、性能比較

1)結(jié)構(gòu)形式

與脈沖布袋除塵器相比，電袋復(fù)合除塵器多了,2級電場進(jìn)行靜電除塵，但增加的靜電除塵并不能對等減小布袋除塵器的規(guī)模，因?yàn)椴即鼣?shù)量主要取決于煙氣流量和過濾風(fēng)速，并不取決于含塵濃度。雖然可選用   高過濾風(fēng)速減少過濾面積，由于布袋的過濾風(fēng)速基本取決于材料本身，而與入口濃度關(guān)系不大，所以布袋數(shù)量減少有限。

2)清灰機(jī)理

脈沖布袋除塵器的除塵效率受濾料材質(zhì)和濾料表面粉塵層特性影響。新濾袋直接使用時(shí)除塵效率較低，經(jīng)過一段時(shí)間使用后，濾袋上附著的粉塵達(dá)到2一3g/㎡時(shí)，除塵效率就能超過90%，粉塵達(dá)到150g/㎡時(shí)，除塵效率可超過。脈沖清灰后，大部分粉塵從濾袋上剝離，但還會殘留一些。   后，殘留的粉塵量會達(dá)到動態(tài)平衡，除塵效率一般大于，甚至超過。正常狀態(tài)下，脈沖布袋除塵器對粉塵中<1μm粉塵的除塵效率通常大于90%。因?yàn)闉V袋表面附著的粉塵層增厚，增加了對細(xì)粉塵的過濾效率，同時(shí)也增加了部分阻力，過于稀薄的粉塵層會降低收集微細(xì)粉塵和重金屬的效率。在電袋復(fù)合除塵器中，前置電場除去80%的粉塵，經(jīng)過電場后的荷電粉塵進(jìn)入布袋除塵區(qū)域。由于荷電粉塵互相排斥，形成的粉塵層較疏松，使2.5μm及以下的微細(xì)粉塵容易進(jìn)入濾料內(nèi)層，阻塞濾料內(nèi)層孔隙，增大阻力，且不能通過脈沖噴吹剝離，縮短濾袋壽命，同時(shí)部分微細(xì)粉塵穿過濾袋造成超標(biāo)排放。延長濾袋使用壽命的方法是預(yù)涂灰，這種方法在電廠中也較常用。但預(yù)涂灰勞動強(qiáng)度大，對周邊環(huán)境有   的污染，并不適用于工業(yè)用戶。另外，布袋除塵器在高過濾風(fēng)速下，如濾袋表面無   厚度的粉塵層，微細(xì)粉塵很易穿過濾料的孔隙，這就是在動態(tài)過程中，電袋復(fù)合除塵器難以捕集微細(xì)粉塵的主要原因。一般電袋復(fù)合除塵器所選用的扁袋除塵器是單列雙層重疊的扁袋結(jié)構(gòu)形式，濾袋之間間隙較小，清灰后上層濾袋剝離的粉塵易落到下層濾袋表面造成二次污染，影口向清灰效率。

3)技術(shù)特點(diǎn)

