電-袋復(fù)合型除塵器的技術(shù)特點和應(yīng)用
1.前言
在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，大量燃煤煙氣排放，尤其可吸入性粉塵直徑。ㄒ话阈∮10微米）并能在空氣中長久懸浮，對人的健康帶來危害，國家對汽車尾氣排放的可吸入性粉塵提高了要求。實際上，國外很多國家對鍋爐排放的可吸入性粉塵也很關(guān)注。美國在這方面就開展了許多研究。為更好的捕集細顆粒粉塵，電和濾袋相結(jié)合不失為一種好而可行的方法。電-袋復(fù)合型除塵器是近幾年發(fā)展起來的一種除塵設(shè)備。尤其適應(yīng)高灰濃度煙氣除塵，并滿足現(xiàn)行國家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。蘭州電力修造廠在近年研發(fā)這種新型除塵器，進行了一系列科研性試驗工作，如電-袋結(jié)合氣流分布模擬試驗，特殊脈沖噴吹管試驗研究，電-袋復(fù)合除塵器熱態(tài)性能試驗研究等。在進行諸多試驗研究的基礎(chǔ)上，對山西靈石電廠配電除塵器進行了電－袋復(fù)合除塵器改造。確保達到50mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)。奠定了電-袋復(fù)合型除塵器的理論基礎(chǔ)。
2.電-袋復(fù)合型除塵器工作原理
電-袋復(fù)合型除塵器由兩個單元組成，即電除塵單元和布袋除塵單元。一般情況下，電除塵單元布置一個電場。這種電-袋復(fù)合型除塵器前電后袋，既發(fā)揮了電除塵器可將煙氣中80%～90%的粉塵收集，使進入濾袋的濃度大大降低，濾袋的阻力降低、清灰周期加大，從而延長布袋的壽命。又發(fā)揮了布袋除塵器對煤種不敏感，微細粉塵收集效率高（99.9%）等優(yōu)點，能確保達到50mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)。
電-袋復(fù)合除塵器前級電場的預(yù)除塵作用和荷電作用為提高電袋除塵器的性能起到了重要作用。
電場預(yù)除塵作用一：預(yù)除塵降低濾袋的粉塵負荷量即降低了阻力上升率。
電場預(yù)除塵作用二：預(yù)除塵延長濾袋的清灰周期、節(jié)省清灰能耗、延長濾袋使用壽命。
電場預(yù)除塵作用三：避免煙氣粉塵中粗顆粒磨損濾袋。煙氣粉塵中的粗大顆粒經(jīng)過前級電場沉降和預(yù)除塵后，進入后級布袋的粉塵顆粒小,對濾袋的磨損影響小。當(dāng)煙氣中含有粗顆粒粉塵時(如循環(huán)流化床鍋爐煙氣),使用電袋可以完全避免濾袋的不正常磨損損壞。
電場荷電作用一：改善濾袋表面的粉層結(jié)構(gòu)：
煙氣粉塵通過前級電場電暈荷電后，荷電粉塵在濾袋上沉積的顆粒之間排列規(guī)則有序，同極電荷相互排斥使形成的粉塵層孔隙率高、透氣性好，易于剝落。
電場荷電作用二：可降低濾袋阻力。
電-袋復(fù)合型除塵器的工作過程是，含塵煙氣進入除塵器后，煙氣中的粉塵大約80～90%在電除塵器內(nèi)被收集下來，剩余10～20％的細粉塵隨煙氣由水平流動折向電場下部，然后從下向上運動，進入布袋收塵室。含塵煙氣通過濾袋外表面，粉塵被阻留在濾袋的外表面，干凈氣體從濾袋的內(nèi)腔進入上部凈氣室，然后經(jīng)引風(fēng)機由煙囪排向大氣。
3.電-袋復(fù)合型除塵器技術(shù)性能特點
3.1適用高比阻粉塵收集，除塵效率具有高效性和穩(wěn)定性。電袋除塵器的效率不受高比阻細微粉塵影響，不受煤種、煙灰特性影響，排放濃度容易實現(xiàn)在50mg/Nm3以下，且長期穩(wěn)定。
3.2運行阻力比純布袋除塵器低500Pa，可以減少引風(fēng)機功率消耗。運行阻力比純布袋除塵器低500Pa，每10000m3/h風(fēng)量引風(fēng)機功率可減少1.74KW。
3.3清灰周期長、氣源能耗小。
由于濾袋收集的粉塵量少，阻力上升緩慢，其清灰周期時間是純布袋除塵器的2倍以上，壓縮空氣消耗量不到純布袋的1/3。
3.4延長濾袋使用壽命。
運行阻力低、濾袋的負荷差壓小延長了濾袋使用壽命。清灰周期長、清灰次數(shù)少延長了濾袋使用壽命。在相同運行條件下電袋的使用壽命比純布袋除塵器的壽命延長2～3年。
3.5一次性投資少，運行維護費用低
