電袋教材電袋復(fù)合除塵器總體設(shè)計

電袋復(fù)合除塵器的總體設(shè)計電袋復(fù)合除塵器是指在一種箱體內(nèi)緊湊安裝電場區(qū)和濾袋區(qū)，有機結(jié)合靜電除塵和過濾除塵兩種機理的一種新型除塵器。電袋復(fù)合除塵器是提高除塵效率和減少除塵器能耗的新一代產(chǎn)品，該產(chǎn)品將成為我國燃煤電廠及其它工業(yè)煙氣實現(xiàn)新原則（≤30mg/Nm3）達(dá)標(biāo)排放的可靠的新型除塵設(shè)備。電袋復(fù)合除塵器屬非標(biāo)產(chǎn)品，其工況條件、設(shè)備所需達(dá)成的性能規(guī)定及顧客需求不同，除塵器的總體設(shè)計方案亦有所不同。下列就電袋復(fù)合除塵器的合用條件、基本參數(shù)設(shè)計、濾袋選擇及其它附屬設(shè)備選擇等做簡要闡明。電袋復(fù)合除塵器合用條件針對燃煤電廠，電袋復(fù)合除塵器合用條件如表一所示：表一：電袋復(fù)合除塵器合用條件細(xì)則序號合用條件細(xì)則備注排放規(guī)定≤50mg/Nm3或≤30mg/Nm3細(xì)微顆粒排放控制規(guī)定PM10級及下列細(xì)微顆粒排放控制規(guī)定時煙氣溫度≤240℃（下限≥露點溫度20電廠位置地處人口密集都市中心；地處名勝、名跡風(fēng)景區(qū)；都市重要窗口；高新技術(shù)經(jīng)濟區(qū)；其它排放規(guī)定較嚴(yán)格的地區(qū)。煤灰細(xì)度小、濃度高的工況CFB鍋爐煙塵工況燃用煤矸石或爐內(nèi)脫硫煙塵工況煤灰成分、特性SiO2≥50%或SiO2、Al2O3、Fe2O3總含量≥85%；Na2O＜1.0%；比電阻值ρ≥1011(?-cm)老廠電除塵器改造除塵器場地限制；燃用煤質(zhì)下降。其它環(huán)評因素；行政干預(yù)。電袋復(fù)合除塵器類型現(xiàn)在在除塵市場中有多個除塵構(gòu)造稱為電袋復(fù)合除塵器，根據(jù)電袋復(fù)合除塵器原理中的除塵、荷電作用以及國標(biāo)定義，它是指在一種箱體內(nèi)緊湊安裝電場區(qū)和濾袋區(qū)，有機結(jié)合靜電除塵和過濾除塵兩種機理的一種除塵器。電袋復(fù)合除塵器構(gòu)造圖分體雙級除塵器構(gòu)造圖上圖所示，左圖為整體式電袋復(fù)合除塵器，右圖應(yīng)為一種雙級除塵器。近年，雙級除塵器在國內(nèi)市場中逐步減少，整體式電袋復(fù)合除塵器已成為電袋技術(shù)發(fā)展的主流。電袋復(fù)合除塵器構(gòu)造圖分體雙級除塵器構(gòu)造圖表二：電袋復(fù)合除塵器與雙級除塵器比較序號比較內(nèi)容電袋復(fù)合除塵器雙級除塵器備注1）除塵原理電場區(qū)同時最大發(fā)揮除塵作用與荷電作用，袋表面煙塵“膨松”堆積。電除塵僅發(fā)揮除塵作用，達(dá)成濾袋區(qū)表面粉塵已釋放電荷，構(gòu)造“密實”。2）煙氣流程及機械壓損從電場區(qū)到濾袋區(qū)，出口的流程短，折向、截面變化小，機械壓損小。從電除塵到袋除塵，出口的流程長，折向、截面變化大，機械壓損大。3）構(gòu)造占地平面構(gòu)造緊湊，占地面積小。平面構(gòu)造增加中間煙道聯(lián)接，占地面積大。4）運行阻力600-1000Pa1500-2800Pa5）電場區(qū)投資性價比原理上同時發(fā)揮兩種作用，在多個預(yù)除塵中性價比最佳。僅發(fā)揮除塵作用，性價比差?？傮w方案設(shè)計前準(zhǔn)備工作原始參數(shù)及資料收集為充足理解項目狀況，提供性價比較高的除塵器方案，在項目總體設(shè)計前需盡量收集擬定下列基本參數(shù)資料：設(shè)備運用行業(yè)（電力、水泥、鋼鐵）、機組容量、設(shè)計煙氣量、煙氣溫度（改造項目應(yīng)掌握最高持續(xù)運行溫度）、入口濃度、出口排放規(guī)定、煙氣工作壓力、設(shè)備阻力規(guī)定；煤質(zhì)資料、耗煤量、空氣預(yù)熱器出口過?？