4袋式除塵器在我國的發(fā)展及其在燃煤電廠中的應(yīng)用(精)

1、袋式除塵器在我國的發(fā)展及其在燃煤電廠中的應(yīng)用袋式除塵器屬過濾式除塵器的一種，是治理大氣污染的高效除塵設(shè)備。 其最大的優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高，通常在實驗室里測試效率可高達(dá)99.9999，在實際應(yīng)用中除塵效率也能達(dá)到99.99。經(jīng)袋式除塵器過濾后的煙氣含塵 濃度一般都低于30mg/Nm3，有的甚至在10mg/Nm3以下，并且袋式除塵 器還能有效捕集對人體危害最大的5am以下的超細(xì)微小顆粒(即呼吸性粉 塵)。由于袋式除塵器具有除塵效率高、不受粉塵和煙氣特性影響、運(yùn)行穩(wěn) 定的優(yōu)點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色冶金、水泥、煙草和垃圾焚燒等 行業(yè)。1袋式除塵器在我國的發(fā)展概況 袋式除塵器在我國被采用已經(jīng)有五十多

2、年的歷史。在20世紀(jì)50年代主 要是采用原蘇聯(lián)型式的產(chǎn)品，60年代前后我國有少數(shù)幾個設(shè)計研究單位在 仿照美國、日本等國的脈沖型、機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹扁袋型除塵器的基礎(chǔ)上開始生 產(chǎn)自己的產(chǎn)品。1973年以后，國內(nèi)開始出現(xiàn)了一批袋式除塵器的生產(chǎn)企業(yè)。到了80年代，一些設(shè)計院、科研單位和大專院校在學(xué)習(xí)、引進(jìn)、消化、移 植寶山鋼鐵廠從日本引進(jìn)的大型反吹風(fēng)布袋除塵器后， 結(jié)合國內(nèi)各行業(yè)的需 要和生產(chǎn)廠一道開發(fā)、研制、生產(chǎn)了大型反吹風(fēng)布袋除塵器，開發(fā)了分室反 吹風(fēng)袋式除塵器和長袋低壓脈沖袋式除塵器，每小時處理風(fēng)量100萬291萬m3，濾袋長度達(dá)10m。在80年代，大型反吹風(fēng)袋式除塵器是鋼鐵行業(yè) 首選的大容量煙氣凈

3、化設(shè)備，但在隨后的使用中逐漸暴露出一些問題，主要 是由于其反吹清灰方式為柔性清灰方式，雖對濾袋損傷較小，但在粉塵粘性 較大、濃度較高時，阻力上升較快，在一定外部條件下容易糊袋。進(jìn)入90年代以來，隨著大型脈沖噴吹袋式除塵器的研制成功，袋式除塵器的發(fā)展上 了一個新的臺階。 大型脈沖清灰袋式除塵器相對大型反吹清灰除塵器的最大 優(yōu)點(diǎn)在于清灰效果更好，運(yùn)行更加可靠，而且還可以延長濾袋的使用壽命。 近幾年袋式除塵器的應(yīng)用有逐步增多的趨勢，主要有以下幾方面的原因 ：(1)國家修訂了“火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)”(GB132232003)，排放標(biāo)準(zhǔn)更 加嚴(yán)格，尤其是對煙氣中S02的排放濃度加以嚴(yán)格的控制，這就迫使

4、國內(nèi)許 多電廠為了降低SO2的排放量而改為燃用低硫煤， 然而煙氣中的SO2正是粉 塵比電阻的調(diào)質(zhì)劑，S02濃度越低， 粉塵比電阻就越高。 因此， 燃用低硫煤 后就會造成粉塵比電阻的升高，引起靜電除塵器反電暈，降低了除塵效率。(2)在燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝中，袋式除塵器也逐漸成為一個重要的組成部 分，形成了鍋爐脫硫除塵一體化，其脫硫效率可達(dá)5左右。而當(dāng)采用循環(huán) 流化床進(jìn)行爐內(nèi)脫硫時，由于在爐內(nèi)加入大量石灰石，導(dǎo)致了飛灰比電阻的 升高，所以靜電除塵器要想達(dá)到較好的除塵效果，就必須采取一定措施，如 增加電場數(shù)、加寬極間距及提高電場強(qiáng)度等，這樣顯然既增加了初投資也增 加了運(yùn)行費(fèi)用。(3)我國的電力構(gòu)成以

5、煤電為主，約占總發(fā)電量的80，而我國煤炭資源分 布的區(qū)域廣泛，煤炭的種類、成分、質(zhì)量相差都較大。而且同臺鍋爐燃用相 同煤種，由于受多種因素的影響粉塵濃度也可能發(fā)生變化。因此，對于有些 電廠而言，燃煤鍋爐使用靜電除塵器較難達(dá)到長期高效、穩(wěn)定的除塵效果。(4)國家2000年6月1日起實施的垃圾焚燒標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定 “垃圾焚燒爐的 除塵設(shè)備必須采用袋式除塵器，以減少焚燒過程中有害物質(zhì)的產(chǎn)生和排放 ”。 此外，由于垃圾電站中的燃料多為垃圾自身， 靜電除塵器對其灰粉難以收集， 這就使得袋式除塵器成為較理想的選擇。另外，我國對于微細(xì)粒子的控制已進(jìn)入實施階段，目前已有PM10微細(xì)粒子的控制標(biāo)準(zhǔn)，而對于PM2.

