袋式除塵器、電袋復合除塵器的對比

 

一、靜電除塵器、袋式除塵器比較

燃煤電廠(chǎng)的煤種相對穩定，但也不能避免遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的時(shí)候；鍋爐系統是一個(gè)經(jīng)常變動(dòng)和調節的系統，因此從鍋爐中出來(lái)的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數也不能保證不發(fā)生變化。這一系列的變化，針對不同的除塵器會(huì )引起明顯不同的變化。主要有一下幾個(gè)方面：

1、送、引風(fēng)機風(fēng)量不變，鍋爐出口煙塵濃度變化

對布袋除塵器：煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負荷的變化，從而導致清灰頻率改變（自動(dòng)調節）。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快，相應的清灰頻率高，反之清灰頻率低，而對排放濃度不會(huì )引起變化。

對靜電除塵器：煙塵濃度的變化直接影響粉塵的荷電量，因此也直接影響了靜電除塵器的除塵效率， 終反映在排放濃度的變化上。通常煙塵濃度增加除塵效率提高，排放濃度會(huì )相應增加；煙塵濃度減小除塵效率降低，排放濃度會(huì )相應降低。

2、鍋爐煙塵量不變，送、引風(fēng)機風(fēng)量變化

對布袋除塵器：由于風(fēng)量的變化直接引起過(guò)濾風(fēng)速的變化，從而引起設備阻力的變化，而對除塵效率基本沒(méi)有影響。風(fēng)量加大設備阻力加大，引風(fēng)機出力增加；反之引風(fēng)機出力減小。

對靜電除塵器：風(fēng)量的變化對設備沒(méi)有什么太大影響，但是靜電除塵器的除塵效率隨風(fēng)量的變化非常明顯。若風(fēng)量增大，靜電除塵器電場(chǎng)風(fēng)速提高，粉塵在電場(chǎng)中的停留時(shí)間縮短，雖然電場(chǎng)中風(fēng)擾動(dòng)增強了荷電粉塵的有效驅進(jìn)速度，但是這不足以抵償高風(fēng)速引起的粉塵在電場(chǎng)中駐留時(shí)間縮短和二次揚塵加劇所帶來(lái)的負面影響，因此除塵效率降低非常明顯；反之，除塵效率有所增加，但增加幅度不大。

3、溫度的變化

對布袋除塵器：煙氣溫度太低，結露可能會(huì )引起“糊袋”和殼體腐蝕，煙氣溫度太高超過(guò)濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內， 不會(huì )影響除塵效率。引起不良后果的溫度是在極端溫度（事故/不正常狀態(tài)）下，因此對于布袋除塵器 必須設有對極限溫度控制的有效保護措施。

對靜電除塵器：煙氣溫度太低，結露 會(huì )引起殼體腐蝕或高壓爬電，但是對除塵效率是有好處的；煙氣溫度升高，粉塵比電阻升高不利于除塵。因此煙氣溫度直接影響除塵效率，且影響較為明顯。

4、煙氣物化成分（或燃燒煤種）變化

對布袋除塵器：煙氣的物化成份對布袋除塵器的除塵效率沒(méi)有影響。但是如果煙氣中含有對所有濾料都有腐蝕破壞的成分時(shí) 會(huì )直接影響濾料的使用壽命。

對靜電除塵器：煙氣物化成份直接引起粉塵比電阻的變化，從而影響除塵效率，而且影響很大。影響 為直接的是煙氣中硫氧化物的含量，通常硫氧氣化物的含量越高，粉塵比電阻越低，粉塵越容易捕集，除塵效率 高；反之，除塵效率 低。另外煙塵中的化學(xué)成分（如硅、鋁、鉀、鈉等含量）的變化也將引起除塵效率的明顯變化。

5、氣流分布

對布袋除塵器：除塵效率與氣流分布沒(méi)有直接關(guān)系，即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內部局部氣流分布應盡量均勻，不能偏差太大，否則會(huì )由于局部負荷不均或射流磨損造成局部破袋，影響除塵器濾袋的正常使用壽命。

對靜電除塵器：靜電除塵器非常敏感電場(chǎng)中的氣流分布，氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在靜電除塵器性能評價(jià)中，氣流分布的均方根指數通常是評價(jià)一臺靜電除塵器的好壞的重要指標之一。

6、空氣預熱器及系統管道漏風(fēng)

對布袋除塵器：對于耐氧性能差的濾料會(huì )影響布袋壽命，比如：RYTON濾料，但是除塵效率不受影響。由于混入冷風(fēng)系統風(fēng)量增加導致系統阻力增加。

