電袋復(fù)合除塵器技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用研究

周長靈

摘 要 本文介紹了電袋復(fù)合除塵技術(shù)的發(fā)展過程，主要對電袋復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)、氣流分布、清灰以及濾袋等方面的技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行了敘述，并通過工程案例驗(yàn)證了電袋既可在電力行業(yè)達(dá)到超凈排放的要求，未來在非電行業(yè)也會被廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 電袋復(fù)合除塵技術(shù);電區(qū);氣流分布技術(shù);濾袋;濾料

引言

隨著經(jīng)濟(jì)和社會的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，現(xiàn)今人們更加關(guān)注環(huán)境質(zhì)量的好壞。隨著生活需求的多樣化，煤炭的使用量也在不斷地增多。然而這種能源在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的污染物，降低其燃燒時(shí)所排放的污染物是人們較為關(guān)注的問題。防治煤炭燃燒后煙氣中有害物質(zhì)的措施主要是有效控制粉塵、二氧化硫、氮氧化物、重金屬等。文章主要分析控制煙氣粉塵的集中主流防控治理技術(shù)的應(yīng)用。

1電袋復(fù)合除塵器工作原理及特點(diǎn)

電袋復(fù)合除塵器是將電除塵和袋式除塵有機(jī)結(jié)合而產(chǎn)生的一種新型除塵器。燃煤煙氣從煙道進(jìn)入喇叭口，通過氣流分布板，均勻進(jìn)入電場區(qū)，粉塵在電場區(qū)完成荷電，在電場力作用下向集塵板移動并富集，運(yùn)行一定時(shí)間后通過陰陽極振打系統(tǒng)完成清灰，研究表明：煙塵去除率可達(dá)80%～90%。電場區(qū)顯著降低了后置濾袋區(qū)的運(yùn)行負(fù)荷，同時(shí)由于大部分粗大顆粒被去除，進(jìn)而減少了對濾袋的磨損，增加了濾袋的使用壽命。剩余微細(xì)粉塵進(jìn)入濾袋區(qū)，在濾袋區(qū)通過攔截和過濾去除，運(yùn)行一定時(shí)間后，可通過脈沖氣流達(dá)到清灰的目的。研究表明，微細(xì)粉塵在電場區(qū)被荷電，出現(xiàn)異性電荷相吸的電凝并現(xiàn)象，小顆粒逐漸形成大顆粒，提高了粉塵去除率。此外，同性電荷相互排斥并迅速擴(kuò)散，形成均勻分布的氣溶膠懸浮狀態(tài)，在濾袋表面形成有序、蓬松、透氣性良好的粉塵層，其運(yùn)行阻力相較于傳統(tǒng)袋式除塵器顯著下降[1]。

2電袋復(fù)合除塵器產(chǎn)生與發(fā)展

2.1 產(chǎn)生

隨著國家對污染控制要求的不斷提高，特別是對粉塵排放濃度的控制越來越嚴(yán)格，對于環(huán)保產(chǎn)品的技術(shù)要求也越來越高。現(xiàn)有的電除塵器技術(shù)滿足不了低排放的要求，主要是因?yàn)槌龎m效率受粉塵性質(zhì)（化學(xué)成分和顆粒級配）和煙氣參數(shù)（煙氣量、煙氣溫度、煙氣化學(xué)組成）影響大，雖然電除塵器也在不斷創(chuàng)新、變革，涌現(xiàn)出了許多的新技術(shù)，如移動電極電除塵技術(shù)、低低溫電除塵器、濕電除塵器，但實(shí)際應(yīng)用也不是很理想，存在移動電極故障率高，低低溫容易爆管，濕電投資大、容易腐蝕、維護(hù)不方便等問題。現(xiàn)有的布袋除塵器雖然排放可不受煙氣工況的影響，較易獲得高除塵效率，但其缺點(diǎn)是阻力大，相應(yīng)電耗大，濾袋壽命短，維護(hù)費(fèi)用高，在電力行業(yè)應(yīng)用多以失敗告終，特別是在大機(jī)組上幾乎不采用。龍凈率先開始對電袋進(jìn)行開發(fā)研究，2003年初，中國第一臺工業(yè)應(yīng)用電—袋結(jié)合的除塵器在上海浦東水泥廠電除塵改造中獲得成功，開創(chuàng)了我國電袋復(fù)合除塵技術(shù)的先河。

2.2 展的三個(gè)階段

（1）第一階段：常規(guī)電袋復(fù)合除塵器。第一階段的電袋復(fù)合除塵器，有機(jī)結(jié)合了靜電除塵和布袋除塵的特點(diǎn)，是通過前級電場的預(yù)收塵、荷電作用和后級濾袋區(qū)過濾除塵的一種高效除塵器，它充分利用前級電區(qū)的電場收塵效率高的特點(diǎn)，大大降低了進(jìn)入濾袋區(qū)的含塵濃度，降低了濾袋過濾負(fù)荷，避免了粗顆粒對濾袋造成的磨損，并利用前區(qū)電除塵區(qū)的荷電粉塵過濾機(jī)理提升了設(shè)備的綜合性能，兩者相結(jié)合，得到了新的性能優(yōu)點(diǎn)。該結(jié)構(gòu)整體可靠性高、排放穩(wěn)定，粉塵排放濃度從100mg/Nm3到50mg/Nm3再到30mg/Nm3，具有更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。在這一階段，電袋復(fù)合除塵器被廣泛應(yīng)用于低排放改造項(xiàng)目。