6、5微細(xì)粒子的控制也越來越受到重視， 這些都促進(jìn) 了袋式除塵技術(shù)的發(fā)展。在我國大力實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，大力加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，實行煙塵、粉塵總量 控制，一控雙達(dá)標(biāo)的情況下，袋式除塵器在治理煙氣、粉塵、二氧化硫、二 惡英等污染物方面正在逐步顯示出其優(yōu)越性。2袋式除塵器的常用濾料及其選用原則濾料是袋式除塵器中的主要部件， 其造價一般占到設(shè)備費(fèi)用的10%15%。 除塵器的效率、阻力，特別是維護(hù)管理情況都與濾料的材質(zhì)和使用壽命有關(guān)。2.1按不同結(jié)構(gòu)分出的濾料種類(1)機(jī)織布 機(jī)織布是將經(jīng)紗和緯紗按一定規(guī)則交織而成的織物，分為平紋、斜紋和緞紋 三種。(2)針刺氈針刺氈是先在一幅平紋的基布上鋪上一層短纖維， 用帶

7、刺的針垂直在布面上 下移動，將纖維扎到基布紗絨中，再在基布兩面鋪上兩道以上的纖維層，反 復(fù)針刺成型，然后經(jīng)熱定型、燒毛、熱熔、壓光等后處理而成的濾料。(3)表面過濾材料 基于粉塵層有利于過濾的理論， 在普通的濾料表面人為地覆上一層微孔薄膜 以提高粉塵凈化效率。 其優(yōu)點(diǎn)在于： 在過濾的一開始就能在膜表面形成透氣 性很好的粉塵薄層，這樣既保證了較高的除塵效率，又保證了較低的運(yùn)行阻 力。目前實現(xiàn)表面過濾的途徑有三種：在普通的濾料表面覆以聚四氟乙烯（PTFE）薄膜；或覆以具有大量微孔的涂層；或利用超細(xì)纖維在針刺氈表面形 成超細(xì)面層。現(xiàn)以第一種方式為例：具體做法是在普通濾料（簡稱為濾料）上覆以由聚四氟

8、乙烯經(jīng)膨脹化處理而形成布滿微細(xì)孔隙的薄膜， 覆膜濾料的過濾作用就完全 依賴于這層薄膜。薄膜表面非常光滑，沒有纖維毛絨，這樣就使得清灰變得 更加容易。覆膜濾料的透氣率較一般濾料低，在濾塵的初期，壓力損失增加 較快，進(jìn)入正常使用期后，壓力損失則趨于穩(wěn)定。 覆膜濾料的主要優(yōu)勢在于它的除塵效率高、清灰徹底、壓力損失穩(wěn)定且能保 持較低水平、對濾袋的磨損小、適用的粉塵范圍廣、壽命長、能耗低。但由 于覆膜濾料較普通濾料價格高，所以在大量推廣使用上還需要一定的時間。2.2濾料的選用原則 首先，含塵氣體的溫度是選用濾料的首要因素。按照連續(xù)工作溫度，濾料大 約可分為三類：低于130C的為常溫濾料；130200C的

9、為中溫濾料；高于200C的為高溫濾料。值得注意的是，通常是按照連續(xù)使用溫度選用濾料， 但在氣體溫度變化激烈時，應(yīng)該考慮安全系數(shù)，即瞬間峰值溫度不得超過濾 料的上限溫度。能耐200C以上高溫的濾料主要有美塔斯、玻璃纖維、聚四 氟乙烯等。其次，在選用濾料時還要考慮含塵氣體的濕度、腐蝕性、可燃性、爆炸性， 以及粉塵形狀、粒徑大小、附著力和凝聚性，并要根據(jù)袋式除塵器的清灰方 式來綜合考慮。最后，若使用表面覆膜過濾技術(shù)， 還要特別注意膜態(tài)物的高溫氧化失效問題， 以避免袋式除塵器在高溫狀態(tài)下涌入大量空氣，因高溫氧化而造成濾料失 效。3袋式除塵器在燃煤電廠中的應(yīng)用 隨著國家粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，在燃煤電廠煙氣

