早在80年代,我国就在部分电厂锅炉烟气处理上安装了布袋除尘器,由于当时滤料的质量问题、检漏手段的落后、反吹方式的不恰当以及缺乏运行管理经验,造成这些除尘器运行全部失败。到了90年代,国内电厂锅炉除尘几乎都采用电除尘器,只是 在电厂输煤系统和除灰系统采用小型的收尘器。近年来,由于我国环保标准的日益严格,推动了布袋除尘器技术的发展,布袋除尘器的滤袋性能已完全能适应电厂锅炉烟气的特性,检漏手段更加先进,吹扫系统更趋合理。
目前,我国火电厂布袋除尘器滤袋材质多采用聚苯硫醚,此种滤料汉称PPS为表面型滤料,清灰彻底,减少粉尘在滤袋表面形成粉层后板结的可能。该种滤料强度高,耐温可达190℃(燃烧电厂正常运行工况排烟温度为150℃左右无耐腐蚀、耐磨性能都很强。聚苯硫醚的缺点是 当烟气含氧量大于是 15%时耐氧性较差,在正常的运行工况条件下使用寿命可以达到30000h。国内布袋除尘器厂采用的滤料PPS要依赖进口,成品布袋在国内加工完成,这就使布袋的价格大大降低,降低了设备的运行成本。
布袋除尘技术在澳大利亚、美国、南非 等地应用比较广泛。在澳大利亚,电厂燃煤锅炉电除尘器已逐渐改造成布袋除尘器;新南威尔斯州仅有4台500机组采用静电除尘器,其他机组已全部采用布袋除尘器而且很多是 由电除尘器改造成的。
技术特点比较
布袋除尘器的优点和缺点
a除尘效率高。布袋除尘器的除尘效率大于99.9%,特别是 对于亚微米级的粉尘有很好的收集效果,除尘器出口烟气含尘浓度低于30mg/m³,甚至能达到10%mg/m³。
b除尘效率稳定。在一定范围内,除尘器出口烟尘浓度不随入口烟气量和烟气浓度变化能够使烟尘排放浓度长时间保持在较低水平,满足新标准要求。
c布袋除尘器占地面积小,技术结构简单易维护。
d布袋除尘器捕集粉尘范围广,尤其适用于那些燃煤灰分高、比电阻值大、硫分低和电除尘器难以收集的煤灰。
e属于新产品,关键部件如滤料、脉冲阀等还需要进口。
f设备阻力大,本体阻力平均为1500~2000pa。
电除尘器的优点和缺点
a电除尘器技术比较成熟,运行可靠,维护量小。
b电除尘器阻力小,一般为100~200Pa,即耐高温性能强。
c除尘效率相对较高。
d设备占地面积大,设备控制要求高而复杂。
e对煤种变化较敏感,除尘效率受飞灰电阻影响较大。
f制造、安装及运行管理水平要求高。
g电除尘器运行一段时间后,除尘效率会下降,一般会低于设计效率。
静电除尘器和单机除尘设备的经济性主要是 比较设备本身的造价(包括安装费环口运行维护费用。
影响布袋除尘器本体造价的主要因素是 :气布比和滤料。选择的气布比值偏小,除尘器的体积、用的滤袋数、除尘单元、配套的挡板阀和清灰装置的设备就会相应增加,造成本体费用明显增加。不同滤料的价格相差很大,气布比确定后,滤料的价格对降低主体费用是 关键。
影响电除尘器本体造价的主要因素是 :比集尘面积、烟气流速、电场数及电源装置。选择的比集尘面积大,烟气流速小,极板的用钢量大,电除尘器的体积就大,本体费用也显著增加。比集尘面积的大小是 决定电除尘器本体费用的主要因素。布袋除尘器运行费用主要包括滤袋的更换费和阻力增大而增加的引风机轴功率费用。
电除尘器运行费用主要是 电场耗电量。从美国“怀特”公司电除尘器与电晕功率的关系曲线可知,当电除尘器的除尘效率大于99.洲时,电场耗电量增加得越来越快,甚至会超过因采用布袋除尘器后引风机轴功率的增加量。
因此,如果要达到相同除尘效率,电除尘器总费用就会比布袋除尘器高出很多。
按其清灰方法不同,可分为以下几种形式:
1)负压大气反吹风除尘器。负压是 指布袋除尘器处在风机的负压端,这种除尘器通常采用下进风上排风内滤式结构,且具有相互分隔的袋滤室。当某一袋滤室进行清灰时,通过控制机先关闭该室的出风口阀门,同时打开反吹风管的进风阀门,使该袋滤室与室外大气相通。此时,由于其他各滤袋室都处在风机负压状态下进行,待清灰的袋滤室在大气压力的作用下,使室外空气经反吹风管进入该室。反吹风气流被吸入滤袋内,并沿着含尘气流过滤时相反的方向,经进气管道被吸入到其他袋滤室。清灰气流通过滤袋时,使滤袋变瘪,通过控制机构控制阀门的启闭,使滤袋反复胀瘪数次,抖动滤袋更有利于粉尘的脱落,提高了清灰效果。
这种构造的除尘器用于高温含尘气体净化时,由于反吹风吸入环境空气的温度较低,容易使高温气体在滤袋室或灰斗内冷却到露 点温度以下,使滤袋或气壁出现结露、糊袋现象,严重时会影响除尘器的正常运行,在潮湿地区应用更应注意。通常这种负压吸大气反吹风清灰的除尘装置宜用于常温含尘气体的处理。
2)正压循环烟气反吹风除尘器,正压是 指布袋除尘器在风机的正压端,这种除尘器通常是 在下进风内滤直排式结构,每一组袋滤室是 相通的,它们 之间没有隔板。当某一袋滤室需要清灰时,首先关闭该组滤袋的烟气入口阀门,同时打开反吸风管的阀门,由于反吸风管与系统引风机的负压端相通,在风机负压的作用下,待清灰的滤袋内亦处于负压状态,这样滤袋室内净化后的烟气被吸入到该组滤袋内,使该组滤袋吸瘪,同样通过控制有关阀门的启闭,使滤袋出现数次胀瘪,更有助于滤袋内壁粉尘的脱落,实现清灰目的。从滤袋脱落的粉尘一部分落入灰斗,小部分微尘随反吸气流经风机负压端的反吸管道,与含尘烟气会合后通过风机进入其他袋滤室再净化处理。
这种结构的除尘器由于利用系统内的循环烟气反吹清灰,避免了袋滤室内结露、糊袋现象。这种反吹清灰方式的除尘系统一般宜用来处理高温烟气,系统风机的压力要求4kPa以上。
3)负压循环烟气反吹风除尘器。这种构造的脉冲单机除尘器通常也是 下进风上排风内滤式。各袋滤室之间没有隔板,使各袋滤室成为相互单独的小室。除尘器处在系统风机的负压端,反吹风管与系统风机出口的正压端相连。当某一袋滤室需要清灰时,先关闭该袋滤室与风机负压端相连的净气出口阀门,然后打开反吹风管的进气阀门,此时,循环烟气在风机正压的作用下,经反吹风管进入该袋滤室,实现反吹清灰。从滤袋上脱落的粉尘,大部分在灰斗内沉降,未沉降下来的微尘在邻室负压的作用下,经含尘烟气入口被吸出,与含尘烟气会合后被吸入相邻各室再次进行净化。
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