電袋復合式除塵器原理及其應用

【摘 要】電袋復合除塵器已成為具有良好應用前景的高效除塵器。文章分析電袋除塵器的應用現狀和類型，討論電袋除塵器在應用過程中需要注意和有待解決的粉塵荷電、煙氣流分布、荷電效應等問題。

【關鍵詞】電袋復合式除塵器；工作原理；應用領域

目前，我國燃煤電廠鍋爐配套的除塵設備大部分為電除塵器，有些電廠的電除塵器由于老化已達不到原有的除塵效率，且隨著人民生活水平的日益提高，國家對大氣質量的控制也越來越嚴格。為滿足環(huán)保要求，目前電廠中在役的部分電除塵器必須進行改造。新建電廠尤其是采用循環(huán)流化床鍋爐，燃用矸石的電廠，為了達標排放大多采用布袋除塵器，其收塵能力尤其是對于細微塵粒的收塵效率大大高于電除塵器。電除塵器和袋式除塵器在工業(yè)粉塵治理中都發(fā)揮了重要的作用?；诓即龎m器和電除塵器兩種成熟的除塵理論，人們結合兩者的優(yōu)點提出了一種新的除塵技術——電袋除塵器。

一、電袋復合式除塵器原理

電袋復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。這種電袋復合型除塵器前電后袋，即發(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。有發(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的排放標準。電袋復合除塵器前級電場的預除塵作用和荷電作用為提高電袋除塵器的性能起了重要作用。

二、電袋復合式除塵器應用的技術特點

（一）電除塵區(qū)電場數量的選擇

目前電袋組合除塵器的電場數量有采用一電場的，也有采用二電場的。同等條件下，采用二電場的電袋組合除塵器投資相對于采用一電場的要高，其運行功耗也相對較高。我國電除塵器的設計制造、運行維護技術經過幾十年的發(fā)展已很成熟，運行中故障少；另外，電廠煙氣含塵濃度遠遠小于水泥、冶金行業(yè)的煙氣含塵濃度。所以，在電袋組合除塵器選型時采用一電場比較適宜，是否采用二電場值得斟酌。

（二）電除塵區(qū)與布袋除塵區(qū)之間的煙氣均流問題

電除塵器為水平進氣，水平出氣；布袋除塵器為下部或側面進氣，上部出氣；而電袋組合一體式除塵器由于其結構限制，采取水平進氣，上部出氣，在電除塵區(qū)向布袋除塵區(qū)過渡區(qū)間，需要將氣流進行引導為適合布袋除塵的進氣方式。

（三）有關粉塵荷電

至今為止，國內尚無有關粉塵荷電的試驗數據。另外，煙氣通過電除塵區(qū)后，已有約80%的粗大顆粒粉塵荷電后沉積到收塵極板上，剩余約20%的細微顆粒在電場內的停留時間很短僅約4s，在這部分細微顆粒粉塵中究竟有多少能夠荷電？荷電程度如何？其保持時間是多少？是否在其到達濾袋表面后仍具有荷電效應？這一系列問題都需要通過基礎和工業(yè)試驗數據來證實。為了電袋除塵器技術的進一步發(fā)展，人們期待國內具有研究和試驗實力的機構能夠對上述問題給出權答復，并逐步對電袋除塵器制定規(guī)范和標準。

（四）布袋區(qū)過濾風速與濾袋壽命

袋式除塵器要選擇合適的過濾風速，以免含塵氣流沖刷濾袋導致濾袋破損；另外，過濾風速的選取也與濾袋的材質有關。按照目前國內電廠普遍使用的進口聚苯硫醚PPS（PolyPhenyleneSulfide）纖維濾袋為基準，純袋式除塵器的過濾風速通常>1m/min，而電袋組合除塵器袋區(qū)的過濾風速從1～1.2m/min，也就是說在相同條件下，電袋組合除塵器濾袋的總面積比純布袋除塵器濾袋的總面積可減少約16.7%。電袋組合除塵器比純布袋除塵器由此減少的造價不及由電除塵區(qū)增加的造價。從濾袋壽命來看，電袋組合除塵器濾袋的使用壽命期望值應當高于純布袋除塵器，但電袋組合除塵器的出現時間尚短，國內無這方面的數據。所以目前不論是電袋組合除塵器還是純布袋除塵器，工程應用中其濾袋（進口PPS纖維）使用壽命一般均要求為約30000h，單從此點看電袋組合除塵器尚未達到延長濾袋使用壽命的預期目標。

