布袋除塵器和電除塵器有哪些不同
煙塵是造成大氣污染的主要因素之一,減少大氣污染的根本措施就是減少有害物質(zhì)向大氣的排放。目前國內(nèi)處理煙塵等粒狀污染物的設(shè)備主要為袋式除塵器和電除塵器。在選擇除塵設(shè)備時(shí),應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)、可靠、適用和社會(huì)等。在選擇除塵技術(shù)時(shí),應(yīng)考慮使用當(dāng)?shù)貤l件、現(xiàn)場(chǎng)條件、燃燒煤種特、排放標(biāo)準(zhǔn)和需要達(dá)到的除塵效率等多種因素。本文針對(duì)目前對(duì)環(huán)保的要求以及袋式除塵器和電除塵器在能上的差異和在各行各業(yè)中應(yīng)用的實(shí)際情況,對(duì)兩種除塵器在實(shí)際應(yīng)用中的基本特指標(biāo)做一簡(jiǎn)單客觀的對(duì)比。
采用不同的多孔濾料制作成袋狀過濾元件(即濾袋),當(dāng)含塵氣體通過濾袋時(shí),塵粒因慣的作用與濾袋碰撞而被攔截,細(xì)微的塵粒(粒徑為1μm或更小)則因擴(kuò)散作用(布朗運(yùn)動(dòng))不斷改變運(yùn)動(dòng)方向,從而增加了塵粒與濾袋接觸的機(jī)會(huì)。塵粒與濾袋碰撞時(shí)產(chǎn)生的粘附作用與靜電作用使塵粒堆積在濾袋表面,形成濾餅(或稱濾床),這種濾餅又通過篩分作用,得以捕集更細(xì)的塵粒。若除塵器的過濾方式為內(nèi)濾式,則塵粒會(huì)被阻留在濾袋的內(nèi)表面,而干凈氣體會(huì)通過濾袋纖維間的縫隙逸袋外;若除塵器的過濾方式為外濾式,則反之。當(dāng)塵粒堆積到一定程度后,借助重力的作用采用氣力或機(jī)械的方法,將塵粒從濾袋上除去,粉塵收集后輸送走。
在電除塵器的正負(fù)極上通以高壓直流電,使兩極間維持一個(gè)足以令氣體電離的電場(chǎng),當(dāng)含塵氣體通過高壓電場(chǎng)時(shí)塵粒荷電(一般荷負(fù)電),并通過電場(chǎng)力的作用,使帶電塵粒向極相反的集塵極(正極)移動(dòng),沉積在集塵極上,從而將塵粒從含塵氣體中分離出來,然后通過振打電極的方法使粉塵降落到除塵器下部的集料斗內(nèi)收集并輸走。
袋式除塵器的除塵效率比電除塵器高,并且對(duì)有嚴(yán)重影響的重金屬粒子及亞微米級(jí)塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達(dá)99.99%以上,排放煙塵濃度能穩(wěn)定低于50mg/Nm3,甚可達(dá)10mg/Nm3以下,幾乎實(shí)現(xiàn)了零排放。
從目前國內(nèi)電力行業(yè)燃煤鍋爐的應(yīng)用情況來看,袋式除塵器處理后的煙塵排放濃度能保證在30mg/Nm3以下。如呼和浩特電廠的兩臺(tái)200MW機(jī)組的鍋爐煙氣凈化采用了袋式除塵器,從CEMS系統(tǒng)長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果和權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)的人工采樣測(cè)試結(jié)果來看,排放濃度均低于27mg/Nm3。
袋式除塵器高效的過濾機(jī)理決定了它不受燃燒煤種物化能變化的影響,具有穩(wěn)定的除塵效率。針對(duì)目前的排放標(biāo)準(zhǔn)和排放的征收辦法,袋式除塵器所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。
