布袋除塵器與靜電除塵器比較

       布袋除塵器與靜電除塵器比較

近年來，隨著經濟的發(fā)展，以原煤為燃料的電廠鍋爐增加很多，燃煤鍋爐排放的煙塵是造成大氣污染的主要因素之一，減少大氣污染的根本措施就是減少物質向大氣的排放。目前環(huán)保標準趨于嚴格，對污染物排放征收的費用和要求也越來越高。過去只要達標就可以免交排污費，而且排放標準要求也比較低，電廠相對比較容易實現(xiàn)達標排放。現(xiàn)在排放標準提高了，采用靜電除塵器達標就相對比較困難，而且即使達標了，也會對污染物征收排放費。因此，燃煤電廠在選擇鍋爐煙氣除塵技術時，應充分考慮經濟性、性、適用性和社會性等方面的影響。除塵技術的確定受到當?shù)貤l件、現(xiàn)場條件、燃燒煤種特性、排放標準和需要達到的除塵效率等多種因素的影響。本文對針對目前環(huán)保要求、污染物排放費用的征收情況，根據(jù)布袋除塵器和靜電除塵器在原理上、性能上的差異及應用的實際情況，對兩種除塵器的基本性能做一個簡單客觀的對比。

　　1.除塵器的分類

　　除塵器可分為兩大類：

　　（1）干式除塵器：包括重力沉降室、慣性除塵器、電除塵器、布袋除塵器、旋風除塵器。

　　（2）濕式除塵器：包括噴淋塔式、沖擊式除塵器、文丘里洗滌劑、泡沫除塵器和水膜除塵器。

　　目前在燃煤電廠常見的運用多的是靜電除塵器與布袋除塵器，下面主要對這兩種除塵器進行比較論述。

　　2.工作原理

　　2.1布袋除塵器的工作原理

　　含塵氣體由灰斗上部進風口進入后，在擋風板的作用下，氣體向動，流速降低，部分大顆粒粉塵由于慣性力的作用被分離出來落入灰斗。含塵氣體進入中箱體經濾袋的過濾凈化，粉塵被阻留在濾袋的外表面，凈化后的氣體經濾袋口進入上箱體，由出風口排出。隨著濾袋表面粉塵不斷增加，除塵器進出口壓差也隨之上升。當除塵器阻力達到設定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出清灰指令，清灰系統(tǒng)開始工作。首先電磁閥接到信號后立即開啟，使小膜片上部氣室的壓縮空氣被排放，由于小膜片兩端受力的改變，使被小膜片關閉的排氣通道開啟，大膜片上部氣室的壓縮空氣由此通道排出，大膜片兩端受力改變，使大膜片動作，將關閉的輸出口打開，氣包內的壓縮空氣經由輸出管和噴吹管噴入袋內，實現(xiàn)清灰。當控制信號停止后，電磁閥關閉，小膜片、大膜片相繼復位，噴吹停止，脈沖閥是脈沖袋式除塵器的關鍵部件。

　　2.2靜電除塵器工作原理

　　靜電除塵器由平行布置的集塵電極（陽極）組成，集塵電極通過除塵器的外殼與大地連通接地，集塵電極之間形成通道，而要凈化的鍋爐煙氣流經這些通道。在集成電極之間布置高壓框架，框架中裝有放電極（陰極），是以細金屬絲或金屬片并帶有芒刺組成，并和高壓供電系統(tǒng)連接，有絕緣子支架，在放電極的緊鄰區(qū)域存在著強度的電壓，由于暈電壓排放的結果，導致形成帶負電荷的氣體離子，在放電電極和集塵電極之間的電場作用下，帶負電的氣體離子偏移到帶正電的集塵電極上，這樣就形成了一個的電流（暈電流）?；覊m粒子因而受到部分氣體離子的作用同樣帶上負電，自由移向集塵電極。有以上方式積聚在集塵電極上的細顆粒粉塵通過一個振打脫塵系統(tǒng)，使粉塵掉落在靜電除塵器底部的粉塵漏斗中。