三、電袋復合式除塵器的保護系統(tǒng)及袋式除塵器的運行維護

（一）電袋除塵器的保護系統(tǒng)

對于電袋除塵器來說，布袋是一種比較“嬌貴”的材料，煙氣超溫、化學侵蝕性成份超限及點爐時或低負荷噴油助燃時未燃燒完全的油污，均會使濾袋產生不同程度的破壞甚至失效，因此，電袋式除塵器的保護本質上是對濾袋的保護。

（二）袋式除塵器的運行維護

袋式除塵器能否確保安全可靠地運行與鍋爐的運行狀況及除塵器的運行維護關系密切。

（1）采用袋式除塵器的燃煤發(fā)電鍋爐運行時應盡最大可能避免省煤器爆管（會引起煙氣含濕量大增而造成糊袋、煙氣出先異常低溫而導致酸結露等）、空預器卡澀（會引起煙氣異常超溫）、空預器及管路系統(tǒng)嚴重漏風（會引起煙氣中氧含量嚴重超標）等異常工況的出現。一旦出先這些異常工況，應及時通知除塵器運行人員，以便除塵器的運行及時采取相應措施。

（2）由于我國燃煤電廠煤種及鍋爐運行工況波動較大，因此，電袋式除塵器的煙塵負荷波動也比較大，運行中特別是清灰制度應及時作出調整。在出現鍋爐低負荷噴油助燃時，也應及時通知除塵器運行人員，此時布袋除塵應停止清灰或適當提高清灰的壓差上限或延長清灰周期等，以使濾袋表面始終保持一個適當的粉層層，從而有效阻隔未完全燃燒的油污粘染濾袋。

四、電袋復合式除塵器應用及尚待解決的關鍵技術

電袋復合式除塵器適用于燃煤電廠現役電除塵器達標排放技術改造要求小于等于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。

隨著國內電袋除塵技術的快速發(fā)展與應用，人們對其優(yōu)點已有共識。但在工程實踐中，應用的實例并不多其技術潛力還遠遠沒有發(fā)掘出來。因此，仍需對以下關鍵問題進行深入研究實驗，從而推動電袋除塵技術的應用和發(fā)展。

①加強對電袋除塵技術的綜合性機理的研究，尤其是對電力電流及氣流過濾等作用機理的綜合性影響的探討。

②優(yōu)化電袋復合除塵中電場內電暈極與濾袋的結構布置，合理分配電除塵單元和袋除塵單元的負荷研究同一腔體內粉塵粒子的荷電及凝并作用。

③對粒子預荷電和電極化粒子對濾袋過濾效果影響的機理以及對濾袋上粉餅的結構、作用等進行研究分析。

④實際上，不同的工況不同的煙氣組成等對常規(guī)的電除塵器的影響很大，所以需對電袋復合除塵器的適應性進行研究。

參考文獻：

[1]韓晶晶，王麗萍，李杰.燃煤電廠煙氣高效除塵技術的選擇及應用[J].環(huán)境科學與管理.2011（01）

[2]何國良，趙錫勇，姚宇平，舒英鋼，杜宇江.電除塵器與布袋除塵器的應用分析[J].節(jié)能與環(huán)保.2007（08）

[3]艾華.某公司2臺240t/h循環(huán)流化床鍋爐煙塵防治設備的選擇[J].工程建設與設計.2005（07）