電除塵器的除塵效率雖然亦可達(dá)到99.9%以上,但由于控制及維護(hù)技術(shù)的要求較高,且電除塵器對(duì)粉塵的比電阻比較敏感,所以其除塵效率并不穩(wěn)定,但在一般情況下也可達(dá)到排放要求。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高和越來越多的電廠燃用低硫煤(或者經(jīng)過了高效脫硫),就電除塵器而言,要排放達(dá)標(biāo)會(huì)變得越來越困難。
4鍋爐系統(tǒng)變化對(duì)除塵器的影響的對(duì)比
燃煤電廠的煤種相對(duì)穩(wěn)定,但也會(huì)遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的情況;鍋爐系統(tǒng)是一個(gè)會(huì)經(jīng)常變動(dòng)和調(diào)節(jié)的系統(tǒng),因此從鍋爐中產(chǎn)生的煙氣的物化能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。這些變化,也會(huì)引起除塵器的不同變化。系統(tǒng)的幾個(gè)主要變化對(duì)不同除塵器的影響如下:
(1)送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變,鍋爐出口煙塵濃度變化
對(duì)袋式除塵器:煙塵濃度的變化只會(huì)引起袋式除塵器濾袋負(fù)荷的變化,從而導(dǎo)致清灰頻率的改變(自動(dòng)調(diào)節(jié))。煙塵濃度高的濾袋上的積灰速度快,相應(yīng)的清灰頻率高,反之清灰頻率低,而對(duì)排放濃度不會(huì)引起變化。
對(duì)電除塵器:煙塵濃度的變化會(huì)直接影響粉塵的荷電量,因此也就直接影響了電除塵器的除塵效率,終反映在排放濃度的變化上。通常煙塵濃度增加除塵效率提高,排放濃度會(huì)相應(yīng)增加;煙塵濃度減小除塵效率降低,排放濃度會(huì)相應(yīng)減小。
(2)鍋爐煙塵量不變,送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化
對(duì)袋式除塵器:風(fēng)量的變化會(huì)直接引起過濾風(fēng)速的變化,從而會(huì)引起設(shè)備阻力的變化,但對(duì)除塵效率基本沒有影響。風(fēng)量加大設(shè)備阻力提高,引風(fēng)機(jī)出力增加;反之引風(fēng)機(jī)出力減小。
對(duì)電除塵器:風(fēng)量的變化對(duì)設(shè)備沒有太大影響,但電除塵器的除塵效率隨風(fēng)量的變化會(huì)較為明顯。若風(fēng)量增大,電除塵器電場(chǎng)風(fēng)速提高,粉塵在電場(chǎng)中的停留時(shí)間縮短,雖然電場(chǎng)中的風(fēng)擾動(dòng)增強(qiáng)了荷電粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度,但不足以抵償高風(fēng)速引起的粉塵在電場(chǎng)中駐留時(shí)間的縮短和二次揚(yáng)塵加劇所帶來的負(fù)面影響,因此除塵效率的降低會(huì)非常明顯;反之,除塵效率會(huì)有所增加,但增加幅度不大。
對(duì)袋式除塵器:煙氣溫度太低,會(huì)發(fā)生結(jié)露并可能會(huì)引起“糊袋”及殼體腐蝕;煙氣溫度太高超過濾料允許溫度會(huì)造成“燒袋”而損壞濾袋。但如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內(nèi),就不會(huì)影響除塵效率。引起不良后果的溫度是達(dá)到了極端的溫度(事故/不正常狀態(tài)),因此袋式除塵器必須設(shè)有對(duì)極限溫度控制的有效保護(hù)措施。
