電-袋復(fù)合除塵器功效探究

劉光奇

（平頂山新潔源環(huán)保有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467012）

電-袋復(fù)合除塵器功效探究

劉光奇

（平頂山新潔源環(huán)保有限責(zé)任公司，河南 平頂山 467012）

針對(duì)當(dāng)前認(rèn)為電-袋復(fù)合除塵器是一種新的除塵技術(shù)的觀點(diǎn)，分析探討了目前國(guó)內(nèi)采用的電-袋復(fù)合除塵器的功效，指出電-袋復(fù)合除塵器實(shí)際為前電后袋式的電-袋結(jié)合除塵器，因而存在許多弊端，并不能克服電除塵器和袋式除塵器各自的缺點(diǎn)。

電除塵器;袋式除塵器;電-袋復(fù)合;功效

目前，在我國(guó)環(huán)保除塵行業(yè)中, 選擇使用的除塵設(shè)備以靜電除塵器和袋式除塵器為主。不論是靜電除塵器還是袋式除塵器都屬于高效除塵器，在選型合理并且運(yùn)用得當(dāng)?shù)那闆r下，都能夠達(dá)到理想的除塵效果。特別是近幾年來(lái)，隨著廣大科研人員的研究以及環(huán)保技術(shù)人員的努力，兩種除塵技術(shù)在各自的特長(zhǎng)方面都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，適應(yīng)和滿足了各種場(chǎng)合的除塵需要。

近幾年來(lái)，在我國(guó)除塵技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一種將兩種技術(shù)混合的“電-袋復(fù)合”除塵技術(shù)，并在市場(chǎng)上呈愈演愈烈之勢(shì)，媒體也大力宣傳，不少人都以為這是一種高于電除塵器和袋式除塵器技術(shù)的一種新技術(shù)，甚至得到了相關(guān)政策的扶持。筆者認(rèn)為這種觀點(diǎn)存在誤區(qū)，故結(jié)合自己在基層多年的環(huán)保工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)電-袋復(fù)合除塵器的功效進(jìn)行了分析探討。

對(duì)電-袋組合式除塵器的研究報(bào)道，最早出現(xiàn)在美國(guó)。但最初研究的形式并不是我們目前所見(jiàn)到的這種結(jié)構(gòu)，而是一種 “靜電-布袋”一體化的形式，此種形式又被稱為：嵌入式“靜電-布袋”除塵器，其結(jié)構(gòu)是在一個(gè)除塵單元中，安裝靜電除塵器的電極和布袋，兩者同時(shí)工作以達(dá)到除塵效果。在袋式除塵器基礎(chǔ)上利用靜電使粉塵荷電，來(lái)增加濾袋對(duì)粉塵的捕集效果；其整個(gè)除塵過(guò)程始終由電-袋共同完成，這種結(jié)構(gòu)形式才是屬于真正意義上的“電-袋復(fù)合除塵器”。但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，目前國(guó)內(nèi)還無(wú)應(yīng)用實(shí)例，本文不作討論。國(guó)內(nèi)所稱的電-袋復(fù)合除塵器其實(shí)是前電后袋式：即利用靜電除塵器的第一電場(chǎng)除塵量較大的特點(diǎn)，在一臺(tái)除塵器中分兩級(jí)設(shè)置，前級(jí)為靜電除塵器，后級(jí)為袋式除塵器。這種形式實(shí)際上相當(dāng)于兩種結(jié)構(gòu)除塵器的串聯(lián)，只不過(guò)是將電除塵器和袋式除塵器組合為一個(gè)整體，但由于除塵工作過(guò)程并不是電除塵器和袋式除塵器共同起的作用，仍然是兩個(gè)單獨(dú)的除塵區(qū)域，所以并不是真正意義上的“電-袋復(fù)合除塵器”，充其量也就是“電-袋結(jié)合除塵器”。目前國(guó)內(nèi)大量報(bào)道應(yīng)用的均為此種形式，本文的觀點(diǎn)也均是針對(duì)這種形式提出的。

目前國(guó)內(nèi)電-袋復(fù)合除塵器被稱為是除塵技術(shù)的重大突破，集中了電除塵器和袋式除塵器優(yōu)點(diǎn)，克服了各自的缺點(diǎn)，是一種近似完美無(wú)瑕的技術(shù)。筆者認(rèn)為這種說(shuō)法有失偏頗，本文針對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)行普遍認(rèn)為的電-袋復(fù)合除塵器的突出特點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比解析探討。

