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袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器的對(duì)比

 

一、靜電除塵器、袋式除塵器比較

燃煤電廠的煤種相對(duì)穩(wěn)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(tǒng)是一個(gè)經(jīng)常變動(dòng)和調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，因此從鍋爐中出來的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也不能保證不發(fā)生變化。這一系列的變化，針對(duì)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(jī)風(fēng)量不變，鍋爐出口煙塵濃度變化

對(duì)布袋除塵器：煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負(fù)荷的變化，從而導(dǎo)致清灰頻率改變（自動(dòng)調(diào)節(jié)）。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快，相應(yīng)的清灰頻率高，反之清灰頻率低，而對(duì)排放濃度不會(huì)引起變化。

對(duì)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，最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(yīng)增加；煙塵濃度減小除塵效率降低，排放濃度會(huì)相應(yīng)降低。

2、鍋爐煙塵量不變，送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化

對(duì)布袋除塵器：由于風(fēng)量的變化直接引起過濾風(fēng)速的變化，從而引起設(shè)備阻力的變化，而對(duì)除塵效率基本沒有影響。風(fēng)量加大設(shè)備阻力加大，引風(fēng)機(jī)出力增加；反之引風(fēng)機(jī)出力減小。

對(duì)靜電除塵器：風(fēng)量的變化對(duì)設(shè)備沒有什么太大影響，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，靜電除塵器電場風(fēng)速提高，粉塵在電場中的停留時(shí)間縮短，雖然電場中風(fēng)擾動(dòng)增強(qiáng)了荷電粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度，但是這不足以抵償高風(fēng)速引起的粉塵在電場中駐留時(shí)間縮短和二次揚(yáng)塵加劇所帶來的負(fù)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(duì)布袋除塵器：煙氣溫度太低，結(jié)露可能會(huì)引起“糊袋”和殼體腐蝕，煙氣溫度太高超過濾料允許溫度易“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(nèi)，就不會(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(duì)于布袋除塵器就必須設(shè)有對(duì)極限溫度控制的有效保護(hù)措施。

對(duì)靜電除塵器：煙氣溫度太低，結(jié)露就會(huì)引起殼體腐蝕或高壓爬電，但是對(duì)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(duì)布袋除塵器：煙氣的物化成份對(duì)布袋除塵器的除塵效率沒有影響。但是如果煙氣中含有對(duì)所有濾料都有腐蝕破壞的成分時(shí)就會(huì)直接影響濾料的使用壽命。

對(duì)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。影響最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，除塵效率就高；反之，除塵效率就低。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(duì)布袋除塵器：除塵效率與氣流分布沒有直接關(guān)系，即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內(nèi)部局部氣流分布應(yīng)盡量均勻，不能偏差太大，否則會(huì)由于局部負(fù)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(duì)靜電除塵器：靜電除塵器非常敏感電場中的氣流分布，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(píng)價(jià)中，氣流分布的均方根指數(shù)通常是評(píng)價(jià)一臺(tái)靜電除塵器的好壞的重要指標(biāo)之一。

6、空氣預(yù)熱器及系統(tǒng)管道漏風(fēng)

對(duì)布袋除塵器：對(duì)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(tǒng)風(fēng)量增加導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加。

對(duì)靜電除塵器：設(shè)備阻力無明顯變化，但是系統(tǒng)風(fēng)量增加提高了電場風(fēng)速對(duì)除塵效率有影響。

二、           靜電除塵器、袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器的綜合對(duì)比

以300MW燃煤機(jī)組為例，分室定位反吹袋式除塵器與靜電除塵器、電袋復(fù)合除塵器的對(duì)比如下表

 