對(duì)電除塵器:煙氣溫度太低,結(jié)露就會(huì)引起殼體腐蝕或高壓爬電,但有利于提高除塵效率;煙氣溫度升高,會(huì)引起粉塵比電阻升高而不利于除塵。因此煙氣溫度會(huì)直接影響除塵效率,且影響較為明顯。
(4)煙氣物化成分(或燃燒煤種)變化
對(duì)袋式除塵器:煙氣的物化成分對(duì)袋式除塵器的除塵效率沒有影響。但如果煙氣中含有對(duì)所有濾料都有腐蝕破壞的成分時(shí)就會(huì)直接影響濾料的使用壽命。
對(duì)電除塵器:煙氣物化成分會(huì)直接引起粉塵比電阻的變化,從而影響除塵效率,而且影響很大。影響為直接的是煙氣中硫氧化物的含量。通常硫氧氣化物的含量越高,粉塵比電阻越低,粉塵越容易捕集,除塵效率就越高;反之,除塵效率就越低。另外,煙塵中的化學(xué)成分(如硅、鋁、鉀、鈉等含量)的變化也會(huì)引起除塵效率的明顯變化。
對(duì)袋式除塵器:除塵效率與氣流分布沒有直接關(guān)系,即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內(nèi)部局部氣流分布應(yīng)盡量均勻,不能偏差太大,否則會(huì)由于局部負(fù)荷不均或射流磨損而造成局部破袋,影響除塵器濾袋的正常使用壽命。
對(duì)電除塵器:電除塵器對(duì)電場(chǎng)中的氣流分布非常敏感,氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在電除塵器的能評(píng)價(jià)中,氣流分布的均方根指數(shù)通常是評(píng)價(jià)一臺(tái)電除塵器好壞的重要指標(biāo)之一。
對(duì)袋式除塵器:運(yùn)行穩(wěn)定,控制簡(jiǎn)單,沒有高電壓設(shè)備,安全好,對(duì)除塵效率的干擾因素少,排放穩(wěn)定。由于濾袋是袋式除塵器的核心部件,且相對(duì)比較脆弱、易損,因此設(shè)備管理要求嚴(yán)格。
對(duì)電除塵器:運(yùn)行中對(duì)除塵效率的干擾因素較多,排放不穩(wěn)定;控制相對(duì)較為復(fù)雜,高壓設(shè)備安全防護(hù)要求高。由于電除塵器均為鋼結(jié)構(gòu),不易損壞,相對(duì)于袋式除塵器,設(shè)備管理要求不是很嚴(yán)格。
對(duì)袋式除塵器:方便,但長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)需要做好濾袋的保護(hù)工作。
對(duì)電除塵器:方便,可隨時(shí)停機(jī)。
對(duì)袋式除塵器:可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修,即在線維修。
對(duì)電除塵器:檢修時(shí)一定要停機(jī)。
(1)對(duì)于常規(guī)的煙氣和粉塵條件(主要是指比較適合電除塵器的煙氣),兩種除塵器的排放濃度要達(dá)到目前較低的環(huán)保要求(如120mg/m3),袋式除塵器的初期投資要比電除塵器高20%~35%。
(2)對(duì)于低硫高比電阻粉塵和高SiO2、AL2O3類不適合電除塵器捕集的粉塵,兩種除塵器要達(dá)到目前較低的環(huán)保要求(如120mg/m3),電除塵器和袋式除塵器的初期投資相當(dāng)或電除塵器的投資較高些。
對(duì)于采用典型煤種的鍋爐,如準(zhǔn)格爾煤田和勃海灣煤田的煤種,電除塵器的投資比袋式除塵器高。
(3)通常條件下要達(dá)到相同的除塵效率或達(dá)到相同的排放濃度,電除塵器的投資通常要比袋式除塵器的高。以呼和浩特電廠200MW機(jī)級(jí)為例,在同等條件并保證排放濃度達(dá)標(biāo)的前提下:
