电袋复合式除尘器在锅炉尾部除尘中的应用

马飞宁

摘要：介绍电袋复合式除尘器的应用前景。

关键词：电袋复合式除尘器；除尘效率；电除尘器改造

本文简要分析、论述了电袋复合式除尘器在锅炉尾部除尘中的应用前景。

一、前言

当前，我国经济社会发展与资源环境约束的矛盾日益突出，环境保护面临越来越严峻的挑战。党中央、国务院高度重视环境保护，在大气污染防治方面，2003 年国家颁布了《火电厂大气污染物排放标准》，2005年颁布《水泥工业大气污染物排放标准》，目前国家正在修订《钢铁行业污染物排放系列国家标准》，这些新排放标准的出台对大气污染治理装备的性能和可靠性等方面提出更高的要求。电袋复合除尘技术是除尘技术发展的重大突破。电袋复合式除尘器有机结合了静电除尘和过滤除尘两种原理，充分应用两种除尘技术的各自优势，形成了电袋复合除尘一种独特的除尘机理。在这种新型除尘器中，首先应用静电除尘原理使粉尘预荷电并收集下大部分粉尘，荷电粉尘改变了粉尘的过滤特性；然后应用过滤除尘原理，实现稳定的低浓度排放。该技术成为国内外除尘行业研究开发的热点技术。

二、产品技术、性能现状及分析

以往燃煤电厂烟尘治理采用电除尘或布袋除尘，各有优点，但彼此又都存在着自身难以逾越的技术障碍，难以满足国家环保和节能政策的需求。电袋复合式除尘器可充分发挥电除尘和袋除尘的优点，又同时抑制各自的缺点，是一种集电除尘和袋除尘两种除尘机理的新型节能高效除尘器。其特点是：在保持前级电场收尘性能的前提下，利用前级电场的荷电，减少滤袋尘负荷，提高滤袋过滤风速，降低滤袋阻力，延长滤袋寿命，烟尘排放浓度低等。

电袋复合式除尘器并不是电除尘器和布袋除尘器的简单组合叠加，实际上他们攻克了很多难题才使这两种不同原理的除尘技术“喜结连理”。首先就要解决在同一台除尘器内同时满足电除尘和布袋除尘工作条件的问题；其次，如何实现两种除尘方式连接后袋除尘区各个滤袋流量和粉尘浓度均布，提高布袋过滤风速，并且有效降低电袋复合式除尘器系统阻力。在收尘机理上，他们通过荷电粉尘使布袋的过滤特性发生变化，产生新的过滤机理，利用荷电粉尘的气溶胶效应，提高滤袋过滤效率，保护滤袋；在除尘器内部结构采用气流均布装置和降低整体设备阻力损失的气路系统；开发出零泄漏旁路技术、喷水降温系统保护技术、超大规模脉冲喷吹技术和电袋自动控制检测故障识别及安全保障系统等等。

三、电袋复合式除尘器的技术要求

（一）使用性能

除尘器的参数很多，电袋复合式除尘器性能参数选择了最重要的几种参数：衡量除尘器最重要的性能是要保证其出口的烟气含尘浓度符合国家规定值或合同要求值；除尘器的本体阻力的大小反映该设备能耗的多少，是节能减排的重要指标；漏风率影响整机性能，并影响风机的负荷。

（二）使用条件

除尘器处理烟气量、烟气入口浓度和烟气入口温度表示被处理烟气的主要特征，设备承受许用压力反映设备在什么条件下能正常工作。

（三）基本要求

1.为保证电袋复合式除尘器的性能，对电场区提出相关要求：

（1）电场区的供电非常重要，供电的不同对电袋的性能有重要影响。为了提高电场区的收尘效率和粉尘的荷电，提高供电电源的功率因数，推荐采用高频高压电源作为电袋复合式除尘器的供电电源。

（2）目前国内外静电除尘器的极间距有多种，考虑到电袋除尘器电场区的作用和前级电场的粉尘浓度较大，电场区的通道宽度不宜大于400mm。

（3）为了使电场区达到相应的收尘效率和使流向滤袋区粉尘能充分荷电，对电场区的比集尘面积提出要求进行限制。其中对处理烟气量较小的情况采用比集尘面积为大于等于20m2/m3/s，随着处理烟气量的加大，比集尘面积加大，大型电袋复合式除尘器，比集尘面积取较大值的主要原因是：大烟气量对应大机组或大型设备，要求所对应的电袋复合式除尘器可靠性更高；同时考虑到大型化后除尘器各室的烟气分布不均匀性。

