电-袋复合型除尘器的技术特点和应用
1.前言
在我国经济高速发展的今天，大量燃煤烟气排放，尤其可吸入性粉尘直径小（一般小于10微米）并能在空气中长久悬浮，对人的健康带来危害，国家对汽车尾气排放的可吸入性粉尘提高了要求。实际上，国外很多国家对锅炉排放的可吸入性粉尘也很关注。美国在这方面就开展了许多研究。为更好的捕集细颗粒粉尘，电和滤袋相结合不失为一种好而可行的方法。电-袋复合型除尘器是近几年发展起来的一种除尘设备。尤其适应高灰浓度烟气除尘，并满足现行国家排放标准的要求。兰州电力修造厂在近年研发这种新型除尘器，进行了一系列科研性试验工作，如电-袋结合气流分布模拟试验，特殊脉冲喷吹管试验研究，电-袋复合除尘器热态性能试验研究等。在进行诸多试验研究的基础上，对山西灵石电厂配电除尘器进行了电－袋复合除尘器改造。确保达到50mg/m3的排放标准。奠定了电-袋复合型除尘器的理论基础。
2.电-袋复合型除尘器工作原理
电-袋复合型除尘器由两个单元组成，即电除尘单元和布袋除尘单元。一般情况下，电除尘单元布置一个电场。这种电-袋复合型除尘器前电后袋，既发挥了电除尘器可将烟气中80%～90%的粉尘收集，使进入滤袋的浓度大大降低，滤袋的阻力降低、清灰周期加大，从而延长布袋的寿命。又发挥了布袋除尘器对煤种不敏感，微细粉尘收集效率高（99.9%）等优点，能确保达到50mg/m3的排放标准。
电-袋复合除尘器前级电场的预除尘作用和荷电作用为提高电袋除尘器的性能起到了重要作用。
电场预除尘作用一：预除尘降低滤袋的粉尘负荷量即降低了阻力上升率。
电场预除尘作用二：预除尘延长滤袋的清灰周期、节省清灰能耗、延长滤袋使用寿命。
电场预除尘作用三：避免烟气粉尘中粗颗粒磨损滤袋。烟气粉尘中的粗大颗粒经过前级电场沉降和预除尘后，进入后级布袋的粉尘颗粒小,对滤袋的磨损影响小。当烟气中含有粗颗粒粉尘时(如循环流化床锅炉烟气),使用电袋可以完全避免滤袋的不正常磨损损坏。
电场荷电作用一：改善滤袋表面的粉层结构：
烟气粉尘通过前级电场电晕荷电后，荷电粉尘在滤袋上沉积的颗粒之间排列规则有序，同极电荷相互排斥使形成的粉尘层孔隙率高、透气性好，易于剥落。
电场荷电作用二：可降低滤袋阻力。
电-袋复合型除尘器的工作过程是，含尘烟气进入除尘器后，烟气中的粉尘大约80～90%在电除尘器内被收集下来，剩余10～20％的细粉尘随烟气由水平流动折向电场下部，然后从下向上运动，进入布袋收尘室。含尘烟气通过滤袋外表面，粉尘被阻留在滤袋的外表面，干净气体从滤袋的内腔进入上部净气室，然后经引风机由烟囱排向大气。
3.电-袋复合型除尘器技术性能特点
3.1适用高比阻粉尘收集，除尘效率具有高效性和稳定性。电袋除尘器的效率不受高比阻细微粉尘影响，不受煤种、烟灰特性影响，排放浓度容易实现在50mg/Nm3以下，且长期稳定。
3.2运行阻力比纯布袋除尘器低500Pa，可以减少引风机功率消耗。运行阻力比纯布袋除尘器低500Pa，每10000m3/h风量引风机功率可减少1.74KW。
3.3清灰周期长、气源能耗小。
由于滤袋收集的粉尘量少，阻力上升缓慢，其清灰周期时间是纯布袋除尘器的2倍以上，压缩空气消耗量不到纯布袋的1/3。
3.4延长滤袋使用寿命。
运行阻力低、滤袋的负荷差压小延长了滤袋使用寿命。清灰周期长、清灰次数少延长了滤袋使用寿命。在相同运行条件下电袋的使用寿命比纯布袋除尘器的寿命延长2～3年。