（2）第二階段：超凈電袋復(fù)合除塵器。隨著國家節(jié)能降耗政策的深入落實(shí)，根據(jù)國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局三部委下達(dá)的《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計(jì)劃（2014—2020年）》，環(huán)保部《關(guān)于編制“十三五”燃煤電廠超低排放改造方案的通知》，環(huán)保部、發(fā)改委和國家能源局在2015年12月印發(fā)的《全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》等文件，要求燃煤電廠實(shí)施煙塵超低排放。為了適應(yīng)煙塵5～10mg/m3的超低排放控制標(biāo)準(zhǔn)，電袋技術(shù)發(fā)展進(jìn)入第二階段，即超凈排放階段。該技術(shù)是在常規(guī)電袋復(fù)合除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新、升級發(fā)展而來的，它具有出口煙塵濃度不受煤質(zhì)、飛灰成分變化影響，出口煙塵濃度低且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，其濾袋使用壽命長，運(yùn)行阻力低，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，能夠保證長期高效穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）第三階段：高溫電袋復(fù)合除塵器。燃煤電廠實(shí)施超低排放改造效果顯著，占半壁江山的非電行業(yè)煙氣治理市場也被逐步納入超低排放改造。非電行業(yè)中的制酸、制鋁、鐵合金、玻璃等行業(yè)煙氣多為高溫?zé)煔猓纱耍瑸檫m應(yīng)非電行業(yè)高溫?zé)煔獬团欧胖卫恚姶龎m器技術(shù)進(jìn)入第三階段，即高溫階段，它具有適應(yīng)高溫?zé)煔獾奶攸c(diǎn)[2]。

3電袋復(fù)合除塵器應(yīng)用注意事項(xiàng)

3.1 過濾風(fēng)速的選擇

過濾風(fēng)速是指工況條件下除塵器處理含煙氣流量與濾袋總面積之比，是電袋復(fù)合除塵器的核心參數(shù)，直接影響布袋使用壽命、系統(tǒng)阻力。由于某公司屬于改造工程，受原電除塵結(jié)構(gòu)尺寸的限制，最終選擇過濾風(fēng)速為1.26m/min，在運(yùn)行半年后除塵器阻力上升到1000Pa以上，最高達(dá)到了1400Pa左右，大大超出了設(shè)計(jì)值（即：一年內(nèi)不超過900Pa，布袋壽命期內(nèi)不超過1200Pa），嚴(yán)重威脅機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

大量試驗(yàn)和工程實(shí)踐證明，在燃煤機(jī)組主要用于收集粉塵的電袋復(fù)合除塵器的過濾風(fēng)速選擇在0.9～1.0m/min時(shí)性價(jià)比最高。改造工程過濾風(fēng)速的選擇受條件限制無法達(dá)到最佳效果，但也應(yīng)盡量選擇較低的過濾風(fēng)速，新建工程中建議盡量選用最佳過濾風(fēng)速，雖然一次投入大，但后期運(yùn)行費(fèi)用可大大降低，同時(shí)還能保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 濾料選型

布袋是電袋復(fù)合除塵器滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵部件，直接影響電袋復(fù)合除塵器的除塵效率及運(yùn)行穩(wěn)定性。對于濾料的選型主要關(guān)注其耐高溫性能、耐腐蝕性能、導(dǎo)電性及過濾精度。由于某公司2臺機(jī)組排煙溫度較高，改造中選用的濾料為P84材質(zhì)，即PI+PTFE覆膜濾料，具有很高的耐腐蝕和耐氧化性能，并且具有低導(dǎo)電性能（低導(dǎo)電性非常有利于荷電粉塵形成“電凝并”現(xiàn)場，有利于降低系統(tǒng)阻力和提高除塵效率），非常適用本工程的工況，但覆膜濾料會增加除塵器的阻力，按經(jīng)驗(yàn)計(jì)算可增加15%的阻力。因此，濾料的選擇需根據(jù)具體工程的工況及噴吹壓縮空氣的品質(zhì)來選擇.

4結(jié)束語

隨著國民生活的質(zhì)量不斷提高，人們對環(huán)保問題的關(guān)注度也越來越高，國家也不斷提高污染控制要求，尤其是對粉塵排放濃度的控制越來越嚴(yán)格。探索“低阻、高效、壽命長”的除塵技術(shù)仍然是降排的主要發(fā)展趨勢之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳奎續(xù).超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)的研究應(yīng)用進(jìn)展[J].中國電力，2017，50（3）：22-27.

[2] 修海明.超凈電袋復(fù)合除塵技術(shù)實(shí)現(xiàn)超低排放[J].電力科技與環(huán)保，2015，（2）：32-35.