袋式除塵器、靜電除塵器、電袋復(fù)合除塵器的綜合對(duì)比表

對(duì)比內(nèi)容		FMFBD—30000型 袋式除塵器	5電場靜電除塵器	電袋復(fù)合除塵器（1電場+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		1400萬元	1300萬元	1650萬元
設(shè)計(jì)排放濃度		≤30mg/Nm3	≤50mg/Nm3	≤30mg/Nm3
實(shí)際排放濃度		≤30mg/Nm3	經(jīng)常超過設(shè)計(jì)值 （不能在線檢修，帶病作業(yè)所致）	≤30mg/Nm3
設(shè)備平均運(yùn)行阻力		900Pa	400Pa	900Pa
電 控 間 設(shè) 置		10m2	100m2	———
運(yùn)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	約1000kW	約200kW
	總 功 耗	897kW	1218kW	1113kW
運(yùn)行費(fèi)用（0.2元/千瓦時(shí)、年運(yùn)行7000小時(shí)）		電費(fèi)126萬元/年	電費(fèi)171萬元/年	電費(fèi)156萬元/年
平時(shí)維護(hù)費(fèi)用		2.5萬元/年	4萬元/年	6.5萬元/年
大修、更換部件		換袋300萬元/4年 袋籠16萬元/12年	大修254萬元/5年 極板極線265萬元/10年	換袋300萬元/4年 袋籠16萬元/12年 大修50萬元/4年 極板極線53萬元/10年
排污費(fèi) (按0.2元/千克塵不變價(jià)計(jì)算)		約8萬元/年	約13萬元/年	約8萬元/年
能否在線檢修		4臺(tái)組合結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷切換檢修	不能。放電極斷線，掉刺，會(huì)造成電場短路，卡軸、斷軸，錘移位，掉錘現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，出現(xiàn)上述問題，電場不能送電，因此無法在運(yùn)行中檢修，只好帶病運(yùn)行，使排放濃度大大提高	電袋復(fù)合，限制了袋式除塵器部分的在線檢修的能力。
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(tǒng)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(yīng)能力		設(shè)有粉塵預(yù)涂裝置，使濾袋外表面預(yù)先涂上粉塵層，可在點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí)，正常投入運(yùn)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(yùn)行，煙氣只好直排，嚴(yán)重污染環(huán)境，而且磨損風(fēng)機(jī)	靜電部分不投運(yùn)，袋式部分進(jìn)行預(yù)噴涂，可保證此時(shí)除塵器的正常工作
設(shè)備操作難易程度		難度低，操作簡單，容易掌握	對(duì)工人技能要求較高，需要較長時(shí)間培訓(xùn)	一套設(shè)備兼具袋式、靜電兩個(gè)工作組分，增大了操作難度
高溫?zé)煔獾挠绊?		需噴水減溫，或走旁路	正常運(yùn)行	靜電部分可正常運(yùn)行，袋式部分難于設(shè)置旁路，有燒袋風(fēng)險(xiǎn)
比電阻 對(duì)除塵效率的影響		無	影響明顯	靜電部分影響較大
更換煤種 對(duì)除塵效率的影響		無影響	影響較大	靜電部分影響較大
運(yùn)行時(shí)間延長 對(duì)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(yùn)行，除塵效率能達(dá)到設(shè)定值，但隨著運(yùn)行時(shí)間的延長，鋼結(jié)構(gòu)變形量加大，結(jié)構(gòu)精度降低，振打裝置磨損。隨著運(yùn)行時(shí)間延長，除塵效率不斷下降。	由于靜電部分對(duì)于大粒子的去除，進(jìn)入到布袋的塵以微細(xì)粒子為主，既不利于清灰，同時(shí)如選用非覆膜濾料，會(huì)對(duì)濾布造成較為嚴(yán)重的粉塵鑲嵌問題，增加系統(tǒng)阻力，縮減濾袋壽命。

三、           當(dāng)前的電袋復(fù)合除塵器存在的問題

1)      當(dāng)前的電袋復(fù)合除塵器項(xiàng)目實(shí)質(zhì)是靜電+布袋二級(jí)除塵器，是原有技術(shù)的累加，并非正統(tǒng)電袋理論所要開發(fā)的高新技術(shù)。當(dāng)前國內(nèi)的袋式除塵器 業(yè)績已達(dá)到600MW機(jī)組（山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司3#，4#機(jī)組），運(yùn)行滿一年，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足合同要求。而電袋復(fù)合出除塵器雖也有600MW機(jī)組業(yè)績（河南新鄉(xiāng)寶山電廠），但運(yùn)行不到半年就出現(xiàn)嚴(yán)重的破袋、掉袋問題。其它項(xiàng)目也頻繁出現(xiàn)破袋及濾袋強(qiáng)度衰減嚴(yán)重等問題。國際上主要是對(duì)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(yīng)用。

2)      運(yùn)行可靠性、環(huán)保達(dá)標(biāo)排放保證能力較低。采用電袋方案，對(duì)袋式除塵器十分重要的在線檢修功能難以實(shí)現(xiàn)，在機(jī)組不能停機(jī)條件下濾袋出現(xiàn)破損時(shí)，難以保證煙塵達(dá)標(biāo)排放。

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

4)      濾袋的使用壽命主要受細(xì)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(duì)濾袋壽命影響很小。電袋方案增設(shè)一級(jí)電除塵器，優(yōu)先去除大部分大顆粒粉塵，易產(chǎn)生粉塵鑲嵌問題，不利于袋式除塵器的清灰，同時(shí)此方案對(duì)煙氣溫度、酸露點(diǎn)、NOx和O2濃度基本沒有改善，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(fù)合除塵器的工程實(shí)例

1.     大唐集團(tuán)太原第二熱電廠

大唐集團(tuán)太原第二熱電廠7、8號(hào)爐兩臺(tái)200MW機(jī)組，由于使用靜電除塵器粉塵濃度排放不能達(dá)標(biāo)，2006年成為太原市十大排污企業(yè)之一，受到相關(guān)環(huán)保部門點(diǎn)名批評(píng)，并進(jìn)行了重罰，因此該集團(tuán)決定于2007年初對(duì)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(yùn)行初期，粉塵排放基本達(dá)標(biāo)，在50mg/Nm³以下，但運(yùn)行不到一年，開始出現(xiàn)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(xiàn)在線檢修，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(yīng)，使得除塵器內(nèi)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，煙囪上開始出現(xiàn)可見濃煙。

分析其原因?yàn)椋?

