布袋除尘器技术及其应用

张继卓 刘岩 陶亮 张先宏

摘要：我国为产煤大国， 原煤储量和开采量均居世界第一。这样的资源情况， 决定了我国能源结构以火电为主。预计近10 年内火力发电所占比重在70 %以上， 每年新增燃煤锅炉将产生大量含尘烟气， 随着国家对环境保护的重视程度和环境保护要求的日益提高， 除尘工作也倍显重要。在此，本文对布袋除尘器技术及其应用进行分析。

关键词：布袋除尘器；技术；应用

一、布袋除尘器原理简介

火力发电厂锅炉除尘器经历过从干式旋风除尘——多管旋风除尘——麻石水膜除尘——静电除尘的过程。目前， 随着国家对环境保护的重视程度和环境保护要求的日益提高， 以及滤袋的国产化和使用寿命的延长， 火力发电厂锅炉尾部除尘又有回到布袋除尘的趋势。

袋式除尘器也称为过滤式除尘器， 是一种干式高效除尘器， 它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒（粒径为1 微米或更小）则受气体分子冲击（布朗运动）不断改变着运动方向， 由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径， 尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是布袋除尘器的关键， 性能良好的滤布， 除特定的致密度和透气性外， 还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维， 其耐热度目前已可达到连续温度190℃， 瞬间温度200℃。

二、布袋除尘与电除尘比较

由于环保要求以及综合利用的不断提高， 干式除尘已成为锅炉尾部除尘的主流配置， 干式除尘主要有静电除尘和布袋除尘两种， 两者优缺点比较如下：

2.1布袋除尘器的优缺点

（1）布袋除尘器优点：① 除尘效率高， 可达99.9%以上； ②附属设备少， 投资省， 技术要求没有电除尘器那样高； ③能捕集比电阻高， 电除尘难以回收的粉尘； ④袋式除尘器性能稳定可靠， 对负荷变化适应性好， 运行管理简便， 特别适宜捕集细微而干燥的粉尘， 所收的干尘便于处理和回收利用；⑤能适合生产全过程除尘新理论， 降低总量排放；

（2）布袋除尘器缺点：①用于处理相对湿度高的含尘气体时， 应采取保温措施（ 特别的冬天） ， 以免因结露而造成“糊袋”； ②用于净化有腐蚀性气体时， 应选用适宜的耐腐蚀滤料， 用于处理高温烟气应采取降温措施。将烟温降到滤袋长期运转所能承受的温度以下， 并尽可能采用耐高温的滤料； ③阻力较大， 一般压力损失为1000～1500Pa。

2.2电除尘器的优缺点

（1）电除尘器的优点： ①除尘效率能捕集1um以下的细微粉尘， 可控制一个合理的除尘效率； ②处理烟气量大， 可用于高温（ 可高达500℃） 、高压和高湿的场合， 能连续运转； ③具有高效低阻的特点， 电除尘器压力损失仅100～200Pa。

（2）电除尘器缺点： ①设备庞大， 耗钢多， 需高压变电和整流设备， 通常高压供电设备的输出峰值电压为70～100KV， 故投资高； ②制造、安装和管理的技术水平要求较高； ③除尘效率受粉尘比电阻影响大， 一般对比电阻小于104～105Ω/cm 或大于1012～1015Ω/cm 的粉尘，若不采取一定措施，除尘效率将受到影响； ④此外，对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体需设置预处理装置。

由于循环流化床锅炉在火力发电厂中的大力推广应用， 循环流化床锅炉的飞灰循环燃烧和为了炉内脱硫添加了大量石灰石， 锅炉飞灰很细而且灰份比电阻增大， 直接导致了电除尘器的除尘效率下降，采用布袋除尘是理想选择。从这个角度上讲， 循环流化床锅炉加布袋除尘器是当今火力发电厂燃煤锅炉脱硫和除尘的理想组合， 具有十分广阔的应用前景。循环流化床锅炉由于加了石灰， 使其灰的比电阻增大， 使用电除尘器收尘性能降低， 建议采用布袋除尘器， 但要求增大布袋除尘器的收尘面积。