對靜電除塵器：設備阻力無(wú)明顯變化，但是系統風(fēng)量增加提高了電場(chǎng)風(fēng)速對除塵效率有影響。

二、           靜電除塵器、袋式除塵器、電袋復合除塵器的綜合對比

以300MW燃煤機組為例，分室定位反吹袋式除塵器與靜電除塵器、電袋復合除塵器的對比如下表

 

袋式除塵器、靜電除塵器、電袋復合除塵器的綜合對比表

對比內容		FMFBD—30000型 袋式除塵器	5電場(chǎng)靜電除塵器	電袋復合除塵器（1電場(chǎng)+布袋）
處理煙氣量		1780000m3/h	1780000m3/h	1780000m3/h
占 地 面 積		15×36＝540m2	30×45＝1800m2	30×36＝1080m2
初投資		1400萬(wàn)元	1300萬(wàn)元	1650萬(wàn)元
設計排放濃度		≤30mg/Nm3	≤50mg/Nm3	≤30mg/Nm3
實(shí)際排放濃度		≤30mg/Nm3	經(jīng)常超過(guò)設計值 （不能在線(xiàn)檢修，帶病作業(yè)所致）	≤30mg/Nm3
設備平均運行阻力		900Pa	400Pa	900Pa
電 控 間 設 置		10m2	100m2	———
運行功耗	阻力功耗	896kW	約195kW	896KW
	清灰功耗	1kW	約23kW	約35kW
	電暈保溫功耗	無(wú)	約1000kW	約200kW
	總 功 耗	897kW	1218kW	1113kW
運行費用（0.2元/千瓦時(shí)、年運行7000小時(shí)）		電費126萬(wàn)元/年	電費171萬(wàn)元/年	電費156萬(wàn)元/年
平時(shí)維護費用		2.5萬(wàn)元/年	4萬(wàn)元/年	6.5萬(wàn)元/年
大修、更換部件		換袋300萬(wàn)元/4年 袋籠16萬(wàn)元/12年	大修254萬(wàn)元/5年 極板極線(xiàn)265萬(wàn)元/10年	換袋300萬(wàn)元/4年 袋籠16萬(wàn)元/12年 大修50萬(wàn)元/4年 極板極線(xiàn)53萬(wàn)元/10年
排污費 (按0.2元/千克塵不變價(jià)計算)		約8萬(wàn)元/年	約13萬(wàn)元/年	約8萬(wàn)元/年
能否在線(xiàn)檢修		4臺組合結構，可實(shí)現滿(mǎn)負荷切換檢修	不能。放電極斷線(xiàn)，掉刺，會(huì )造成電場(chǎng)短路，卡軸、斷軸，錘移位，掉錘現象時(shí)有發(fā)生，出現上述問(wèn)題，電場(chǎng)不能送電，因此無(wú)法在運行中檢修，只好帶病運行，使排放濃度大大提高	電袋復合，限制了袋式除塵器部分的在線(xiàn)檢修的能力。
檢修環(huán)境及難易程度		在凈氣室檢修,非常容易	在含塵氣室檢修,非常困難	兩套系統檢修工作量大，檢修難度增加，靜電部分檢修環(huán)境惡劣
油點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí)除塵器的適應能力		設有粉塵預涂裝置，使濾袋外表面預先涂上粉塵層，可在點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí)，正常投入運行，不污染環(huán)境	油點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí)，靜電除塵器不能投入運行，煙氣只好直排，嚴重污染環(huán)境，而且磨損風(fēng)機	靜電部分不投運，袋式部分進(jìn)行預噴涂，可保證此時(shí)除塵器的正常工作
設備操作難易程度		難度低，操作簡(jiǎn)單，容易掌握	對工人技能要求較高，需要較長(cháng)時(shí)間培訓	一套設備兼具袋式、靜電兩個(gè)工作組分，增大了操作難度
高溫煙氣的影響		需噴水減溫，或走旁路	正常運行	靜電部分可正常運行，袋式部分難于設置旁路，有燒袋風(fēng)險
比電阻 對除塵效率的影響		無(wú)	影響明顯	靜電部分影響較大
更換煤種 對除塵效率的影響		無(wú)影響	影響較大	靜電部分影響較大
運行時(shí)間延長(cháng) 對排放濃度、除塵效率的影響		按濾袋壽命定期更換濾袋，原有排放濃度不變。	初期投入運行，除塵效率能達到設定值，但隨著(zhù)運行時(shí)間的延長(cháng)，鋼結構變形量加大，結構精度降低，振打裝置磨損。隨著(zhù)運行時(shí)間延長(cháng)，除塵效率不斷下降。	由于靜電部分對于大粒子的去除，進(jìn)入到布袋的塵以微細粒子為主，既不利于清灰，同時(shí)如選用非覆膜濾料，會(huì )對濾布造成較為嚴重的粉塵鑲嵌問(wèn)題，增加系統阻力，縮減濾袋壽命。