諝庀禂?shù)；粉塵性質(zhì)(比電阻、堆積密度、灰成分分析等)；本地環(huán)境條件：風(fēng)載、雪載、地震烈度、土質(zhì)類型、本地大氣壓力、海拔、環(huán)境溫度等；場地限制及規(guī)定、進(jìn)風(fēng)方式規(guī)定；改造項目應(yīng)提供原除塵器總圖、系統(tǒng)煙道圖、原除塵器設(shè)計參數(shù)、原除塵器測試報告、現(xiàn)有除塵器使用狀況及引風(fēng)機設(shè)計基本參數(shù)和性能曲線。校核顧客提供的參數(shù)和資料煙氣量：煙氣量是總體設(shè)計中最重要的參數(shù)之一，其實際工況煙氣量多少與所選設(shè)備容量規(guī)格親密有關(guān)。因此，為控制設(shè)備成本，做到最優(yōu)、最省的總體方案設(shè)計，有必要對煙氣量進(jìn)行校核。可按提供的煤質(zhì)資料、耗煤量、過?？諝庀禂?shù)、本地大氣壓等參數(shù)計算除塵器入口煙氣量，驗算所提資料煙氣量與否有較大偏差；如無法提供較精確的煤質(zhì)資料、耗煤量、過?？諝庀禂?shù)等資料，可參考表三核對。表三：常規(guī)燃煤機組對應(yīng)煙氣量對應(yīng)機組鍋爐所對應(yīng)煙氣量表（電力行業(yè)）機組容量MW鍋爐型式最大持續(xù)蒸發(fā)量t/h最大耗煤量t/h空氣預(yù)熱器出口過剩空氣系數(shù)煙氣量

萬m3/h煙氣溫度℃1000超超臨界燃煤鍋爐,采用四角切向燃燒方式、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣3100300～3601.2～1.4450～550125～150600亞臨界參數(shù)汽包燃煤鍋爐,采用四角切向燃燒方式、單爐膛平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣2025200～2501.2～1.4300～350125～150300亞臨界自然循環(huán)汽包燃煤鍋爐,平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣1025130～1601.2～1.4180～220125～150200超高壓自然循環(huán)汽包燃煤鍋爐,平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣67090～1301.2～1.4140～165140～160135超高壓自然循環(huán)汽包燃煤鍋爐,平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣44060～801.2～1.485～95140～150循環(huán)流化床44060～801.2～1.480～90130～150125超高壓自然循環(huán)汽包燃煤鍋爐,平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣42055～751.2～1.480～90140～150循環(huán)流化床42055～751.2～1.475～85130～15050煤粉爐22030～401.2～1.440～50140～160循環(huán)流化床22030～401.2～1.435～45130～15025中溫中壓煤粉爐13025～351.2～1.428～32150～160循環(huán)流化床13025～351.2～1.426～30130～15012中溫中壓煤粉爐758～101.2～1.416～19150～160循環(huán)流化床758～101.2～1.415～18130～1506煤粉爐355～71.2～1.47～9150～160循環(huán)流化床355～71.2～1.47～9130～150入口濃度：電袋復(fù)合除塵器適應(yīng)煤種、煙塵比電阻、灰分變化的能力強，出口排放濃度能夠長久高效、穩(wěn)定地滿足規(guī)定。