袋式除塵器:每臺(tái)機(jī)組的除塵器投資小于2000萬元;保證排放濃度在50mg/m3以下。
電除塵器:按4電場(chǎng),比集塵面積130m2/m3·s計(jì)算,達(dá)標(biāo)排放濃度為120mg/m3,每臺(tái)電除塵器需要投資約2500萬元。
對(duì)袋式除塵器:風(fēng)機(jī)能耗大,清灰能耗小。
對(duì)電除塵器:風(fēng)機(jī)能耗小,電場(chǎng)能耗大。
但從總體上講,兩種除塵器的電耗相當(dāng)。對(duì)于電除塵器難以捕集的粉塵,或者說當(dāng)電除塵器的電場(chǎng)數(shù)量超過4電場(chǎng)時(shí),電除塵器的能耗要比袋式除塵器的高,也就是說此時(shí)的電除塵器運(yùn)行要比袋式除塵器高。如果按照環(huán)保達(dá)標(biāo)要求120mg/m3計(jì)算,電除塵器必須要采用4電場(chǎng)以上才能保證達(dá)標(biāo)排放,因此其電耗也就一定比袋式除塵器高。
袋式除塵器的維護(hù)檢修主要是濾袋更換費(fèi),由于袋式除塵器的排污費(fèi)遠(yuǎn)低于電除塵器,因此采用袋式除塵器1.5~2年比電除塵器少繳的排污費(fèi)就可抵償更換一次濾袋的。
電除塵器的維護(hù)維修主要是對(duì)集塵極(陽極板)、陰極線和振打錘等的更換。此項(xiàng)較高,但更換間隔的年限較長(zhǎng),約6年。
在實(shí)際運(yùn)行中,袋式除塵器的排放濃度約是電除塵器的10%,因此,電廠采用袋式除塵器實(shí)際交繳的排污費(fèi)也為電除塵器的1/10左右。如果按照目前征收排污費(fèi)的情況來看,采用袋式除塵器后每爐/每年少繳的排污費(fèi)是相當(dāng)可觀的,可達(dá)百萬元。另外,袋式除塵器還有約5%的脫硫效率,這也可以減少電廠二氧化硫的排污費(fèi)。
普通濾袋與褶皺布袋除塵器區(qū)別
近年來,環(huán)保引起各界關(guān)注,褶皺式除塵布袋替換傳統(tǒng)圓形布袋的除塵效果明顯,而且大大提高過濾面積,降低逆吹風(fēng)量,是一種布袋時(shí)代的改革。關(guān)于褶皺除塵布袋除塵技術(shù)的常見問題1、褶皺式除塵布袋及其配套籠骨的價(jià),因?yàn)樵黾恿诉^濾面積及籠骨的用料,所以價(jià)會(huì)適當(dāng)上調(diào)。可以綜合考慮除塵器的、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)及能耗等各方面的綜合成本。2、除塵布袋之間的間隙與正常除塵布袋相比,對(duì)于傳統(tǒng)布袋除塵器的改造,除塵布袋間隔可以同普通圓袋一樣。對(duì)于新設(shè)計(jì)除塵器,原則上間隔越大越好,但間距大除塵器體積會(huì)增大因而會(huì)增加成本,因此一般設(shè)計(jì)會(huì)取一個(gè)優(yōu)化的間距)。3、氣布比有什么不同?新除塵器氣布比原則上可以按普通圓袋來設(shè)計(jì),即1.0-1.2m/min. 4、能耗上能否節(jié)省,通過哪些方面節(jié)省的?同樣情況下,褶皺除塵布袋清灰效果會(huì)比普通圓袋好.同樣氣布比情況下,壓縮空氣消耗量會(huì)降低.噴吹頻率會(huì)下降(噴吹間隔延長(zhǎng)),噴吹閥的壽命也會(huì)延長(zhǎng).如果是比較同樣數(shù)量的圓袋處理同樣的風(fēng)量,風(fēng)機(jī)的能耗會(huì)下降40-50左右(這個(gè)同設(shè)計(jì)氣布比有關(guān))---這是在用波形除塵布袋代替圓袋的情況下(即現(xiàn)有除塵器改造).
