电改电袋复合除尘器设计分析

吴善荣 福建龙净环保股份有限公司

1 电袋复合除尘器形式

根据研究调查显示，现阶段电袋复合除尘器有3种应用形式，分别是前电后袋型、静电增强型以及先进混合型。

前电后袋型，其主要是指在整体运行设备的前级设置静电除尘单元，将布袋除尘单元布置在整体运行设备的后级，然后将二者进行串联，实现除尘的目的。

静电增强型，其工作运行的过程中，主要是利用粒子荷电后的过滤特性。此种形式的除尘器，其主要是通过滤袋进行除尘，而静电除尘器的主要目的是使粒子荷电。使粒子荷电，其可以在很大程度上改善其过滤性能，使其在不同形式的滤料上都可以进行过滤，而且在此过程中系统压力也会有所降低，并且也在很大程度上提升了滤袋的透气性能以及清灰性能。

先进混合型，主要是由电除尘器部件以及滤袋交互排列构成，在实际进行设计的过程中会在整体除尘器内设计多个除尘单元，且每个除尘单元内又包含静电除尘单元以及布袋除尘单元。在实际进行设计的过程中，对于排列方式的设计来说，设计人员会使电除尘电极与滤袋交替设计，此种形式类似于在布袋除尘单元内设计布置一个静电除尘单元。

2 电改电袋复合除尘器设计应用优势

2.1 提升整体应用的经济性能

电袋复合除尘器在实际工作运行的过程中，其有效地利用了电除尘器的优势，当对燃煤电厂产生的烟尘进行收集时，首先会经过电除尘单元，而电除尘单元会收集整体80%左右的烟尘，而布置在后级的布袋除尘单元，只需要收集剩余的20%烟尘即可，其在很大程度上降低了布袋除尘单元的工作强度以及工作压力。而且电袋复合除尘器的应用降低了滤袋清洗的次数，因此可以在很大程度上提升滤袋的使用时间，降低系统阻力，进而提升整体除尘器应用的经济性能。

2.2 提升微细粉尘收集率

电袋复合除尘器在设计的过程中，将布袋除尘单元设计布置在后级，布袋收集单元可以对微细粉尘进行收集，且收集率相较于单独的布袋收集器来说更高。后级设计布置的布袋除尘单元主要是利用过滤原理，对气体内的粉尘进行过滤收集，在经过布袋除尘单元后，粉尘全部留在滤袋内，进而达到除尘的目的，其不需要再对运行设备设施进行调整。此外，利用脉冲的方式进行清洗灰尘，灰尘不会再次排入到空气之中，其也在很大程度上避免出现二次扬尘的现象发生。

2.3 提升整体除尘运行效率

电袋复合除尘器在实际运行的过程中，其运行的稳定性更强，因此其发生故障的概率明显降低，且即使前级静电除尘单元出现故障，但是后级的布袋除尘单元仍然可以正常进行运行工作，其在很大程度上提升了除尘器运行的有效率。此外，应用电袋复合除尘器进行除尘，其对于烟气性质的要求比较低，因此适用性更强，而且在实际进行除尘的过程中，其除尘效率不会受到粉尘比的影响，因此电厂无论应用何种类型的煤炭都可以实现除尘的目的。

3 电改电袋复合除尘器设计

本次改造设计以某燃煤电厂为例，并应用前电后袋型复合除尘器的形式。

3.1 静电除尘单元设计

前级静电除尘单元主要是由阴极系统、阳极系统、阴阳极顶部振打机构以及高低压供电装置等组成。

3.1.1 静电单元计算分析

3.1.1.1 静电除尘单元有效驱进速度计算

在实际对除尘效率进行计算的过程中，主要是计算静电除尘单元的主要系统参数，粉尘有效驱进速度的计算决定了后续静电除尘单元的有效性以及准确性。粉尘有效驱进速度主要是指，在电场力的作用下，粉尘颗粒会产生收尘极运动的速度，而且研究人员研究发现，有效驱进速度越快，粉尘收集率越高。但是在实际进行计算的过程中，也需要注意4点内容，即①粉尘性质，其会对粉尘驱进速度造成一定的影响；②静电除尘影响效果，其效果会对整体造成一定的影响，因此需要选择最为合理的数值；③对于烟尘以及相似工艺的电除尘器，并测试实际运行效率、伏安特性运行参数；④加强试验，进而得到合理的粉尘有效驱进速度。

3.1.1.2 其他数据计算

除了对计算粉尘有效驱进速度进行计算，还需要对收尘极板总面积进行计算，同时也需要对电厂风速及有效断面积进行计算，也需要针对通道宽度及通道数进行计算，此外还需要对电场长度及电场数、气体在电场停留时间以及出口浓度进行计算。