　　3.除塵效率

　　眾所周知，布袋除塵器比靜電除塵器有的除塵效率，尤其對人體有嚴重影響的重金屬粒子及亞微米級塵粒的捕集。通常除塵效率可達99.99以上，排放煙塵濃度能穩(wěn)定低于50mg/Nm3，甚至可達10mg/Nm3以下，幾乎實現(xiàn)零排放。從目前電力行業(yè)燃煤鍋爐應用的情況來看，布袋除塵器的排放能在30mg/Nm3以下。

　　隨著環(huán)保標準的進一步提高和越來越多的電廠燃用低硫煤（或者經過了脫硫），就電除塵器而言，即使達標也變得越來越困難。而布袋除塵器其的過濾機理決定了它不受燃燒煤種物化性能變化的影響，具有穩(wěn)定的除塵效率。針對目前環(huán)保的排放標準和排放費用的征收辦法，布袋除塵器所帶來的經濟效益是顯而易見的。

　　4.系統(tǒng)變化對除塵器的影響

　　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發(fā)生變化的時候；鍋爐系統(tǒng)是一個經常變動和調節(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。下面從主要的幾個方面進行對比：

　　4.1送、引風機風量不變，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（自動調節(jié)）。煙塵濾袋上的積灰，相應的清灰頻率高，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，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，排放濃度會相應增加；煙塵濃度減小除塵效率降低，排放濃度會相應降低。

　　4.2鍋爐煙塵量不變，送、引風機風量變化

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

　　對靜電除塵器：風量的變化對設備沒有什么太大影響，但是靜電除塵器的除塵效率隨風量的變化非常明顯。若風量增大，靜電除塵器電場風速提高，粉塵在電場中的停留時間縮短，雖然電場中風擾動增強了荷電粉塵的驅進速度，但是這不足以抵償高風速引起的粉塵在電場中駐留時間縮短和二次揚塵加劇所帶來的影響，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。

　　4.3溫度變化

　　對布袋除塵器：煙氣溫度太低，結露可能會引起“糊袋”和殼體腐蝕，煙氣溫度太過濾料允許溫度易“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，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設有對溫度控制的保護措施。 　　對靜電除塵器：煙氣溫度太低，結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。

　　4.4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。

　　4.5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之一。

　　4.6空氣預熱器及系統(tǒng)管道漏風

　　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。由于混入冷風系統(tǒng)風量增加導致系統(tǒng)阻力增加。

　　對靜電除塵器：設備阻力無明顯變化，但是系統(tǒng)風量增加提高了電場風速對除塵效率有影響。

　　5.運行與管理

　　布袋除塵器與靜電除塵器是兩種不同的除塵設備，在運行和管理上也有很大的不同之處，下面就針對一些基本問題做一些對比：

　　5.1運行與管理

　　對布袋除塵器：運行穩(wěn)定，控制簡單，沒有高電壓設備，性好，對除塵效率的干擾因素少，排放穩(wěn)定。由于濾袋是布袋除塵器的核心部件，是布袋除塵器的心臟，且相對比較脆弱、易損，因此設備管理要求嚴格。

　　對靜電除塵器：運行中對除塵效率的干擾因素多，排放不穩(wěn)定；控制相對較為復雜，高壓設備防護要求高。由于靜電除塵器均為鋼結構，不易損壞，相對于布袋除塵器，設備管理要求不很嚴格。

　　5.2停機和啟動

　　對布袋除塵器：方便，但長期停運時需要做好濾袋的保護工作。

　　對靜電除塵器：方便，可隨時停機。

　　5.3檢修與維護

　　對布袋除塵器：可實現(xiàn)不停機檢修，即在線維修。

　　對靜電除塵器：檢修時要停機

　　6.設備投資

　　作為用戶，為關心的是除塵器的投資問題，下面就針對兩種除塵器在不同條件下的投資情況做一個對比：

　　（1）對于常規(guī)的煙氣條件和粉塵（主要是指比較適合靜電除塵器的煙氣），兩種除塵器排放濃度要達到目前的環(huán)保要求（50mg/m3），初期投資布袋除塵器比靜電除塵器約高20%-30%左右。

　?。?/font>2）對于低硫高比電阻粉塵、高SIO2、AL2O3類不適合靜電除塵器捕集的粉塵，兩種除塵器要達到目前的環(huán)保要求（50mg/m3）初期投資靜電除塵器和布袋除塵器相當或靜電除塵器投資高些。