电袋复合除尘器电区与电除尘器差异分析

卢秀艳

（福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）

电袋复合除尘器电区与电除尘器差异分析

卢秀艳

（福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）

近年来电袋复合除尘器的应用越来越广泛，不少人认为电袋复合除尘器的电区与电除尘器一样，故完全套用电除尘器的标准。文章从设计参数、结构和电气配套方面详细分析了电袋复合除尘器的电区与电除尘器之间存在的差异，为电袋复合除尘器的设计提供指导，以利于提升电袋复合除尘器的技术水平。

电袋复合除尘器；电区；电除尘器；差异

电袋复合除尘器是继电除尘器、袋式除尘器后的又一种高效除尘设备，已广泛应用于电力、水泥、钢铁、化工等高污染行业。电袋复合除尘器于2004年开始应用于我国燃煤电站50MW机组，2007年之前，该技术主要在50M～200MW中小型机组上运行，取得良好效果并受到行业的关注。2007年之后，该技术规格容量逐步升级，300MW、600MW、1000MW机组首台电袋项目分别于2008、2009、2012年投运。根据中电联2013年统计数据，已投运电袋复合除尘器机组容量超过0.9亿千瓦，占全国燃煤机组容量的11.5% 。电袋复合除尘器在近十年发展以来，得到快速的推广应用，已经成为我国燃煤电站除尘技术主流之一，并形成了良好的产业化规模。

电袋复合除尘器结合静电除尘（如图1）和过滤除尘（如图2）两种机理，利用电除尘器前级电场的除尘优势并与布袋除尘优势组合而成，其充分发挥了两种除尘技术的各自优势，具有除尘效率高，设备能耗低的特点。

图1 静电除尘

图2 过滤除尘

电区是构成整台电袋复合除尘器的核心系统之一，电区的运行要求可靠性高且低故障率，电区的除尘效率直接影响整台电袋复合除尘器的作用，对电袋复合除尘器性能有着至关重要的影响。

虽然电袋复合除尘器的电区和电除尘器都是根据静电除尘原理而设计的，但电袋复合除尘器是在同一箱体内同时安装电区和袋区，将静电除尘和过滤除尘两种除尘技术有机复合的除尘设备，其电区与电除尘器相比，在本体结构、关键件的要求以及所实现的功能方面都存在差异。

电袋复合除尘器的电区主要由机械本体和电气两大部分组成。机械部分包括：阳极系统、阴极系统及其振打清灰装置；电气部分包括：高压供电电源、电气控制装置。电区在电袋复合除尘器有多种配置形式：前级电区配置形式（图3a）、混合区电区配置形式（图3b）等。

图3 电袋复合除尘器电区配置形式

1 设计参数

1.1 电场风速

电场风速即烟气流经电场的平均速度，是指除尘器单位时间内处理的烟气量和电场流通面积的比值，单位m/s。

在电除尘器设计中，若电场风速过高，容易产生二次扬尘，减少烟尘在电场中的停留时间，从而影响收尘效率，而烟速过低，可能增大除尘器占地面积。电除尘器的电场风速一般选用0.7～0.9m/s。由于电袋复合除尘器后端有滤袋区，所以电区的二次飞扬对整台除尘器性能影响不大，因此电袋复合除尘器电区的电场风速较高，可选用1.0～1.2m/s。

1.2 电区通道

电区通道是指相邻两排阳极板排所形成的通道。电袋复合除尘器电区一般只有1～2个电场，粉尘浓度高，通道宽度不能太宽，电区通道宽度宜为300～400mm。

1.3 振打加速度

电袋复合除尘器电区所收集的粉尘颗粒较粗易于清灰，且收集粉尘量大，因此，阳极板和阴极线的振打加速度值可低于电除尘器。比如，顶部电磁锤振打的电除尘器一般每个振打器最大配置振打3个阳极板排（每个阳极板排4块15m阳极板），而电袋复合除尘器可每个振打器配置振打4个阳极板排（每个阳极板排4块15m阳极板）。《顶部电磁锤振打电除尘器》（JB/T11267）规定阳极板最小振打加速度值应不小于100g，阴极框架周边上最小振打加速度值应不小于50g。而对于电袋复合除尘器，阳极板最小振打加速度值应不小于80g，阴极框架周边上最小振打加速度值应不小于40g；振打加速度均匀性指标：相对均方根差系数σr的规定参考《燃煤电厂电除尘器运行维护导则》（DL/T 461）。目前应用于电力、水泥行业的电袋复合除尘器均适用以上指标。

电袋复合除尘器电区粉尘更易于振打清灰，阴极系统振打清灰不宜选用断电振打。

1.4 驱进速度

荷电粉尘在电场力作用下向阳极板表面运动的速度。驱进速度与粉尘的成分、粒径、电场强度和气体黏度等因素有关。在除尘器中各个电场的驱进速度因粉尘的平均粒径减小而逐级减小，电除尘器的驱进速度为所有电场驱进速度的平均值，而电袋复合除尘器电区仅设置1～2个电场，前级电场粉尘平均粒径大所以驱进速度大，因此电袋复合除尘器的驱进速度一般都大于电除尘器的驱进速度。

2 结构

2.1 阳极板

电袋复合除尘器的常用阳极板根据断面形式可分为BE型、C型和W型（如图4）。

阳极板根据平面形状又可分为带孔极板和不带孔极板（如图5），带孔极板一般用于嵌入式电袋复合除尘器混合区中；嵌入式电袋复合除尘器混合区电场通道和滤袋排相邻，并交错排列，烟气穿过极板流向相邻的滤袋排，因此在阳极板上需要开孔，而电除尘器极板不需开孔；带孔极板宜选BE型板和C型板，带孔极板开孔的形状宜选圆形，孔径宜为Φ30～45mm，开孔率宜为35%～55%。