但是，如果入口濃度與設(shè)計值偏離過大，電場區(qū)設(shè)計容量不太夠時，勢必增加袋區(qū)負(fù)荷，影響濾袋壽命。因此，精確的掌握除塵器入口濃度變化范疇是必要的。入口濃度可按下列經(jīng)驗公式核算：公式一：P入=（Aar×C）×0.9×106÷Q0式中：P入—入口濃度，g/Nm3；Aar—煤的灰分含量，%；C—耗煤量，t/h；Q0—標(biāo)況煙氣量，Nm3/h。公式二：P入=（Aar÷Q＋0.1）×21式中：P入—入口濃度，g/Nm3；Aar—煤的灰分含量，%；Q—煤的低位發(fā)熱值，MJ/kg。以上內(nèi)容經(jīng)校核后，若偏差較大的，應(yīng)向顧客提出澄清。電袋復(fù)合除塵器重要參數(shù)選擇電場區(qū)參數(shù)選擇電袋復(fù)合除塵器中電除塵區(qū)有著極其重要的作用，它直接影響了后級布袋區(qū)的各項運行性能及濾袋使用壽命，其作用不可無視，因此，對于電除塵區(qū)的設(shè)計必須要科學(xué)合理，更不能由于有布袋區(qū)來確保排放效果而無視或折扣了電除塵區(qū)的設(shè)計。特別對于大型機組，其設(shè)備運行的可靠性及安全性特別重要。電場數(shù)選擇：電袋復(fù)合除塵器根據(jù)項目機組大小，電場數(shù)的多少可參考表四進(jìn)行選用。表四：電袋復(fù)合除塵器電場數(shù)的選用機組＜300MW機組≥300MW電場數(shù)≤2≥2闡明電除塵器改造時電場數(shù)根據(jù)條件因地制宜。比積塵面積選擇：電除塵器的除塵效率與電場比積塵面積呈指數(shù)關(guān)系，電區(qū)的電場數(shù)從2-4的每遞增一種，其效率的遞增數(shù)越小，因此電袋復(fù)合除塵器的電區(qū)數(shù)越多，在除塵機理上配備就越不合理和科學(xué)。電袋復(fù)合除塵器總體設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)濾袋區(qū)入口濃度規(guī)定選擇電場區(qū)除塵效率，并參考電袋復(fù)合除塵器國標(biāo)，其電場區(qū)的比積塵面積可按表五進(jìn)行參考設(shè)計。表五:電袋復(fù)合除塵器電場區(qū)的比積塵面積解決含塵氣體量Q（工況m3/h）Q≤50×10450×104<Q≤100×104100×104<Q≤150×104150×104<Q≤220×104220×104<Q≤600×104比集塵面積（m2/（m3/s））≥20≥25≥30≥35≥40電場構(gòu)造形式選擇：電袋復(fù)合除塵器的電場數(shù)少，若出現(xiàn)故障時將影響后級濾袋區(qū)的運行性能。中小型機組項目在進(jìn)行設(shè)計時，電場區(qū)設(shè)計普通采用1個電場，那么建議盡量考慮采用前后小分區(qū)供電，即把1個電場分成2個分區(qū)，1個分區(qū)故障時，另一種分區(qū)正常工作，確保電除塵區(qū)的投運率及可靠性。電場區(qū)其它參數(shù)選擇：電場風(fēng)速：電場風(fēng)速過高，容易產(chǎn)生二次揚塵。電袋復(fù)合除塵器總體設(shè)計時，可初選電場風(fēng)速≤1.1m/s，但對于入口濃度較高項目電場風(fēng)速可下調(diào)至1.0m/s下列。通道數(shù)、電場有效長度及極板有效高度：在電場數(shù)、總集塵面積、電場風(fēng)速擬定的條件下，通過分別調(diào)節(jié)通道數(shù)、電場有效長度和極板有效高度，就可擬定電場規(guī)格。同時，在設(shè)計時應(yīng)充足考慮濾袋區(qū)布置、電場高寬比等參數(shù)，做到性價比最高。高壓電源選擇：當(dāng)進(jìn)口含塵濃度較高時，可考慮采用高頻電源。