2.滤袋区相关要求是考虑以下因素：

（1）为保证设备运行时实现离线检修，滤袋区应划分成若干室。

（2）为确保滤袋的使用寿命，对袋笼的材料的强度、直径和筋的密度做出合理选择。

四、电袋复合式除尘器的优势

1、电袋复合式除尘器，在运行阻力方面比同规模的布袋除尘器约低300Pa，如此可降低系统引风机能耗约20%。

2、当对旧电除尘器改造时，可以充分利用原除尘器的进口喇叭、壳体、灰斗、前级电场和钢支架等，可大大节省投资，减少改造施工工作量，节省施工工期。

3、除尘效果极好，排尘浓度只有20mg/Nm3以下。

4、滤袋的气布比可达一般脉冲袋式除尘器的1.5倍，大大减少了滤袋数量；电除尘部分的部件也比普通电除尘器的少一半还多。因此，投资也降低不少。

5、滤袋的清灰频率比普通袋式除尘器的低，可以延长滤袋寿命，运行费用也随之降低。

五、电袋复合式除尘器的应用

（一）江西分宜发电有限责任公司#7炉（100MW火电机组）

电厂情况：

江西分宜发电有限责任公司#7炉由哈尔滨锅炉厂制造，原配套电除尘器为240m2电除尘器，前后共三个电场。除尘器进出风方式为双进双出，进口装有均流板。设计处理每台最大烟气量460000Nm3/h，同极距为450mm，收尘极为BE型，放电极为针刺线。阴极，阳极振打为顶部电磁锤振打，实行前后程序振打；本体绝缘瓷套管，均设有管状加热器保温，温度控制范围为100-110℃，以防止绝缘套管表面积露而放电。

除尘器本体共设有灰斗12只，每个电场4只。

原除尘器第一电场配备GGAJ02H-1.0A/72KV型高压整流变，第二、第三电场配备GGAJ02H-1.2A/72KV型高压整流变。每个电场配备一台高压整流变，整台炉共有6台高压整流变。

原除尘器检修情况：原除尘器使用已有六年。原设计标准和要求较低，现经测试出口排放浓度为229mg/Nm3，达不到排放要求。

改造方案：

利用原有电除尘器基础和结构，采用电袋复合式除尘器改造方案，即前面第一电场采用电除尘，后面电场采用布袋除尘的复合结构。

a）保留原一电场，并对其进行修复及更换，一电场进行双分区供；b）保留原电除尘器的壳体、梁、混凝土支架和灰斗不变，并核算其强度，给予补强；c）利用電除尘器高压整流变，利用电缆或桥架；d）改造设计界限：从除尘器前至入口烟道法兰，后至除尘器出口烟道法兰，上至顶部起吊，含内部阴阳极系统，过滤装置等，下部至灰斗出口法兰。

改造后电袋复合式除尘器参数：

除尘器出口烟尘浓度≤30mg/Nm3。

本体漏风率≤1%

阻力损失≤800Pa

该项目已于2008年4月点火运行，性能良好。

六、产品发展预测及分析

电袋复合式除尘器主要应用在燃煤电厂锅炉烟气的高效低排放净化，是适用于燃煤电厂锅炉烟气微细粒子高效控制的技术与设备。燃煤电厂锅炉的烟气量大、影响面广，是今后国家重点控制的行业。随着GB 13223《火电厂大气污染物排放标准》的发布实施，对新建项目提出了更高的排放要求，新增项目将爆发性增长，市场需求相当旺盛。从目前电袋产品的工业应用情况看，与采用其它除尘设备相比，本产品不仅可以高效控制微细粒子粉尘排放，使粉尘排放浓度达到国家新标准要求，性能相当优越，而且可以节约近1/3 的设备占地面积，设备造价、运行及维护成本低，具有突出的节能和高效除尘特点，市场竞争力强，可以产生良好的经济效益和社会效益，具有极其广阔的推广应用前景。