3.5一次性投资少，运行维护费用低
适量提高过滤风速可减少滤袋、阀件等数量以降低设备成本及费用，运行能耗低和滤袋使用寿命长降低了运行及维护成本。
综上所述，电袋复合除尘器着重解决了当前除尘器常见的三大难题：
1）电除尘器的排放难题。
2）布袋除尘器的阻力大的难题。
3）布袋除尘器袋使用寿命短难题。
4.电-袋复合型除尘器技术开发创新点
4.1、高效、低耗的喷吹清灰系统
喷吹系统选用安全可靠、清灰效果最佳的喷吹技术，沿喷吹方向选用特殊布置曲线喷嘴，曲线喷嘴具有喷射距离远，喷射角度可控制等特点；使清灰彻底、阻力损失小（800Pa），喷吹气源压力低（0.1～0.35MPa）能耗低；喷吹周期长、脉冲宽度窄。
4.2气流分布装置
电袋除尘器进气口及电-袋结合部分采用特殊型的气流均布装置，使气流分布既保证不降低电除尘器效率，又能满足了布袋除尘器对气流分布的要求。一举两得。为延长滤袋使用寿命奠定了基础。
4.3特殊的滤袋骨架
滤袋骨架上口采用保护套结构，防止喷吹气流偏斜冲刷滤袋，有机硅防腐处理、充分的保护滤袋，延长滤袋寿命。
4.4电除尘
依据粉尘特性，选择合理的极配形式及振打结构，采用分区供电最大可能的提高电除尘的效率和运行的安全可靠性。
5.电袋除尘器注意的问题及防范措施
5.1过滤风速
过滤风速（或比负荷）是反映袋式除尘器处理气体能力的重要技术经济指标，工程上通过滤袋总面积来调节过滤风速。
5.2涂灰保护
给新滤袋或每次停炉后点火前对滤袋进行预涂灰，利用滤袋表面的灰层在锅炉燃油点火或低温燃烧时保护滤袋，避免滤袋黏上油污或结露。
5.3合理的滤料选择
当烟气温度高达180℃，对常规燃煤锅炉使用的PPS滤袋而言，其使用寿命会受到很大影响，所以在滤料的选择上予以慎重的考虑，选择耐温达260℃的P84+PTFE复合针刺毡滤料，完全可以满足工况要求。
5.4异常的超高温保护
滤料具有260℃耐温性能，假如锅炉出现尾部燃烧时异常高温达到200℃的情况，可以通过脱硫装置的喷水系统作为降温的应急保护系统。6.应用领域
适用于燃煤电厂现役电除尘器达标排放技术改造要求≤50mg/Nm3排放的燃煤锅炉烟气净化；旧电除尘器的增效改造。新建电厂锅炉燃高比电阻煤的除尘；脱硫后烟气含尘浓度高的除尘；建材水泥行业烟气净化；钢铁行业烟气净化；有色冶金行业烟气净化；城市垃圾焚烧炉烟气净化。
6．结语
随着工业化、城市化进程的加快，国家实施了可持续发展的战略目标，提高了环境排放标准的要求，加大了环境保护的力度，原有的老电厂以及一些由于设计原因、煤质变化较大和运行工况变差，导致锅炉排烟温度显著高于设计值的电除尘器需要改造。根据兰州电力修造厂试验研究和在山西灵石电厂的工业应用，证明该技术是一种科学、可靠、先进的技术。但改造方法要因地治宜、因势利导。根据不同的工况选择不同的改造方法。
参考文献
(1)《静电除尘器》，北京冶金工业出版社黎在时
(2)《袋式除尘技术与应用》，北京机械工业出版社孙熙
(3)《现代除尘理论与技术》，化学工业出版社郭崇涛1992
(4)《锅炉烟气袋式除尘技术》，中国电力出版社嵇敬文陈安琪2006
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