三、           當前的電袋復合除塵器存在的問(wèn)題

1)      當前的電袋復合除塵器項目實(shí)質(zhì)是靜電+布袋二級除塵器，是原有技術(shù)的累加，并非正統電袋理論所要開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)。當前國內的袋式除塵器 業(yè)績(jì)已達到600MW機組（山西漳山發(fā)電有限責任公司3#，4#機組），運行滿(mǎn)一年，各項指標均滿(mǎn)足合同要求。而電袋復合出除塵器雖也有600MW機組業(yè)績(jì)（河南新鄉寶山電廠(chǎng)），但運行不到半年 出現嚴重的破袋、掉袋問(wèn)題。其它項目也頻繁出現破袋及濾袋強度衰減嚴重等問(wèn)題。國際上主要是對真正意義上的電袋技術(shù)進(jìn)行研究，目前正處于研究試用階段，尚未有推廣應用。

2)      運行可靠性、環(huán)保達標排放保證能力較低。采用電袋方案，對袋式除塵器十分重要的在線(xiàn)檢修功能難以實(shí)現，在機組不能停機條件下濾袋出現破損時(shí)，難以保證煙塵達標排放。

3)      設備投資偏高。比袋式除塵器方案，多設置一到兩個(gè)電場(chǎng)的靜電除塵器。如作為老機組靜電除塵器的改造，利用原有電除塵器設備，具有一定的價(jià)格優(yōu)勢。但作為大機組的新建除塵項目，電袋方案相對布袋方案投資更高，性能上無(wú)明顯改善，同時(shí)也增大了運行能耗與維護的工作量。

4)      濾袋的使用壽命主要受細粉塵鑲嵌、煙氣溫度、酸露點(diǎn)、NOx和O2濃度影響較大，入口塵濃度的高低對濾袋壽命影響很小。電袋方案增設一級電除塵器，優(yōu)先去除大部分大顆粒粉塵，易產(chǎn)生粉塵鑲嵌問(wèn)題，不利于袋式除塵器的清灰，同時(shí)此方案對煙氣溫度、酸露點(diǎn)、NOx和O2濃度基本沒(méi)有改善，所以不會(huì )提高反倒是會(huì )縮短濾袋的使用壽命。

四、電袋復合除塵器的工程實(shí)例

1.     大唐集團太原第二熱電廠(chǎng)

大唐集團太原第二熱電廠(chǎng)7、8號爐兩臺200MW機組，由于使用靜電除塵器粉塵濃度排放不能達標，2006年成為太原市十大排污企業(yè)之一，受到相關(guān)環(huán)保部門(mén)點(diǎn)名批評，并進(jìn)行了重罰，因此該集團決定于2007年初對其靜電除塵器進(jìn)行改造，采用的是福建龍凈環(huán)保股份有限公司的電袋除塵器。

運行初期，粉塵排放基本達標，在50mg/Nm³以下，但運行不到一年，開(kāi)始出現大量濾袋破損，破袋位置多為濾袋口下部一米處，破袋形狀為延袋籠空隙網(wǎng)狀破損，并伴有覆膜脫落。但由于電袋技術(shù)難于實(shí)現在線(xiàn)檢修，破袋后不能及時(shí)解決，破袋處煙氣流速猛增，沖刷周邊濾袋，形成蔓延效應，使得除塵器內破袋愈發(fā)頻繁。此時(shí)由于該除塵器靜電部分只能有60%的除塵效果，部分煙氣從破袋處短路排放，煙囪上開(kāi)始出現可見(jiàn)濃煙。

分析其原因為：

1)      經(jīng)過(guò)靜電除塵后，帶電的微細粉塵進(jìn)入到袋式除塵器內，易造成粉塵鑲嵌，且粉塵與濾袋靜電吸附難于清灰，所以龍凈選擇強力清灰方式。強力清灰易造成粉塵的二次吸附，運行一段時(shí)間后系統阻力增加，清灰頻率增加。

2)      按設計，儲氣罐內的6公斤壓力的壓縮空氣要經(jīng)減壓閥降低到3公斤，然后對濾袋進(jìn)行噴吹清灰，因頻繁清灰，該項目?jì)�氣罐后減壓閥失效，造成清灰壓力過(guò)高。

3)      行噴吹管路連通處因清灰頻繁加之焊接質(zhì)量問(wèn)題有斷裂

4)      噴吹管定位精度差，噴吹氣流大量沖刷濾袋側壁，造成破袋

5)      噴吹壓力過(guò)大，造成膜脫落

6)      電袋技術(shù)不能在線(xiàn)檢修，破袋一經(jīng)出現，不能及時(shí)采取保護措施，造成大批濾袋蔓延性破損。

2.      中國華電集團公司河南新鄉寶山電廠(chǎng)