細(xì)說褶皺除塵濾袋成本高于普通布袋的原因除塵器的殼體是否有什么變化?材料上和體積上是否有節(jié)省?新設(shè)計(jì)的除塵器如果采用同圓袋完全一樣的氣布比設(shè)計(jì),箱體截面積可以減少85,因此體積可以減少85,因此材料可以有同樣的節(jié)省.噴吹管和脈沖閥的數(shù)量都相應(yīng)減少,建議設(shè)計(jì)時(shí)氣布比稍微低一些,比如過濾面積按增加50而不是80來考慮,這樣客戶會(huì)體驗(yàn)到比較長(zhǎng)的布袋壽命,較好的運(yùn)行效果。
細(xì)說褶皺除塵濾袋成本高于普通布袋的原因?qū)τ趪姶祲毫τ惺裁匆?是否容易清灰?噴吹壓力同氣布比有關(guān).褶皺式除塵布袋好用中低壓.如用普通閥門2.5米的除塵布袋,0.3-0.5MPa左右就可以,普通圓袋高壓噴吹設(shè)計(jì)一般為高壓0.5-0.7MPa,用在波形除塵布袋也不會(huì)有問題,但沒必要。褶皺式除塵布袋的效內(nèi)徑很小,且同圓袋比,為不規(guī)則形狀,脈沖氣流不需要完全克服負(fù)壓就可以震掉濾餅,完成清灰,褶皺布袋中間有比較松的部分,噴吹時(shí)振動(dòng)的幅度較大,容易清灰。另外褶皺較淺且中間的空間比較大,不會(huì)像造成濾筒清灰那樣的結(jié)塊。
除塵布袋是用什么材質(zhì)做成的
除塵器布袋的材料就是合成纖維、天然纖維或玻璃纖維織成的布或氈。根據(jù)需要再把布或氈縫成圓筒或扁平形濾袋。根據(jù)煙氣質(zhì),選擇出適合于應(yīng)用條件的濾料。通常,在煙氣溫度低于120℃,要求濾料具有耐酸和耐久的情況下,常選用滌綸和滌綸針刺氈;在處理高溫?zé)煔狻2即龎m器布袋材質(zhì)常用的有聚丙烯(丙綸),聚酯(滌綸),聚苯硫醚(PPS),偏芳族聚酰胺(芳綸),聚酰亞胺(P84),聚四氟乙烯(PTFE)可以單獨(dú)使用,也可以混紡。
按加工方法主要分為機(jī)織濾料除塵布袋、非織造濾料除塵布袋和復(fù)合濾料除塵布袋三種。
1、非織造濾料集塵濾袋:不經(jīng)過一般的紡紗和織造過程,直接將纖維成網(wǎng)或紗線成層,交錯(cuò)、粘合、針刺、熔噴或紡絲制成的片狀濾料,以字母NW和具體加工方法的代號(hào)組成的復(fù)合字母表示。
2、復(fù)合濾料除塵布袋:用兩種以上方法制成或兩種以上材料復(fù)合而成的除塵布袋濾料,以字母C表示。
3、機(jī)織濾料除塵器濾袋:用織機(jī)將相互垂直排列的經(jīng)紗線和緯紗線,按一定的組織規(guī)律織成的濾料,以字母W表示。
布袋材質(zhì)有很多種類,普通的有滌綸針刺氈,耐高溫的有氟美斯等。滌綸是合成纖維中的一個(gè)重要品種,是我國聚酯纖維的商品名稱。它是以精對(duì)苯二甲酸(PTA)或?qū)Ρ蕉姿岫柞?DMT)和乙二醇(EG)為原料經(jīng)酯化或酯交換和縮聚反應(yīng)而制得的成纖高聚物——聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET),經(jīng)紡絲和后處理制成的纖維。
適用于鋼鐵廠、水泥廠、煤礦等行業(yè)
適用于鋼鐵廠高爐噴煤粉、水泥廠、電廠輸煤系統(tǒng)等
適用于面粉廠、化、煤礦、水泥廠煤磨收塵系統(tǒng)
適用于水泥廠、化、面粉廠、木工家具廠等
適用于垃圾焚燒、瀝青、噴霧干燥器、煤磨、電廠等
適用于水泥廠旋窖窖頭窖尾、瀝青攪拌、高爐煤氣、鑄造廠等
適用于化工、垃圾焚燒、耐高溫液體過濾等復(fù)雜工況
適用于過濾燃煤鍋爐、垃圾焚燒爐、電廠粉煤灰的集塵處理等
適用于燃煤鍋爐、液床鍋爐、垃圾焚燒、瀝青廠、水泥廠、廢棄物焚化爐等
適用于鋼鐵、冶煉、鐵合金、化工、水泥、電石、垃圾焚燒、電力、瀝青攪拌等
適用于瀝青、水泥、鋼鐵、有色金屬、石灰、粉塵、冶金、塑膠、炭黑、焦炭、煙草等行業(yè)
適用于鋼鐵、冶金、炭黑、發(fā)電、水泥、化工等高溫?zé)煔庑袠I(yè)