3.1.2 阴极系统

对于整体静电除尘单元来说，最为重要的就是阴极系统，如果将其比作人体系统，那么阴极系统就相当于人体的心脏。阴极系统的设计直接决定了放电程度，或强或弱。在实际进行设计的过程中，主要包括4阴极绝缘瓷支柱、阴极大框架、阴极小框架与电晕线（针刺线）以及电缆引入室4项内容。通常情况下来讲，在设计安装静电除尘单元的过程中，在实际设计阴极系统时，会设计多条极线，对于极线的布置来说，需要保证彼此之间保持平行，进而与框架共同组成片状结构。

3.1.3 其他内容设计

3.1.3.1 阳极系统

对于阳极系统的设计来说，其会用多个阳极板，并对其进行排组，最终形成阳极系统，其主要目的是捕捉进入静电除尘单元的荷电粉尘。

3.1.3.2 阴阳极顶部振打机构

静电除尘单元在实际运行工作得到过程中，会吸收近80%的粉尘，而这些粉尘很容易附着在极板或者极线上，其会在很大程度上对整体运行造成不良影响。针对此情况，研究人员设计了阴阳极顶部振打机构，其可以通过振动击打得到方式打落附着得到粉尘。

3.1.3.3 高低压供电装置

阴极系统在运行的过程中其需要高压直流电，且顶部阴阳极顶部振打机构在实际运行生活的过程中也需要低压直流电的支持，因此就需要高低压供电装置的支持。

3.2 布袋除尘单元的设计

3.2.1 滤料的选择

布袋除尘单元运行工作的过程中，主要是利用滤料对气体内的粉尘进行过滤，过滤后的粉尘会直接留在滤料上，进而达到除尘的目的。滤料是缝制滤袋的重要材料，因此可以说滤料的选择直接决定着布袋除尘单元的性能以及除尘效果。此外在实际进行选择的过程中也需要考虑到除尘原理以及粉尘特性，其对于滤袋也提出了一定的要求。首先，需要保证在完成除尘进行清理的时，其可以保留一定的永久性容尘，其可以在很大程度上保证过滤的有效性以及过滤效果；其次，其对于压力损失也提出了一定的要求，需要保证其可以在均匀容尘的状态下具备良好的透气性，并降低压力损失；再次，需要保证滤料具备良好的抗折性能、耐磨性能，同时也需要具备良好的机械性能。此外，由于燃煤电厂的特殊性，其烟气排出时温度较高，因此滤料需要具备良好的耐高温性，且需要具有抗腐蚀性。最后，为了保证电厂的经济利益，因此需要保证其使用时间长且采购成本低。

在实际进行选择的过程中，大部分滤料很难满足所有特性需求，因此在实际进行设计的过程中需要根据实际条件选择更为合适的滤料，提升整体除尘率。

3.2.2 清灰系统

对于清灰系统来说，其会设计一个可编程逻辑控制器（PLC），主要是为了发出预警信号。在实际进行除尘的过程中，其压力之间存在压力差，在实际设计的过程中，对于压差来说会设定一个阈值，在此种状态的影响下，如果压差超过设定阈值，PLC会对脉冲控制器发送预警信号，随后脉冲阀门会随之打开，气包内存在的压缩空气会瞬间释放，并进入滤袋之内。压缩空气进入到滤袋之后，滤袋会迅速膨胀，会导致堆积在外侧的灰尘块破裂，然后掉落到底部的灰斗之内。

3.2.3 旁路系统

设计旁路系统的主要目的是为了防止没有完全燃烧的油进入至滤袋内，为了保证投入的煤炭燃烧，需要在前期点火的过程中会投油，而未燃烧的油会导致滤袋污染。针对此情况，会在布袋除尘单元设计旁路系统，其布设的烟气通道，可以吸收含油气体，使其不通过布袋除尘单元就可以进入至下游设备，进而保证滤袋的清洁性，保证整体的经济利益。

3.2.4 滤袋袋笼装置

电厂燃烧产生的废气首先会通过前级静电除尘单元，但是还会存在部分细微粉尘，而此项装置设计的主要目的就是收集捕获残存的细微粉尘。

4 结语

综上所述，燃煤电厂在实际运行生产的过程中，现有电除尘器因设备老化、煤质不稳定，致使除尘效率下降，排放浓度达不到目前排放标准，其会对整体生态环境造成严重的不良影响，污染空气，针对此情况将其改造为电袋复合除尘器。改造后，在很大程度上提升了整体除尘的效率，污染物排放达标，避免超标处罚，并且也降低了后续维修养护以及更换得到成本投入，其在很大程度上保证了企业的经济利益以及社会效益，同时也贯彻落实了我国提出了“绿色发展”的战略目标。