對于高濃度煙氣工況，高頻供電有助于提高前級電除塵區(qū)的除塵效率，減少布袋除塵區(qū)的入口含塵濃度；并強化煙塵的荷電效果，提高細(xì)微粉塵凝并能力，改善濾袋表面粉塵堆積構(gòu)造，提高袋表面粉餅透氣性和清灰性能，減少濾袋阻力上升率和清灰頻率，有助于延長濾袋使用壽命。濾袋區(qū)參數(shù)選擇清灰方式選擇：現(xiàn)在布袋除塵器清灰方式重要有低壓行脈沖噴吹和低壓回轉(zhuǎn)脈沖清灰兩種類型。綜合考慮氣流分布、清灰效率、設(shè)備安全可靠等因素，濾袋區(qū)選用低壓行脈沖噴吹技術(shù)更能發(fā)揮電袋復(fù)合除塵器低阻、濾袋長壽命性能。過濾風(fēng)速選擇：根據(jù)電袋工程實踐，在滿足設(shè)備總阻力不大于1200pa時，濾袋區(qū)的過濾風(fēng)速取1.1m/min～1.2m/min即可滿足性能規(guī)定。清灰周期選擇：最小清灰周期普通是指在濾袋使用末期，考慮最惡劣工況下的脈沖清灰周期時間。周期時間大小普通按電場區(qū)出口濃度劃分，以50MW以上機組為例，其清灰周期可參考表六選用。表六:電袋復(fù)合除塵器最小清灰周期q(g/Nm3)(電場出口)＜55～1010～15T(min)302015當(dāng)機組較小時，其所需配備脈沖閥數(shù)量較少，此時清灰周期需適宜進(jìn)行調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)清灰氣源補氣局限性。脈沖閥數(shù)量的選擇：根據(jù)本項目煙氣量、預(yù)選用的過濾風(fēng)速及選定的濾袋規(guī)格，可理論計算出本項目所需濾袋條袋數(shù)，再進(jìn)行矩陣排列，得出單行噴吹濾袋數(shù)及脈沖閥總數(shù)。不同規(guī)格或不同廠家的脈沖閥，在相似工況條件下，所能噴吹的濾袋條袋數(shù)亦有所不同。龍凈公司擁有國內(nèi)外最大型脈沖噴吹實驗臺，可進(jìn)行最長10m濾袋的多個組合噴吹實驗，為電袋復(fù)合除塵提供可靠的技術(shù)支撐。同時單行噴吹數(shù)的多少還與電場區(qū)的選擇親密有關(guān)，如何做到構(gòu)造最合理、性能最優(yōu)、性價比最高成為各個生產(chǎn)廠家的技術(shù)秘密。濾料的選擇煙氣工況條件對濾袋壽命的影響煙氣工況條件與燃用煤種含硫量、爐膛類型、燃燒方式、設(shè)備漏風(fēng)率、系統(tǒng)運行操作等因素有關(guān)，影響著煙氣的化學(xué)成分濃度與運行溫度，這些工況條件將直接影響濾袋的使用壽命。每種濾袋材質(zhì)都含有特定的物理、化學(xué)性能，行業(yè)中普通使用抗溫、抗酸、抗堿、抗氧化、抗水解5項指標(biāo)來評測濾材物理、化學(xué)性能的優(yōu)劣。工業(yè)應(yīng)用中，袋類除塵慣用幾個濾材性能見表七。濾材中除PTFE材質(zhì)含有全方面最優(yōu)的綜合性能外，其它都有1-3項局限性之處。PPS是現(xiàn)在燃煤鍋爐袋類除塵的重要濾材，材料廠家給出的抗酸性能優(yōu)良，但在實踐應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，PPS在復(fù)雜的燃煤煙氣中，承受酸腐蝕的能力不盡如意，行業(yè)中已發(fā)生多起因酸腐蝕引發(fā)PPS濾袋短期內(nèi)大量破損的案例，因此，對的看待煙氣條件對PPS濾袋使用壽命的影響，將有助于電袋除塵的長久穩(wěn)定性能。表七:工業(yè)慣用濾材物理化學(xué)特性表濾材名稱耐溫（。C）化學(xué)穩(wěn)定性學(xué)名簡稱持續(xù)瞬時抗酸抗堿抗氧化抗水解無機酸有機酸聚酰胺PA901003～43134偏芳族聚酰胺MX18022031～222～33聚苯硫醚PPS19022011141共聚酰胺P84240260222～323聚四氟乙烯PTFE25028011111無堿玻纖28032023411注：纖維理化性能優(yōu)劣排序以1、2、3、4評價指數(shù)體現(xiàn)，依次為優(yōu)、良、中、劣。