電袋復(fù)合式除塵器在鍋爐尾部除塵中的應(yīng)用

馬飛寧

摘要：介紹電袋復(fù)合式除塵器的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合式除塵器；除塵效率；電除塵器改造

本文簡要分析、論述了電袋復(fù)合式除塵器在鍋爐尾部除塵中的應(yīng)用前景。

一、前言

當(dāng)前，我國經(jīng)濟社會發(fā)展與資源環(huán)境約束的矛盾日益突出，環(huán)境保護面臨越來越嚴峻的挑戰(zhàn)。黨中央、國務(wù)院高度重視環(huán)境保護，在大氣污染防治方面，2003 年國家頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》，2005年頒布《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》，目前國家正在修訂《鋼鐵行業(yè)污染物排放系列國家標準》，這些新排放標準的出臺對大氣污染治理裝備的性能和可靠性等方面提出更高的要求。電袋復(fù)合除塵技術(shù)是除塵技術(shù)發(fā)展的重大突破。電袋復(fù)合式除塵器有機結(jié)合了靜電除塵和過濾除塵兩種原理，充分應(yīng)用兩種除塵技術(shù)的各自優(yōu)勢，形成了電袋復(fù)合除塵一種獨特的除塵機理。在這種新型除塵器中，首先應(yīng)用靜電除塵原理使粉塵預(yù)荷電并收集下大部分粉塵，荷電粉塵改變了粉塵的過濾特性；然后應(yīng)用過濾除塵原理，實現(xiàn)穩(wěn)定的低濃度排放。該技術(shù)成為國內(nèi)外除塵行業(yè)研究開發(fā)的熱點技術(shù)。

二、產(chǎn)品技術(shù)、性能現(xiàn)狀及分析

以往燃煤電廠煙塵治理采用電除塵或布袋除塵，各有優(yōu)點，但彼此又都存在著自身難以逾越的技術(shù)障礙，難以滿足國家環(huán)保和節(jié)能政策的需求。電袋復(fù)合式除塵器可充分發(fā)揮電除塵和袋除塵的優(yōu)點，又同時抑制各自的缺點，是一種集電除塵和袋除塵兩種除塵機理的新型節(jié)能高效除塵器。其特點是：在保持前級電場收塵性能的前提下，利用前級電場的荷電，減少濾袋塵負荷，提高濾袋過濾風(fēng)速，降低濾袋阻力，延長濾袋壽命，煙塵排放濃度低等。

電袋復(fù)合式除塵器并不是電除塵器和布袋除塵器的簡單組合疊加，實際上他們攻克了很多難題才使這兩種不同原理的除塵技術(shù)“喜結(jié)連理”。首先就要解決在同一臺除塵器內(nèi)同時滿足電除塵和布袋除塵工作條件的問題；其次，如何實現(xiàn)兩種除塵方式連接后袋除塵區(qū)各個濾袋流量和粉塵濃度均布，提高布袋過濾風(fēng)速，并且有效降低電袋復(fù)合式除塵器系統(tǒng)阻力。在收塵機理上，他們通過荷電粉塵使布袋的過濾特性發(fā)生變化，產(chǎn)生新的過濾機理，利用荷電粉塵的氣溶膠效應(yīng)，提高濾袋過濾效率，保護濾袋；在除塵器內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用氣流均布裝置和降低整體設(shè)備阻力損失的氣路系統(tǒng)；開發(fā)出零泄漏旁路技術(shù)、噴水降溫系統(tǒng)保護技術(shù)、超大規(guī)模脈沖噴吹技術(shù)和電袋自動控制檢測故障識別及安全保障系統(tǒng)等等。

三、電袋復(fù)合式除塵器的技術(shù)要求

（一）使用性能

除塵器的參數(shù)很多，電袋復(fù)合式除塵器性能參數(shù)選擇了最重要的幾種參數(shù)：衡量除塵器最重要的性能是要保證其出口的煙氣含塵濃度符合國家規(guī)定值或合同要求值；除塵器的本體阻力的大小反映該設(shè)備能耗的多少，是節(jié)能減排的重要指標；漏風(fēng)率影響整機性能，并影響風(fēng)機的負荷。

（二）使用條件

除塵器處理煙氣量、煙氣入口濃度和煙氣入口溫度表示被處理煙氣的主要特征，設(shè)備承受許用壓力反映設(shè)備在什么條件下能正常工作。

（三）基本要求

1.為保證電袋復(fù)合式除塵器的性能，對電場區(qū)提出相關(guān)要求：

（1）電場區(qū)的供電非常重要，供電的不同對電袋的性能有重要影響。為了提高電場區(qū)的收塵效率和粉塵的荷電，提高供電電源的功率因數(shù)，推薦采用高頻高壓電源作為電袋復(fù)合式除塵器的供電電源。