適量提高過濾風(fēng)速可減少濾袋、閥件等數(shù)量以降低設(shè)備成本及費用，運行能耗低和濾袋使用壽命長降低了運行及維護成本。
綜上所述，電袋復(fù)合除塵器著重解決了當(dāng)前除塵器常見的三大難題：
1）電除塵器的排放難題。
2）布袋除塵器的阻力大的難題。
3）布袋除塵器袋使用壽命短難題。
4.電-袋復(fù)合型除塵器技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新點
4.1、高效、低耗的噴吹清灰系統(tǒng)
噴吹系統(tǒng)選用安全可靠、清灰效果最佳的噴吹技術(shù)，沿噴吹方向選用特殊布置曲線噴嘴，曲線噴嘴具有噴射距離遠，噴射角度可控制等特點；使清灰徹底、阻力損失。800Pa），噴吹氣源壓力低（0.1～0.35MPa）能耗低；噴吹周期長、脈沖寬度窄。
4.2氣流分布裝置
電袋除塵器進氣口及電-袋結(jié)合部分采用特殊型的氣流均布裝置，使氣流分布既保證不降低電除塵器效率，又能滿足了布袋除塵器對氣流分布的要求。一舉兩得。為延長濾袋使用壽命奠定了基礎(chǔ)。
4.3特殊的濾袋骨架
濾袋骨架上口采用保護套結(jié)構(gòu)，防止噴吹氣流偏斜沖刷濾袋，有機硅防腐處理、充分的保護濾袋，延長濾袋壽命。
4.4電除塵
依據(jù)粉塵特性，選擇合理的極配形式及振打結(jié)構(gòu)，采用分區(qū)供電最大可能的提高電除塵的效率和運行的安全可靠性。
5.電袋除塵器注意的問題及防范措施
5.1過濾風(fēng)速
過濾風(fēng)速（或比負荷）是反映袋式除塵器處理氣體能力的重要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)，工程上通過濾袋總面積來調(diào)節(jié)過濾風(fēng)速。
5.2涂灰保護
給新濾袋或每次停爐后點火前對濾袋進行預(yù)涂灰，利用濾袋表面的灰層在鍋爐燃油點火或低溫燃燒時保護濾袋，避免濾袋黏上油污或結(jié)露。
5.3合理的濾料選擇
當(dāng)煙氣溫度高達180℃，對常規(guī)燃煤鍋爐使用的PPS濾袋而言，其使用壽命會受到很大影響，所以在濾料的選擇上予以慎重的考慮，選擇耐溫達260℃的P84+PTFE復(fù)合針刺氈濾料，完全可以滿足工況要求。
5.4異常的超高溫保護
濾料具有260℃耐溫性能，假如鍋爐出現(xiàn)尾部燃燒時異常高溫達到200℃的情況，可以通過脫硫裝置的噴水系統(tǒng)作為降溫的應(yīng)急保護系統(tǒng)。6.應(yīng)用領(lǐng)域
適用于燃煤電廠現(xiàn)役電除塵器達標(biāo)排放技術(shù)改造要求≤50mg/Nm3排放的燃煤鍋爐煙氣凈化；舊電除塵器的增效改造。新建電廠鍋爐燃高比電阻煤的除塵；脫硫后煙氣含塵濃度高的除塵；建材水泥行業(yè)煙氣凈化；鋼鐵行業(yè)煙氣凈化；有色冶金行業(yè)煙氣凈化；城市垃圾焚燒爐煙氣凈化。
6．結(jié)語
隨著工業(yè)化、城市化進程的加快，國家實施了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，提高了環(huán)境排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，加大了環(huán)境保護的力度，原有的老電廠以及一些由于設(shè)計原因、煤質(zhì)變化較大和運行工況變差，導(dǎo)致鍋爐排煙溫度顯著高于設(shè)計值的電除塵器需要改造。根據(jù)蘭州電力修造廠試驗研究和在山西靈石電廠的工業(yè)應(yīng)用，證明該技術(shù)是一種科學(xué)、可靠、先進的技術(shù)。但改造方法要因地治宜、因勢利導(dǎo)。根據(jù)不同的工況選擇不同的改造方法。
參考文獻
(1)《靜電除塵器》，北京冶金工業(yè)出版社黎在時
(2)《袋式除塵技術(shù)與應(yīng)用》，北京機械工業(yè)出版社孫熙
(3)《現(xiàn)代除塵理論與技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社郭崇濤1992
(4)《鍋爐煙氣袋式除塵技術(shù)》，中國電力出版社嵇敬文陳安琪2006
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