三、布袋除尘器除尘效果变化分析

3.1除尘效果变化的原因

（1）除尘器在使用的时间较长后，因为焦煤煤粉含有一定的水，粘附性较强，同时由于生产组织方式为间断性组织生产，在停机后潮湿的煤粉粘贴在布袋上，经过一段时间的停机，不反吹掉，再次开机时煤粉不容易反吹掉，导致布袋的通透性降低，除尘风量减少，除尘器进出口的压差变大，除尘效果变差。

（2）除尘器长期运行过程中，由于运行时间较长，且部分除尘器管道布置不合理，进行水平直角拐弯，导致拐弯处的吸力较小，煤粉无法被吸入除尘器，长期在拐弯处堆积，除尘器管道的流通面积减少，导致除尘器的除尘风量减小，压差增大，现场的粉尘无法有效的吸入布袋除尘器内进行处理，除尘效果变差。

（3）除塵器在运行一段时间后，将自动进行反吹，将布袋上的煤粉反吹至除尘器的下部灰仓中，由于除尘器反吹风量较小，时间短，导致反吹效果不好，煤粉在布袋上不能被及时反吹掉，导致布袋上煤粉越积越多，有的布袋甚至被煤粉直接堵塞住，失去了布袋除尘器的除尘效果。

（4）粉碎机属于一开一备的设备，在对粉碎机除尘时，应当对在用的粉碎机进行除尘，备用的粉碎机除尘管道关闭，让除尘器的全部风量由在用粉碎机除尘管道进入除尘器，进行集中除尘，这样有助于提高除尘效果，但由于粉碎机的除尘器阀需要手动关闭，且是高处作业，存在一定的风险，长期两台粉碎机除尘管道同时开启，除尘风量被备用粉碎机大量分流，在用粉碎机除尘风量较小，无法有效将煤粉吸入除尘器进行除尘，导致现场的除尘效果较差。

3.2除尘器除尘效果改善措施

（1）对除尘器的布袋进行全面检查，将4个仓室的布袋一条一条的抽出进行全面的检查，对粘贴煤粉较多的布袋进行清理和更换，确保所有的除尘布袋的通透性良好，能将煤粉拦截住的同时使洁净的空气通过布袋，经过风机和除尘烟囱排除。同时将除尘布袋的检查和清理固化，每月进行检查，发现有破损或者煤粉粘附严重的布袋及时进行更换。

（2）对除尘器的反吹方式进行改造，一方面增加除尘器反吹的时间，另一方面增大反吹的风量，在时间和风量增加后，能够更加有效的将粘附在除尘布袋上的煤粉反吹掉，确保除尘器的压差处于正常范围，使除尘器运行正常。

（3）对出差错管道进行改造，对现场的除尘管道进行梳理，对于有水平直角拐弯的地方进行改造，由直角拐弯变为弧形拐弯，降低煤粉堆积的可能性，同时在拐弯处增加清理孔，定期对拐弯处的煤粉进行清理，确保除尘管道畅通。

（4）改善除尘器运行方式，对粉碎机除尘器的除尘管道电动阀门进行恢复，通过在地面操作按钮将备用粉碎机的除尘管道关闭，使除尘风量集中由在用的粉碎粉尘的除尘管道进入除尘器，使现场的除尘效果大大增加。

四、结束语

在我国， 随着对环境保护越来越重视， 国家已经对烟尘的排放提出了更加严格的要求， 加上新型洁净煤燃烧技术——— 循环流化床锅炉在火力发电厂中的大力推广应用， 循环流化床锅炉的飞灰循环燃烧和为了炉内脱硫添加了大量石灰石， 锅炉飞灰很细而且灰分比电阻增大， 直接导致了电除尘器效率的下降， 采用布袋除尘是理想选择。

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