據(jù)目前的介紹和報(bào)道看，認(rèn)為電-袋復(fù)合除塵器具有突出特點(diǎn)的觀點(diǎn)主要有：

觀點(diǎn)一：電-袋復(fù)合除塵器是一種新的除塵方式，實(shí)現(xiàn)了電除塵器和袋式除塵器有機(jī)結(jié)合，是除塵機(jī)理和方式的一項(xiàng)重大創(chuàng)新和突破。

針對(duì)這種說(shuō)法，對(duì)比分析三種除塵器的各自原理：

（1）電除塵器

電除塵器是依靠含塵氣體通過(guò)高壓電場(chǎng)電離，塵粒荷電，帶電粒子在電場(chǎng)力的作用移動(dòng)到除塵極板，從而被收集在除塵板上，在合理的振打周期、振打力作用下，被收集在除塵板上的粉塵成片（塊）狀落入除塵灰斗，其除塵離不開(kāi)“高壓電場(chǎng)”這個(gè)先決條件。

（2）袋式除塵器

袋式除塵器是一種過(guò)濾式高效除塵設(shè)備，其核心是要通過(guò)“過(guò)濾介質(zhì)”的過(guò)濾來(lái)除塵，過(guò)濾介質(zhì)是必要條件。

（3）電-袋復(fù)合除塵器

前級(jí)用的“高壓電場(chǎng)”除塵，后級(jí)用“過(guò)濾介質(zhì)”除塵，并沒(méi)有超出電除塵和袋式除塵的機(jī)理。如果說(shuō)最初的“嵌入式” 電-袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)上有突破還說(shuō)得過(guò)去，而這種前電后袋式電-袋復(fù)合除塵器，從原理上看，就是兩種除塵技術(shù)的簡(jiǎn)單結(jié)合，并沒(méi)有新的創(chuàng)新和突破。

觀點(diǎn)二：電-袋復(fù)合除塵器充分發(fā)揮了電除塵器和袋式除塵器各自的優(yōu)點(diǎn)，又同時(shí)抑制了各自的缺點(diǎn)，使得這種除塵方式大大提高了整機(jī)的綜合性能。

（1）電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)

1） 阻力損失小，一般小于300Pa；除塵效率也可以達(dá)到99.9%；

2） 可以短時(shí)間承受高溫?zé)煔猓?00℃）不出現(xiàn)大的問(wèn)題；

3） 主要部件使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便。而電除塵器最大的問(wèn)題是除塵性能受煙氣介質(zhì)的影響。

但電除塵器以上的三個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在電-袋復(fù)合除塵器中很明顯并沒(méi)有充分發(fā)揮：電-袋復(fù)合除塵器阻力雖然據(jù)說(shuō)可以降低，但也僅是在一定條件下相對(duì)純袋式除塵器而言，絕對(duì)達(dá)不到“一般小于300Pa”的水平；對(duì)于煙氣溫度的要求與純袋式除塵器沒(méi)有任何區(qū)別，也是根據(jù)不同濾袋材質(zhì)來(lái)適應(yīng)一定的溫度，就目前的條件看，最多也不超過(guò)260℃，更不用說(shuō)短時(shí)間內(nèi)承受高溫?zé)煔猓?00℃）了；而主要部件使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)便更是無(wú)從談起，電除塵部分雖然僅一個(gè)電場(chǎng)（一般情況），但所需部件的種類一種也不能少。袋式除塵部分基本上和一臺(tái)純袋式除塵器差不多，只是濾袋數(shù)量有所不同。因此無(wú)論電除塵部分或袋式除塵部分的任何主要部件出了問(wèn)題，都屬于設(shè)備故障。電-袋復(fù)合除塵器的主要部件壽命與純電除塵和純袋式除塵器相比，使用壽命與最低的一樣，因此使用壽命不會(huì)比純電除塵器或純袋式除塵器長(zhǎng)。而電-袋復(fù)合除塵器的維護(hù)更不簡(jiǎn)便，因?yàn)橐慌_(tái)設(shè)備集中了兩種不同設(shè)備的零部件，無(wú)論哪個(gè)零件出問(wèn)題設(shè)備整體都得維護(hù)，致使設(shè)備維護(hù)的幾率大大增加。且純電除塵器或純袋式除塵器兩種設(shè)備的維護(hù)方法措施各不相同，也對(duì)設(shè)備的維護(hù)造成了不便和困難。