10、處理中，靜電除塵器因 其除塵效率受粉塵性質(zhì)的影響較大，因而難以保證長期、穩(wěn)定高效地運(yùn)行。 而隨著袋式除塵技術(shù)的發(fā)展， 袋式除塵器適應(yīng)性強(qiáng)、 除塵效率高、 運(yùn)行穩(wěn)定、可靠且不受鍋爐燃燒工況和粉塵特性影響的優(yōu)點(diǎn)逐漸顯示出來，越來越多的 新建、擴(kuò)建、改建火電廠開始選用袋式除塵器來處理鍋爐煙氣。3.1靜電除塵器和袋式除塵器的比較（見下表）靜電除塵器和袋式除塵器的比較衿電除塵器搓式除塵器煙氣濃度變化律菽揪度屢3氣含塵祇度的增加西廉加矗放濃理斗本不變煙 U 含塵鍛度不變”姙氣變化除半效豐防熠三諾的堆加而降旺&塵效辛基豐丁3但若煙氣帕過大會影響濾恿痔命煙氣1廈變化詛度升戎縊塵建率降掘度丈低身站禪手可

11、申|；：-塵根線造成膺性泯廈訐島不會禺呃除塵效率.但下溫度丈低轟結(jié) yn -V-遛汽酣圧變化卅戰(zhàn)丈.能提髙除牛效率，但苦拈褂剛會IS狠嗚業(yè)tssta氣篇于*ML K不金肩燈塵器討正京運(yùn)行煤種變化瞬矗塵效率只更僑選曲曲料合適,就不會渺 帕塵如氣淹伊奇的均 勻性對廉塵效宇塞響大苛雜牛連宇彩帀故小舊嶼勻性不能継太大空氣預(yù)的器和 脅誨系統(tǒng)的廉気理冶能半敘率跟本T唱形盼;按法料粽外）臼動和停機(jī)HTrAiJ可陸3?停也徑?；騣t時國停機(jī)會適戍誨袋m比和Wt4t3f5tt開機(jī)魅注甫 需預(yù)除灰總除塵效率豈耳髙硫煤時日氣空半放 詵復(fù)為他）Kfomg/yini息用伽煤時則排放戟度電K拆任可煉秫質(zhì)啟淚正崗氣的搏放鍛

12、贋在5omR,，/Nin,以下對目 P 含塵r&rasj求含塵祇堪玄Mi托刖足仕吭純ig）8ffia電罕対團(tuán)遼匚嚴(yán)度最尢可達(dá)ioMr/Nm電坊耗電大.但尺可卞世小情灰取耗卜但引鳳機(jī)俺垢較大安裝超求產(chǎn)格容易目桂可以應(yīng)用PLC Att可以應(yīng)用PLC牌亙桂維護(hù)槍修工作量小，何制時一 定要停機(jī)檢袋工作揃大，但可在不停乩的狀 況下檢修.瓠笹經(jīng)濟(jì)汪罰投橫校7：WR比鄭電除塵器雪.粽臺費(fèi)用 與其相當(dāng)（運(yùn)廳費(fèi)用解3.2袋式除塵器在電廠中應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)(1)煙氣溫度 在考慮一定安全系數(shù)的條件下， 要根據(jù)常規(guī)條件下的煙氣溫度合理地選擇濾 料，同時也應(yīng)考慮事故條件下，因高溫而造成的濾料失效。煙氣中是否存在

13、正在燃燒的顆粒物也是必須注意的問題，若存在，可以通過加長煙氣連接管 或在煙氣連接管較短且沒有足夠空間加長的情況下設(shè)置必要的阻火裝置等 方式加以解決。(2)煙氣特性 電廠的煙氣一般都具有酸堿腐蝕性， 因此應(yīng)根據(jù)煙氣的腐蝕性強(qiáng)度選擇適宜 的濾料，同時也應(yīng)考慮煙氣通道內(nèi)的防腐措施。此外，還應(yīng)采取相應(yīng)的措施 避免煙氣中含有的油霧、細(xì)微絮狀物等粘性物質(zhì)附著在濾料上造成濾料堵 塞。(3)袋式除塵器預(yù)除灰 在機(jī)組啟動或低負(fù)荷穩(wěn)燃時需要使用燃油，因此，為了避免不完全燃燒的油 煙粘袋造成濾袋堵塞，故在袋式除塵器投入使用前，應(yīng)對新布袋進(jìn)行預(yù)除塵(噴粉煤灰)或設(shè)置旁通，而對老布袋則不用清灰，以保證其具有一定的灰塵 層。(4)袋式除塵器停機(jī)若停機(jī)時間短， 則不應(yīng)為濾袋清灰， 而需注意除塵器的保溫； 若停機(jī)時間長， 則應(yīng)為所有濾袋清灰， 并利用引風(fēng)機(jī)將袋式除塵器內(nèi)殘留的酸性氣體清除干 凈。4袋式除塵器在實際應(yīng)用中存在的主要問題(1)設(shè)備阻力損失較大 由于設(shè)計的原