1)      經(jīng)過靜電除塵后，帶電的微細(xì)粉塵進(jìn)入到袋式除塵器內(nèi)，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(qiáng)力清灰方式。強(qiáng)力清灰易造成粉塵的二次吸附，運(yùn)行一段時(shí)間后系統(tǒng)阻力增加，清灰頻率增加。

2)      按設(shè)計(jì)，儲(chǔ)氣罐內(nèi)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(duì)濾袋進(jìn)行噴吹清灰，因頻繁清灰，該項(xiàng)目儲(chǔ)氣罐后減壓閥失效，造成清灰壓力過高。

3)      行噴吹管路連通處因清灰頻繁加之焊接質(zhì)量問題有斷裂

4)      噴吹管定位精度差，噴吹氣流大量沖刷濾袋側(cè)壁，造成破袋

5)      噴吹壓力過大，造成膜脫落

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

2.      中國華電集團(tuán)公司河南新鄉(xiāng)寶山電廠

河南新鄉(xiāng)寶山電廠新建2臺(tái)660MW機(jī)組2007年投運(yùn)使用，初期采用的是靜電除塵器，運(yùn)行一年左右，由于粉塵排放未達(dá)到 標(biāo)準(zhǔn)，受到 環(huán)保總局點(diǎn)名批評(píng)，因此該廠在2008年8月份改造了一號(hào)機(jī)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(yùn)后，初期三個(gè)月時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)基本都能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，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(yùn)行阻力逐漸升高，現(xiàn)在機(jī)組帶四十萬負(fù)荷時(shí)，當(dāng)清灰阻力上限定為800Pa時(shí),實(shí)際運(yùn)行阻力已經(jīng)在1000Pa左右，開始出現(xiàn)不停清灰現(xiàn)象，到夜間低負(fù)荷時(shí)，為保護(hù)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(dá)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(duì)濾袋造成很大的損害，而且已經(jīng)有掉袋，漏袋現(xiàn)象發(fā)生了，并且該技術(shù)截止閥技術(shù)不成熟，導(dǎo)致設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)在線切換檢修，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(xiàn)在的運(yùn)行效果來看，難于達(dá)到承諾的時(shí)間。

3.      漳山發(fā)電公司2×600MW機(jī)組袋式除塵的運(yùn)行情況

漳山發(fā)電公司2×600MW機(jī)組袋式除塵器目前已穩(wěn)定運(yùn)行近一年，期間除塵器出口粉塵排放濃度經(jīng)過電科院測試為：#3機(jī)組12.2mg/Nm³，#4機(jī)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(dá)到并優(yōu)于合同規(guī)定值，煙塵排放濃度大大低于5電場靜電除塵器的排放值。

3號(hào)機(jī)組近期運(yùn)行參數(shù)

運(yùn)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(guī)定值
煙囪入口煙塵濃度 （mg/Nm3）	值	13.71	13.84	<15
	最小值	7.42	8.70
	平均值	9.89	10.66
煙氣流量 (m3/s)	值	1349.20	1344.30	設(shè)計(jì)值為1113
	最小值	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(nèi)不大于900
7#通道阻力值 (Pa)	平均值	669.45	644.46	一年之內(nèi)不大于900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

五、  總結(jié)

當(dāng)前的電袋除塵項(xiàng)目多是在原有靜電除塵器基礎(chǔ)上的改造項(xiàng)目，初衷為利用原有設(shè)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(tǒng)預(yù)除了大顆粒粉塵，帶電微細(xì)粉塵進(jìn)入到袋式除塵系統(tǒng)后，易造成粉塵鑲嵌濾袋、粉塵與濾袋靜電吸附等問題，增加系統(tǒng)阻力，加大清灰難度。

2.      靜電除塵系統(tǒng)投運(yùn)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(nèi)（半年左右）強(qiáng)度衰減嚴(yán)重，破損率大大高于全袋方案。

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

4.      現(xiàn)投運(yùn)的電袋除塵項(xiàng)目的除塵效率、系統(tǒng)阻力對(duì)比單純的袋式除塵項(xiàng)目沒有明顯優(yōu)勢。保留的靜電預(yù)除塵器更加大了系統(tǒng)能耗。

當(dāng)前該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用未能回避兩套除塵系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的沖突，“揚(yáng)長”效果不夠，“避短”問題待解決，仍需進(jìn)一步完善。純布袋除塵器在排放方面可達(dá)到<50mg/Nm³的 排放標(biāo)準(zhǔn)，所以電袋除塵在目前沒有什么優(yōu)勢，建議我廠無需改用電袋除塵器。