因此可以說(shuō)，電-袋復(fù)合除塵器并沒(méi)有發(fā)揮電除塵器的任何優(yōu)點(diǎn)。而克服電除塵除塵性能受煙氣介質(zhì)的影響這一缺點(diǎn)的功能，在純袋式除塵器中也同樣能實(shí)現(xiàn)，并非是電-袋復(fù)合除塵器獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。

（2）袋式除塵器的主要缺點(diǎn)

1）運(yùn)行阻力高，一般在1200～1700Pa，易造成系統(tǒng)阻力高；

2）更換濾袋費(fèi)用較高，工作量大；

3）濾袋難以承受高溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)（即使是短時(shí)），對(duì)煙氣中的水分和油性物質(zhì)含量也有較嚴(yán)格的要求。

很明顯，袋式除塵器的缺點(diǎn)也就是電除塵器的優(yōu)點(diǎn)，而電-袋復(fù)合除塵器發(fā)揮不了電除塵器的優(yōu)點(diǎn)，也就無(wú)法克服袋式除塵器的缺點(diǎn)。

1）運(yùn)行阻力高是袋式除塵器本質(zhì)的問(wèn)題，阻力的高低是由多種因素決定的，包括選用的濾料、風(fēng)速大小、工藝狀況等，并不是靠單一結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定的。電-袋復(fù)合除塵器的阻力比純袋式除塵器能低多少，從公開(kāi)報(bào)道看，電-袋復(fù)合除塵器的運(yùn)行阻力也在1200Pa上下，而在這個(gè)阻力范圍內(nèi)，一臺(tái)設(shè)計(jì)合理的純袋式除塵器通過(guò)選擇合適濾料等措施后，也完全可以達(dá)到。如水泥行業(yè)在役的很多大型袋式除塵器的運(yùn)行阻力都在1000Pa以下。

2）電-袋復(fù)合除塵器并不具有實(shí)質(zhì)性優(yōu)勢(shì)，電-袋復(fù)合除塵器也無(wú)法解決換袋費(fèi)用較高的問(wèn)題，而且用什么樣的濾袋是由煙氣的特性決定的，與本體的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有太大關(guān)系，僅是濾袋使用的數(shù)量可能略少一些而已。

3）電-袋復(fù)合除塵器也沒(méi)克服濾袋難以承受高溫的缺點(diǎn)，與純袋式除塵器沒(méi)有任何不同。

觀點(diǎn)三：前置電除塵收集煙氣中的絕大部分粉塵，降低后置袋除塵器負(fù)荷。

這個(gè)觀點(diǎn)筆者認(rèn)同，這也是電-袋復(fù)合除塵器在一定場(chǎng)合下（例如電改袋）運(yùn)用僅有的一個(gè)理由，電-袋復(fù)合除塵器中前置電除塵能收集煙氣中的大部分粉塵，降低后置袋式除塵器負(fù)荷，可以適當(dāng)改善袋式除塵器運(yùn)行條件。但是，這些不能成為電-袋復(fù)合除塵器必須存在的理由：一方面，煙氣預(yù)除塵的方法很多，如重力沉降、旋風(fēng)除塵都是既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的方式，管理運(yùn)行簡(jiǎn)單可靠；另一方面，對(duì)于袋式除塵器來(lái)說(shuō)，電廠40g/m3、水泥廠30～80g/m3的含塵濃度，根本沒(méi)有必要專門設(shè)置預(yù)除塵，像水泥廠煤磨除塵、水泥磨除塵，煙氣的含塵濃度達(dá)到500g/m3甚至1000g/m3以上的高濃度，照樣可以采用一級(jí)袋式除塵器直接除塵。所以，電-袋復(fù)合除塵器的這一特點(diǎn)可有可無(wú)，不是必須具備的功能。而且，去除了粗顆粒的含塵氣體，對(duì)于袋式除塵器的運(yùn)行阻力和濾料的影響程度還需要進(jìn)一步研究和探索。

觀點(diǎn)四：經(jīng)過(guò)前置高壓電場(chǎng)后，使粉塵荷電，相同電荷的粉塵相互排斥，使得沉積到濾袋表面上的粉塵顆粒排列有序，形成的塵層蓬松易于清灰。