反吹風(fēng)布袋除塵器利用高壓風(fēng)機(jī)作為氣源，其過濾、反吹狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，均通過三通閥的翻板動作實(shí)現(xiàn)。所以三通閥的質(zhì)量直接影響除塵器的漏風(fēng)率、清灰強(qiáng)度等使用參數(shù)。三通閥的翻板動作依靠推桿電機(jī)動作，其行程存在   的慣性延遲，所以在控制中會設(shè)置   的調(diào)整時(shí)間，靠慣性使閥板到位。但三通閥的加工精度、潤滑程度、使用時(shí)間、使用環(huán)境等均會引起慣性運(yùn)動變化，實(shí)際使用中，閥板   運(yùn)動很難控制。所以反吹風(fēng)除塵器采用的三通閥，漏風(fēng)率都比較大，系統(tǒng)密封不嚴(yán)密。不需反吹時(shí)，風(fēng)機(jī)受負(fù)壓作用，風(fēng)管向里進(jìn)風(fēng)，反吹時(shí)，由于漏風(fēng)，有一部分壓力損失，反吹強(qiáng)度不足，清灰能力弱。理論上橫插式扁袋除塵器一大特點(diǎn)是可側(cè)面換袋，操作環(huán)境好，節(jié)省換袋空間，但實(shí)際使用中效果并不理想。扁袋除塵器花板上安裝孔很窄，由于除塵器內(nèi)部濾袋為水平布置，濾袋上積聚的粉塵使扁袋下部成鼓形，超出孔的寬度，換袋時(shí)濾袋抽出困難，時(shí)常與花板碰撞，導(dǎo)致濾袋上的粉塵落到出風(fēng)管內(nèi)和操作平臺上，造成二次污染。脈沖布袋除塵器無機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)，箱體上控制閥板和噴吹的氣動閥均為開關(guān)量控制，不存在行程誤差的問題，因使用脈沖噴吹，清灰強(qiáng)度大、效果好，較少產(chǎn)生糊袋現(xiàn)象。

4)使用壽命

電袋復(fù)合除塵器通過設(shè)置前級電場，粉塵量可被吸附40%~80%，進(jìn)入后級布袋區(qū)含塵濃度降低，對布袋的物理磨損比脈沖除塵器小。布袋使用壽命主要由材料本身的抗化學(xué)磨損和物理磨損的特點(diǎn)決定，電袋復(fù)合除塵的靜電除塵作用能減少布袋的物理磨損，但在布袋材料本身能接受的物理磨損范圍內(nèi)，濾袋壽命主要取決于化學(xué)磨損。在目前的工況下，排煙溫度一般設(shè)定120一150℃，從經(jīng)濟(jì)性考慮，一般采用PPS濾袋或玻纖濾袋。而前級電除塵器電場產(chǎn)生臭氧使煙氣中的NOSOZ生成NOZS03oNOZS03等含量增加，PPS濾袋受到煙氣氧化成分如NOZ和HZSO、氣溶膠影響必然產(chǎn)生硝化與硫酸磺化，引起下游的濾袋強(qiáng)度下降導(dǎo)致破損，特別是SO:提高了酸露點(diǎn)溫度，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，煙氣有可能在酸露點(diǎn)溫度以下運(yùn)行，加速濾袋酸腐蝕。東北大學(xué)某小組也證實(shí)了電袋復(fù)合除塵器前級電場放電產(chǎn)生的臭氧可加速PPS濾料氧化的觀點(diǎn)。電廠一般解決方法是在運(yùn)行時(shí)調(diào)低電除塵器區(qū)的運(yùn)行電壓、電流(或火花頻率次數(shù))，但調(diào)低上述參數(shù)會造成電除塵區(qū)的粉塵捕集效率降低，增加后級布袋除塵區(qū)的粉塵濃度，而反吹風(fēng)式布袋除塵器屬于弱清灰，要求含塵濃度低，一般為5g/m；以內(nèi)，濃度過高時(shí)會因清灰強(qiáng)度不足而造成糊袋，增加設(shè)備運(yùn)行阻力。對于PPS布袋而言，電袋復(fù)合除塵器與脈沖布袋除塵器濾袋破損的原因有很大不同。前者一般是大量濾袋同時(shí)出現(xiàn)破損，強(qiáng)度下降，濾料失效，主要是由于受到氧化等化學(xué)損傷；后者一般是部分濾袋破損，且強(qiáng)度未發(fā)生下降，濾料并未失效，可通過在線檢修繼續(xù)使用。若采用玻纖材質(zhì)濾袋，雖可在   程度上避免氧化的問題，但玻纖濾袋要求過濾風(fēng)速低，增加了占地面積和投資成本。要解決上述問題，可在后級布袋除塵部分采用PTFE材質(zhì)濾袋，既可   ，又可提高過濾風(fēng)速，但PTFE材質(zhì)濾袋價(jià)格較高，會增加使用成本。