（2）目前國內(nèi)外靜電除塵器的極間距有多種，考慮到電袋除塵器電場區(qū)的作用和前級電場的粉塵濃度較大，電場區(qū)的通道寬度不宜大于400mm。

（3）為了使電場區(qū)達到相應(yīng)的收塵效率和使流向濾袋區(qū)粉塵能充分荷電，對電場區(qū)的比集塵面積提出要求進行限制。其中對處理煙氣量較小的情況采用比集塵面積為大于等于20m2/m3/s，隨著處理煙氣量的加大，比集塵面積加大，大型電袋復(fù)合式除塵器，比集塵面積取較大值的主要原因是：大煙氣量對應(yīng)大機組或大型設(shè)備，要求所對應(yīng)的電袋復(fù)合式除塵器可靠性更高；同時考慮到大型化后除塵器各室的煙氣分布不均勻性。

2.濾袋區(qū)相關(guān)要求是考慮以下因素：

（1）為保證設(shè)備運行時實現(xiàn)離線檢修，濾袋區(qū)應(yīng)劃分成若干室。

（2）為確保濾袋的使用壽命，對袋籠的材料的強度、直徑和筋的密度做出合理選擇。

四、電袋復(fù)合式除塵器的優(yōu)勢

1、電袋復(fù)合式除塵器，在運行阻力方面比同規(guī)模的布袋除塵器約低300Pa，如此可降低系統(tǒng)引風(fēng)機能耗約20%。

2、當(dāng)對舊電除塵器改造時，可以充分利用原除塵器的進口喇叭、殼體、灰斗、前級電場和鋼支架等，可大大節(jié)省投資，減少改造施工工作量，節(jié)省施工工期。

3、除塵效果極好，排塵濃度只有20mg/Nm3以下。

4、濾袋的氣布比可達一般脈沖袋式除塵器的1.5倍，大大減少了濾袋數(shù)量；電除塵部分的部件也比普通電除塵器的少一半還多。因此，投資也降低不少。

5、濾袋的清灰頻率比普通袋式除塵器的低，可以延長濾袋壽命，運行費用也隨之降低。

五、電袋復(fù)合式除塵器的應(yīng)用

（一）江西分宜發(fā)電有限責(zé)任公司#7爐（100MW火電機組）

電廠情況：

江西分宜發(fā)電有限責(zé)任公司#7爐由哈爾濱鍋爐廠制造，原配套電除塵器為240m2電除塵器，前后共三個電場。除塵器進出風(fēng)方式為雙進雙出，進口裝有均流板。設(shè)計處理每臺最大煙氣量460000Nm3/h，同極距為450mm，收塵極為BE型，放電極為針刺線。陰極，陽極振打為頂部電磁錘振打，實行前后程序振打；本體絕緣瓷套管，均設(shè)有管狀加熱器保溫，溫度控制范圍為100-110℃，以防止絕緣套管表面積露而放電。

除塵器本體共設(shè)有灰斗12只，每個電場4只。

原除塵器第一電場配備GGAJ02H-1.0A/72KV型高壓整流變，第二、第三電場配備GGAJ02H-1.2A/72KV型高壓整流變。每個電場配備一臺高壓整流變，整臺爐共有6臺高壓整流變。

原除塵器檢修情況：原除塵器使用已有六年。原設(shè)計標準和要求較低，現(xiàn)經(jīng)測試出口排放濃度為229mg/Nm3，達不到排放要求。

改造方案：

利用原有電除塵器基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)，采用電袋復(fù)合式除塵器改造方案，即前面第一電場采用電除塵，后面電場采用布袋除塵的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

a）保留原一電場，并對其進行修復(fù)及更換，一電場進行雙分區(qū)供；b）保留原電除塵器的殼體、梁、混凝土支架和灰斗不變，并核算其強度，給予補強；c）利用電除塵器高壓整流變，利用電纜或橋架；d）改造設(shè)計界限：從除塵器前至入口煙道法蘭，后至除塵器出口煙道法蘭，上至頂部起吊，含內(nèi)部陰陽極系統(tǒng)，過濾裝置等，下部至灰斗出口法蘭。

改造后電袋復(fù)合式除塵器參數(shù)：

除塵器出口煙塵濃度≤30mg/Nm3。

本體漏風(fēng)率≤1%

阻力損失≤800Pa

該項目已于2008年4月點火運行，性能良好。

六、產(chǎn)品發(fā)展預(yù)測及分析

電袋復(fù)合式除塵器主要應(yīng)用在燃煤電廠鍋爐煙氣的高效低排放凈化，是適用于燃煤電廠鍋爐煙氣微細粒子高效控制的技術(shù)與設(shè)備。燃煤電廠鍋爐的煙氣量大、影響面廣，是今后國家重點控制的行業(yè)。隨著GB 13223《火電廠大氣污染物排放標準》的發(fā)布實施，對新建項目提出了更高的排放要求，新增項目將爆發(fā)性增長，市場需求相當(dāng)旺盛。從目前電袋產(chǎn)品的工業(yè)應(yīng)用情況看，與采用其它除塵設(shè)備相比，本產(chǎn)品不僅可以高效控制微細粒子粉塵排放，使粉塵排放濃度達到國家新標準要求，性能相當(dāng)優(yōu)越，而且可以節(jié)約近1/3 的設(shè)備占地面積，設(shè)備造價、運行及維護成本低，具有突出的節(jié)能和高效除塵特點，市場競爭力強，可以產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益，具有極其廣闊的推廣應(yīng)用前景。