燃煤鍋爐煙氣成分中重要由COx、H2O、SOX、NOX、O2等構(gòu)成，能直接破壞PPS材料的充足重要為SO3和NO2、O2。一定條件下當(dāng)SO3、NO2與H2O化合形成硫酸和硝酸，對PPS含有發(fā)生強烈的腐蝕，高濃度酸液還含有強氧化性。同時O2對PPS濾材也含有氧化破壞作用。這些有害氣體在不同溫度下對PPS破壞的規(guī)律以下：隨溫度的上升，化學(xué)物質(zhì)對濾材的氧化速度加緊，煙氣發(fā)生酸結(jié)露概率減小，氧化成為破壞濾袋的主導(dǎo)因素。隨溫度的下降，化學(xué)物質(zhì)對濾材的氧化速度減緩，發(fā)生酸結(jié)露概率增加。當(dāng)溫度下降至煙氣露點溫度下列時，酸液腐蝕成為破壞濾袋的主導(dǎo)因素濾料的選擇：始，龍凈環(huán)保特別重視煙氣條件影響濾袋壽命的課題研究，與高等院校、日本東麗公司、濾袋廠家聯(lián)合通過運行觀察、破損濾袋檢測、煙氣成分測試、新材質(zhì)濾袋試用等辦法，查找煙氣條件影響濾袋壽命的規(guī)律與對策。認(rèn)識以下：PPS濾袋的使用條件有局限性，并非合用于多個燃煤煙氣條件。對于燃煤硫含量高于1.5%且爐內(nèi)不脫硫、煙氣NOX濃度高且無脫硝裝置、設(shè)備漏風(fēng)率大、運行溫度幅度波動大的煙氣條件，選擇濾料時必須謹(jǐn)慎,應(yīng)考慮選擇一種耐溫、耐腐蝕、抗氧化性能更優(yōu)的新型濾料。濾料的選擇是各電袋生產(chǎn)廠家的專有技術(shù)，不同的工況條件和不同的除塵性能規(guī)定，所選擇的濾料存在極大差別。普通來講，濾料的選擇需考慮煙氣溫度、煙氣化學(xué)成分、粉塵性質(zhì)、顆粒極配，同時還需考慮煙氣含塵量、排放規(guī)定、系統(tǒng)阻力及顧客的經(jīng)濟能力?？傮w方案設(shè)計時，濾料可按下列條件選用。當(dāng)煙氣條件適宜時，優(yōu)選PPS濾袋。合用條件以下：煙氣化學(xué)成分條件SOX濃度：＜1200ppm（～3400mg/Nm3），折算成收到基全硫＜1.5%；NOX濃度：＜200ppm（～400mg/Nm3）；煙氣氧含量：溫度≤160℃時＜8%，溫度≤170℃煙氣溫度下限溫度：高于酸露點20℃以上；上限溫度：≤160℃；上限溫度極限：瞬時為180℃，每次不超出半小時，1年累積不超出200小時。當(dāng)煙氣條件長久為高溫、高氧、高硫或低溫時，濾料需選擇PTFE做主材。改善排放和穩(wěn)定阻力的方法。P84復(fù)合濾料；PTFE覆膜濾料；濾料采用高克重。濾料克重規(guī)定。對于常規(guī)工況，以PPS為主材的濾料，規(guī)定克重為（550～600）g/m2，而對于特殊工況，需以PTFE為主材的濾料，克重需做到（600～800）g/m2，具體應(yīng)以實際工況規(guī)定選擇。濾料材質(zhì)的選擇需同時考慮多個工況條件、除塵性能規(guī)定及除塵器的設(shè)計參數(shù)。濾料材質(zhì)選擇應(yīng)謹(jǐn)慎，特別是在工況條件較惡劣時，選擇適宜的濾料才干滿足排放及壽命等規(guī)定。它核心袋配及重要件選用袋籠的選用袋籠是支撐濾袋的核心構(gòu)件，其構(gòu)造優(yōu)劣將影響濾袋壽命。袋籠豎筋是濾袋最大受力線，數(shù)量越多，濾袋單位面積負(fù)荷越小，濾袋壽命更長。其選用要點為：Φ150mm及以上規(guī)格濾袋，袋籠豎筋宜選用16筋，Φ120mm～Φ140mm規(guī)格濾袋，袋籠豎筋宜選用14筋；袋籠籠口需采使用方法蘭式防護(hù)套構(gòu)造，避免高速噴吹氣流沖刷濾袋口，有效避免袋口損壞；表面采用有機硅噴涂烘烤工藝，提高防腐性能；分節(jié)式構(gòu)造，可靠卡環(huán)聯(lián)接或軸聯(lián)接，操作簡潔方便。脈沖閥的選用國際通用的為隔閡式，個別廠商用活塞式。隔閡閥國際品牌有高原、大河、ASCO等，國內(nèi)品牌有上海袋配、