图4 阳极板断面形式

图5 阳极板平面形状示意图

2.2 阴极线

电袋复合除尘器电区粉尘浓度高，阴极线应选用芒刺线，加强电晕放电，能更有效提高“荷电粉尘过滤”机理的作用。目前国内常用的几种形式的芒刺线如图6。

（1）管型芒刺线（RS线）

管型芒刺线主材一般采用冷轧薄板轧制点焊而成，先轧制两个半圆管并点焊成圆管作为主干，再在圆管上焊上若干个芒刺，最后在主干两端安装连接管。

在相同条件下，起晕电压越低就意味着单位时间内的有效电晕功率越大，除尘效率越高。管型芒刺线的起晕电压为15kV，是起晕电压最低的阴极线之一，强度好，在热态运行情况下不易变形，振打力传递及清灰效果好，不易断线。对烟气变化的适应性强，在含尘浓度高时也不易发生电晕封闭。此外，该阴极线容易制造、重量轻，安装也较方便。

图6 常用的几种芒刺线形式

（2）锯齿芒刺线

锯齿芒刺线是用厚度为2mm左右的普通碳素钢板冲制而成的，主干与芒刺同时冲成一体，两端焊上两个螺栓作联接。

锯齿芒刺线的电气特性较好，即起电晕电压低、伏安特性好、制造容易、成本低、包装运输方便，对较高的烟气流速适应性强，对较高比电阻的粉尘适应性也较好。但从国内目前的应用情况来看，断线率较高，主要原因有国产锯齿线宽度窄、强度小，在轧制过程中容易产生机械损伤，两端的联接方式也存在问题。

（3）角钢芒刺线

角钢芒刺线是用小角钢作主干，直接在主干两侧按一定间距冲出10mm左右的芒刺，两端焊上联接螺栓制作而成。

角钢芒刺线的刚度大，能产生强烈的电晕，对高浓度粉尘的适应性强，电气伏安特性曲线较理想，制造比管状芒刺线容易，成本较低，起晕电压与锯齿线相近，但振打力传递性较差，目前国内应用较少。

（4）鱼骨针刺线

鱼骨针刺线是以一根圆钢作为主干，在主干上穿入鱼骨针后，在针的根部端点焊或挤压，两端可直接用焊接进行安装或增加联接板，是一种刚性阴极线。

鱼骨针刺线起晕电压低，强度高，在高温下不变形，振打力传递及清灰效果好，对高的烟气流速及高的粉尘浓度适应性都较好。

3 电气配套

电袋复合除尘器电区通常仅设置1～2个电场，为了降低电区故障率、保证电袋除尘器的整体性能和可靠性，其高压电源与电除尘器相比，存在许多不同。

（1）电袋复合除尘器的电区需要较大的运行电流，其高压电源的电流控制特性要更好，运行电压要求平稳，纹波系数小，高压电源必须工作在直流供电的火花跟踪控制方式下，因此高压电源的电流控制特性、火花控制特性、必须更加优秀，运行电压要求平稳。

（2）电除尘器的高压电源，无论是单相高压电源，还是高频高压电源，设计的许多功能，如间歇供电功能、脉冲供电功能、节能模式运行功能等等，对于电袋复合除尘器并非适用。因此，电袋复合除尘器高压电源的控制功能必须做针对性优化设计，推荐电袋复合除尘器高压电源工作于全波直流供电工作方式、纯直流供电工作方式和火花跟踪控制方式。

（3）高效的电除尘器通常具有高的比集尘面积和多个电场，在除尘效率测试考核时常被要求停运一个电场且能达到设计除尘效率和出口排放浓度；而电袋复合除尘器的电场区一般是前电场，且只有一、二个电场，其高压电源的性能与滤袋区的阻力和滤袋的寿命密切相关，特别要求其高压电源对粉尘荷电性能强且稳定可靠。因此，相对电除尘器来说，电袋复合除尘器高压电源的可靠性必须更高。为满足高可靠性需求，推荐采用较高的设备绝缘强度、耐候性能、耐冲击性能等，严格要求设备采用高温老化等技术手段。

4 结语

综上，电袋复合除尘器的电区与电除尘器在设计参数、结构、电气配套方面都存在一定的差异，在电袋复合除尘器的设计过程中应注意识别，以利于更好发挥电袋复合除尘器电区的除尘优势，提升电袋复合除尘器的整体技术水平，促进我国环保产业的健康快速发展。

[1] 黄炜.电袋复合除尘技术研究[J].电力科技与环保，2013（10）.

[2] 黄炜，等.电袋复合除尘技术的试验研究[J].中国环保产业，2011（7）.

[3] 电袋复合除尘器（GB/T 27869）[S].

[4] 燃煤电厂电除尘器运行维护导则（DL/T 461）[S].

[5] 顶部电磁锤振打电除尘器（JB/T11267）[S].

[6] 电除尘器 阳极板（JB/T 5906）[S].

[7] 电除尘器 阴极线（JB/T 5913）[S].

Difference Analysis on ESP and Electric Zone of EFIP

LU Xiu-yan (Fujian Longking Co., Ltd, Longyan Fujian 364000, China)

In recent years, the Electrostatic-Fabric Integrated Precipitator (EFIP) has been widely used; many people thought that the electric zone of EFIP is identical with that of ESP. This paper aims to analyze the differences of electric zone between EFIP and ESP based on EFIP’s design data, structure and the corresponding electrical equipment, so as to provide the guidance for the EFIP design, and improve the technology level of EFIP, and promote the development of environmental industry in China.

EFIP; electric zone; ESP; variance

X701

A

1006-5377（2015）02-0027-04