這種觀點(diǎn)看似合理，其實(shí)稍微分析也是缺乏科學(xué)依據(jù)的，因?yàn)榉蹓m帶電后可以相互排斥，利于清灰（嵌入式電-袋復(fù)合除塵器就是基于這個(gè)機(jī)理）。但是先決條件就是要處于“高壓電場(chǎng)”范圍內(nèi)，在電場(chǎng)內(nèi)被荷電的粉塵一旦離開(kāi)電場(chǎng)，就失去了這個(gè)荷電的條件，被荷電的“正”、“負(fù)”離子不可能“共處一室”相安無(wú)事，必然相互中和還原為中性粒子；況且在由前置電除塵器到后置袋式除塵器的過(guò)程中，這些帶電粒子會(huì)多次碰到擋風(fēng)板、分布板、殼體壁，即使有未被中和的帶電粒子也會(huì)碰上這些接地的導(dǎo)電體而放電，因此不可能有大量粉塵帶著相同的電荷沉積在濾袋的表面。

從以上的分析可以看出，所謂的電-袋復(fù)合除塵器其實(shí)沒(méi)有多少實(shí)際意義，唯一能起到的作用也就是預(yù)除塵的作用。而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上則存在諸多弊端，如氣流分布的問(wèn)題：氣流是否均布，前面影響電除塵器的效率，后面影響袋式除塵器濾袋的使用壽命，電除塵的最佳氣流是平進(jìn)平出的水平流動(dòng)，而袋式除塵的氣流一般是下進(jìn)上出的垂直流動(dòng)，為滿足兩者之間的要求，在兩者之間需加有導(dǎo)流板、均布板，在這個(gè)過(guò)渡中，氣流對(duì)于兩者都達(dá)不到最佳，只能是一種折中方案，結(jié)果造成既影響電除塵器的除塵效率又影響了袋式除塵器濾袋的壽命。

電-袋復(fù)合除塵器在實(shí)際應(yīng)用中的情況，筆者由于條件所限未做過(guò)調(diào)查，但根據(jù)河南電力研究院江得厚教授《燃煤電廠電-袋復(fù)合除塵器的應(yīng)用及問(wèn)題分析》一文介紹，通過(guò)對(duì)33臺(tái)“電-袋復(fù)合除塵器”的運(yùn)行情況調(diào)查看，最短在4個(gè)月、少數(shù)幾臺(tái)在2年半就發(fā)生了大量破袋情況而不得不全部進(jìn)行了更換，未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。文中雖然僅就臭氧對(duì)濾袋造成的損害做了分析，但也說(shuō)明了電-袋復(fù)合除塵器這種技術(shù)存在不合理的一面。而且在電-袋復(fù)合除塵技術(shù)研究最早、技術(shù)最成熟的美國(guó)也沒(méi)有多少應(yīng)用實(shí)例，反而是我國(guó)在大量使用，這是一個(gè)值得深思的現(xiàn)象。

實(shí)際上，一開(kāi)始的“電-袋復(fù)合除塵器”多用于電改袋的改造上，在僅利用電除塵器后幾個(gè)電場(chǎng)就可滿足改造袋式除塵器需要的情況下，保留第一電場(chǎng)，將其整修后作為預(yù)除塵使用，這屬于廢物利用的情況，這種組合有其合理的一面。然而，這種方式隨后上升成了一種具有重要突破的新的除塵技術(shù)，并在新建項(xiàng)目上也大量使用。這就令人十分困惑了，而且這本身并不算是個(gè)深?yuàn)W的技術(shù)，稍加分析就可明了，但由于鮮有不同聲音，造成了許多用戶的誤解，甚至片面追求電-袋復(fù)合，出現(xiàn)用戶非“電-袋復(fù)合除塵器”不選的極端現(xiàn)象，這不能不說(shuō)是一個(gè)誤區(qū)。

Study on Efficiency of Electrostatic-bag Integrated Precipitator

LIU Guang-qi
(Pingdingshan Xinjieyuan Environmental Protection Co., Ltd, Pingdingshan Henan 467012, China)

According to the viewpoint of electrostatic-bag integrated precipitator which is a new precipitating technology,the paper analyzes and probes into the efficiency of electrostatic-bag integrated precipitator adopted in the country at present time and points out that the electrostatic-bag integrated precipitator is an electrical and bag-hose integrated precipitator with electricity in front and bag hose at back, there are many malpractices and the respective disadvantages of electrical and baghose precipitator could not be overcome.

electrical precipitator; bag-hose precipitator; electrostatic-bag integrated; efficiency

X701.2

A

1006-5377（2012）02-0040-03