河南新鄉寶山電廠(chǎng)新建2臺660MW機組2007年投運使用，初期采用的是靜電除塵器，運行一年左右，由于粉塵排放未達到 標準，受到 環(huán)�？偩贮c(diǎn)名批評，因此該廠(chǎng)在2008年8月份改造了一號機組靜電除塵器，采用的是江蘇新中環(huán)保股份有限公司生產(chǎn)的電袋脈沖除塵器。8月份點(diǎn)火投運后，初期三個(gè)月時(shí)各項指標基本都能達到設計指標，清灰阻力基本都在700Pa左右，灰塵排放值為20mg/Nm3，三個(gè)月之后運行阻力逐漸升高，現在機組帶四十萬(wàn)負荷時(shí)，當清灰阻力上限定為800Pa時(shí),實(shí)際運行阻力已經(jīng)在1000Pa左右，開(kāi)始出現不停清灰現象，到夜間低負荷時(shí)，為保護濾袋，只能使用定時(shí)清灰方式。該技術(shù)是中高壓脈沖清灰，清灰壓力達到了4公斤，如此大的清灰壓力，以及這么頻繁的清灰頻率定會(huì )對濾袋造成很大的損害，而且已經(jīng)有掉袋，漏袋現象發(fā)生了，并且該技術(shù)截止閥技術(shù)不成熟，導致設備不能實(shí)現在線(xiàn)切換檢修，只能等到大小修停爐時(shí)才能更換破損的濾袋，這樣一旦有濾袋破損，就會(huì )危及相鄰濾袋，很容易造成濾袋大量破損，張家港新中環(huán)保公司和寶山電廠(chǎng)簽訂的技術(shù)協(xié)議中承諾，濾袋使用壽命為35000小時(shí)，從現在的運行效果來(lái)看，難于達到承諾的時(shí)間。

3.      漳山發(fā)電公司2×600MW機組袋式除塵的運行情況

漳山發(fā)電公司2×600MW機組袋式除塵器目前已穩定運行近一年，期間除塵器出口粉塵排放濃度經(jīng)過(guò)電科院測試為：#3機組12.2mg/Nm³，#4機組11.6mg/Nm³；各通道平均差壓均低于900Pa；袋式除塵器本體漏風(fēng)率≤1.88%；袋損率≤1%/年，達到并優(yōu)于合同規定值，煙塵排放濃度大大低于5電場(chǎng)靜電除塵器的排放值。

3號機組近期運行參數

運行日期		2009年3月25日0時(shí)-24時(shí)	2009年4月1日0時(shí)-24時(shí)	合同規定值
煙囪入口煙塵濃度 （mg/Nm3）	值	13.71	13.84	<15
	小值	7.42	8.70
	平均值	9.89	10.66
煙氣流量 (m3/s)	值	1349.20	1344.30	設計值為1113
	小值	737.64	751.27
	平均值	1025.34	977.49
3#通道阻力值 (Pa)	平均值	821.42	772.54	一年之內不大于900
7#通道阻力值 (Pa)	平均值	669.45	644.46	一年之內不大于900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、  總結

當前的電袋除塵項目多是在原有靜電除塵器基礎上的改造項目，初衷為利用原有設備，發(fā)揮靜電、布袋的各自除塵優(yōu)勢。但是：

1.      靜電除塵系統預除了大顆粒粉塵，帶電微細粉塵進(jìn)入到袋式除塵系統后，易造成粉塵鑲嵌濾袋、粉塵與濾袋靜電吸附等問(wèn)題，增加系統阻力，加大清灰難度。

2.      靜電除塵系統投運時(shí)因放電產(chǎn)生較多臭氧，加大濾袋纖維（PPS）氧化，致使濾料在短期內（半年左右）強度衰減嚴重，破損率大大高于全袋方案。

3.      兩套系統同時(shí)工作，加大了在線(xiàn)檢漏、檢修的困難，一旦出現個(gè)別濾袋破袋不能及時(shí)維護，蔓延效應將大大惡化系統的運行狀況。

4.      現投運的電袋除塵項目的除塵效率、系統阻力對比單純的袋式除塵項目沒(méi)有明顯優(yōu)勢。保留的靜電預除塵器更加大了系統能耗。

當前該技術(shù)在實(shí)際應用未能回避兩套除塵系統同時(shí)運行的沖突，“揚長(cháng)”效果不夠，“避短”問(wèn)題待解決，仍需進(jìn)一步完善。純布袋除塵器在排放方面可達到<50mg/Nm³的 排放標準，所以電袋除塵在目前沒(méi)有什么優(yōu)勢，建議我廠(chǎng)無(wú)需改用電袋除塵器。