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袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器的對比

 

一、靜電除塵器、袋式除塵器比較

燃煤電廠的煤種相對穩(wěn)定，但也不能避免遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的時候；鍋爐系統(tǒng)是一個經(jīng)常變動和調(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，針對不同的除塵器會引起明顯不同的變化。主要有一下幾個方面：

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，而對排放濃度不會引起變化。

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

對靜電除塵器：風(fēng)量的變化對設(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間縮短，雖然電場中風(fēng)擾動增強(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

對布袋除塵器：煙氣溫度太低，結(jié)露可能會引起“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就必須設(shè)有對極限溫度控制的有效保護(hù)措施。

對靜電除塵器：煙氣溫度太低，結(jié)露就會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就會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價中，氣流分布的均方根指數(shù)通常是評價一臺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)

對布袋除塵器：對于耐氧性能差的濾料會影響布袋壽命，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)合除塵器的綜合對比表

對比內(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、年運(yùn)行7000小時）		電費(fèi)126萬元/年	電費(fèi)171萬元/年	電費(fèi)156萬元/年
平時維護(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，會造成電場短路，卡軸、斷軸，錘移位，掉錘現(xiàn)象時有發(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，正常投入運(yùn)行，不污染環(huán)境	油點(diǎn)爐或油煤混燒時，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	對工人技能要求較高，需要較長時間培訓(xùn)	一套設(shè)備兼具袋式、靜電兩個工作組分，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
比電阻 對除塵效率的影響		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)行時間延長 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(yùn)行，除塵效率能達(dá)到設(shè)定值，但隨著運(yùn)行時間的延長，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)行時間延長，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(xì)粒子為主，既不利于清灰，同時如選用非覆膜濾料，會對濾布造成較為嚴(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，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，電袋方案相對布袋方案投資更高，性能上無明顯改善，同時也增大了運(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濾袋壽命影響很小。電袋方案增設(shè)一級電除塵器，優(yōu)先去除大部分大顆粒粉塵，易產(chǎn)生粉塵鑲嵌問題，不利于袋式除塵器的清灰，同時此方案對煙氣溫度、酸露點(diǎn)、NOx和O2濃度基本沒有改善，所以不會提高反倒是會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號爐兩臺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，并進(jìn)行了重罰，因此該集團(tuán)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(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)行一段時間后系統(tǒng)阻力增加，清灰頻率增加。

2)      按設(shè)計(jì)，儲氣罐內(nèi)的6公斤壓力的壓縮空氣要經(jīng)減壓閥降低到3公斤，然后對濾袋進(jìn)行噴吹清灰，因頻繁清灰，該項(xiàng)目儲氣罐后減壓閥失效，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)�？偩贮c(diǎn)名批評，因此該廠在2008年8月份改造了一號機(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，初期三個月時各項(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，當(dāng)清灰阻力上限定為800Pa時,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，為保護(hù)濾袋，只能使用定時清灰方式。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對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才能更換破損的濾袋，這樣一旦有濾袋破損，就會危及相鄰濾袋，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，從現(xiàn)在的運(yùn)行效果來看，難于達(dá)到承諾的時間。

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號機(jī)組近期運(yùn)行參數(shù)

運(yùn)行日期		2009年3月25日0時-24時	2009年4月1日0時-24時	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)同時工作，加大了在線檢漏、檢修的困難，一旦出現(xiàn)個別濾袋破袋不能及時維護(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。