电袋复合除尘器技术进展及应用研究

周长灵

摘 要 本文介绍了电袋复合除尘技术的发展过程，主要对电袋复合除尘器结构、气流分布、清灰以及滤袋等方面的技术进步进行了叙述，并通过工程案例验证了电袋既可在电力行业达到超净排放的要求，未来在非电行业也会被广泛应用。

关键词 电袋复合除尘技术;电区;气流分布技术;滤袋;滤料

引言

随着经济和社会的不断发展，人们生活水平的不断提高，现今人们更加关注环境质量的好坏。随着生活需求的多样化，煤炭的使用量也在不断地增多。然而这种能源在燃烧过程中会产生大量的污染物，降低其燃烧时所排放的污染物是人们较为关注的问题。防治煤炭燃烧后烟气中有害物质的措施主要是有效控制粉尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属等。文章主要分析控制烟气粉尘的集中主流防控治理技术的应用。

1电袋复合除尘器工作原理及特点

电袋复合除尘器是将电除尘和袋式除尘有机结合而产生的一种新型除尘器。燃煤烟气从烟道进入喇叭口，通过气流分布板，均匀进入电场区，粉尘在电场区完成荷电，在电场力作用下向集尘板移动并富集，运行一定时间后通过阴阳极振打系统完成清灰，研究表明：烟尘去除率可达80%～90%。电场区显著降低了后置滤袋区的运行负荷，同时由于大部分粗大颗粒被去除，进而减少了对滤袋的磨损，增加了滤袋的使用寿命。剩余微细粉尘进入滤袋区，在滤袋区通过拦截和过滤去除，运行一定时间后，可通过脉冲气流达到清灰的目的。研究表明，微细粉尘在电场区被荷电，出现异性电荷相吸的电凝并现象，小颗粒逐渐形成大颗粒，提高了粉尘去除率。此外，同性电荷相互排斥并迅速扩散，形成均匀分布的气溶胶悬浮状态，在滤袋表面形成有序、蓬松、透气性良好的粉尘层，其运行阻力相较于传统袋式除尘器显著下降[1]。

2电袋复合除尘器产生与发展

2.1 产生

随着国家对污染控制要求的不断提高，特别是对粉尘排放浓度的控制越来越严格，对于环保产品的技术要求也越来越高。现有的电除尘器技术满足不了低排放的要求，主要是因为除尘效率受粉尘性质（化学成分和颗粒级配）和烟气参数（烟气量、烟气温度、烟气化学组成）影响大，虽然电除尘器也在不断创新、变革，涌现出了许多的新技术，如移动电极电除尘技术、低低温电除尘器、湿电除尘器，但实际应用也不是很理想，存在移动电极故障率高，低低温容易爆管，湿电投资大、容易腐蚀、维护不方便等问题。现有的布袋除尘器虽然排放可不受烟气工况的影响，较易获得高除尘效率，但其缺点是阻力大，相应电耗大，滤袋寿命短，维护费用高，在电力行业应用多以失败告终，特别是在大机组上几乎不采用。龙净率先开始对电袋进行开发研究，2003年初，中国第一台工业应用电—袋结合的除尘器在上海浦东水泥厂电除尘改造中获得成功，开创了我国电袋复合除尘技术的先河。

2.2 展的三个阶段

（1）第一阶段：常规电袋复合除尘器。第一阶段的电袋复合除尘器，有机结合了静电除尘和布袋除尘的特点，是通过前级电场的预收尘、荷电作用和后级滤袋区过滤除尘的一种高效除尘器，它充分利用前級电区的电场收尘效率高的特点，大大降低了进入滤袋区的含尘浓度，降低了滤袋过滤负荷，避免了粗颗粒对滤袋造成的磨损，并利用前区电除尘区的荷电粉尘过滤机理提升了设备的综合性能，两者相结合，得到了新的性能优点。该结构整体可靠性高、排放稳定，粉尘排放浓度从100mg/Nm3到50mg/Nm3再到30mg/Nm3，具有更大的经济效益和社会效益。在这一阶段，电袋复合除尘器被广泛应用于低排放改造项目。

（2）第二阶段：超净电袋复合除尘器。随着国家节能降耗政策的深入落实，根据国家发改委、环保部、国家能源局三部委下达的《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》，环保部《关于编制“十三五”燃煤电厂超低排放改造方案的通知》，环保部、发改委和国家能源局在2015年12月印发的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》等文件，要求燃煤电厂实施烟尘超低排放。为了适应烟尘5～10mg/m3的超低排放控制标准，电袋技术发展进入第二阶段，即超净排放阶段。该技术是在常规电袋复合除尘技术的基础上进一步进行技术创新、升级发展而来的，它具有出口烟尘浓度不受煤质、飞灰成分变化影响，出口烟尘浓度低且稳定等优点，其滤袋使用寿命长，运行阻力低，运行维护费用低，能够保证长期高效稳定运行。

（3）第三阶段：高温电袋复合除尘器。燃煤电厂实施超低排放改造效果显著，占半壁江山的非电行业烟气治理市场也被逐步纳入超低排放改造。非电行业中的制酸、制铝、铁合金、玻璃等行业烟气多为高温烟气，由此，为适应非电行业高温烟气超低排放治理，电袋除尘器技术进入第三阶段，即高温阶段，它具有适应高温烟气的特点[2]。

3电袋复合除尘器应用注意事项

3.1 过滤风速的选择

过滤风速是指工况条件下除尘器处理含烟气流量与滤袋总面积之比，是电袋复合除尘器的核心参数，直接影响布袋使用寿命、系统阻力。由于某公司属于改造工程，受原电除尘结构尺寸的限制，最终选择过滤风速为1.26m/min，在运行半年后除尘器阻力上升到1000Pa以上，最高达到了1400Pa左右，大大超出了设计值（即：一年内不超过900Pa，布袋寿命期内不超过1200Pa），严重威胁机组的安全稳定运行。

大量试验和工程实践证明，在燃煤机组主要用于收集粉尘的电袋复合除尘器的过滤风速选择在0.9～1.0m/min时性价比最高。改造工程过滤风速的选择受条件限制无法达到最佳效果，但也应尽量选择较低的过滤风速，新建工程中建议尽量选用最佳过滤风速，虽然一次投入大，但后期运行费用可大大降低，同时还能保证机组的稳定运行。

3.2 滤料选型

布袋是电袋复合除尘器满足排放标准的关键部件，直接影响电袋复合除尘器的除尘效率及运行稳定性。对于滤料的选型主要关注其耐高温性能、耐腐蚀性能、导电性及过滤精度。由于某公司2台机组排烟温度较高，改造中选用的滤料为P84材质，即PI+PTFE覆膜滤料，具有很高的耐腐蚀和耐氧化性能，并且具有低导电性能（低导电性非常有利于荷电粉尘形成“电凝并”现场，有利于降低系统阻力和提高除尘效率），非常适用本工程的工况，但覆膜滤料会增加除尘器的阻力，按经验计算可增加15%的阻力。因此，滤料的选择需根据具体工程的工况及喷吹压缩空气的品质来选择.

4结束语

随着国民生活的质量不断提高，人们对环保问题的关注度也越来越高，国家也不断提高污染控制要求，尤其是对粉尘排放浓度的控制越来越严格。探索“低阻、高效、寿命长”的除尘技术仍然是降排的主要发展趋势之一。

参考文献

[1] 陈奎续.超净电袋复合除尘技术的研究应用进展[J].中国电力，2017，50（3）：22-27.

[2] 修海明.超净电袋复合除尘技术实现超低排放[J].电力科技与环保，2015，（2）：32-35.