浅析电除尘器和布袋除尘器的发展前景论文_李慧云,马骁骅

浅析电除尘器和布袋除尘器的发展前景论文_李慧云,马骁骅

(内蒙古 029200)

摘要:电除尘器和布袋除尘器占领了当前除尘市场的主要份额,本文分析了电除尘器和布袋除尘器的基本原理和各自的优缺点,并且对电除尘器和布袋除尘器的发展前景展开探讨分析,以供参考。

关键词:电除尘器;布袋除尘器;发展前景;

一、电除尘器的优点

1.1除尘效率高

电除尘器可以用通过加长电场长度的办法提高捕集效率。烟气中粉尘处于一般状态时,其捕集效率可达99%以上;如使用4个、5个电场除尘器效率还能提高。当电除尘器运行若干年后,因电极腐蚀等原因,除尘效率会有所下降。

1.2设备阻力小,能耗低

电除尘器的能耗主要包括设备阻力损失、供电装置、加热保温和振打电动机等。电除尘器的阻力一般在200~300Pa,约为袋式除尘器的1/5。由于能耗较小,很少更换易损件,所以运行费用比袋式除尘器要低得多。

1.3处理风量大

由于结构上易于模块化,可以实现装置大型化。目前单台电除尘器烟气处理量已达200X104m3/h。这样大的烟气量用袋式除尘器或旋风除尘器来处理都是不容易、不经济的。

1.4适用范围广

电除尘器可捕集粒径小于0.1um的粒子、300~400摄氏度的高温烟气。当烟气的各项参数在一定范围内波动时,电除尘器仍能保持良好的捕集性能。烟气中粉尘的比电阻对电除尘器运行有着重要影响,当比电阻小于104n・cm或大于1011n・cm时,电除尘器的正常过程受到干扰。

二、电除尘器的缺点

2.1设备比较复杂,要求设备调运和安装以及维护管理水平高。

2.2对粉尘比电阻有一定要求,所以对粉尘有一定的选择性,不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。

2.3受气体温、温度等的操作条件影响较大,同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作,所得的效果不同,有的粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好,而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻的变化几乎不能使用电除尘器了。

2.4对制造、安装和运行水平要求较高。由于电除尘器结构复杂、体积庞大,所以其对制造质量、安装精度和运行水平都有严格要求,否则不能达到预期的除尘效果。

2.5易受工况条件的影响。虽然电除尘器对烟气性质和粉尘特性有较宽的适应范围,但当某些工况参数偏离设计值较多时,电除尘器性能会发生相应的变化。电除尘器对粉尘比电阻最为敏感,当粉尘比电阻过高或过低时,都会引起除尘效率降低。

二、布袋除尘器的优点

袋式除尘器也称为过滤式除尘器,是一种干式高效率除尘器,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、摩擦而被拦截。细微的尘粒则受气体分子冲击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。其工作过程与布袋材料、编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、质量和静电特性等因素及清灰方式有关。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、耐磨损及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维,其耐热度已可达到250℃~350℃,抗磨损较强的布袋寿命可以达到4~5年。

3.1除尘效率高,可捕集0.3nm以上的粉尘,使含尘气体净化到15mg/m3甚至以下。

3.2附属设备少,投资省,技术要求没有电除尘器那样高。

3.3能捕集电除尘难以回收的粉尘;并且在一定程度上能收集硝化物、硫化物等化合物。

3.4对负荷变化适应性好,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。

3.5.袋式除尘器收集含有爆炸危险或带有火花的含尘气体时安全性较高。

四、布袋除尘器的缺点

4.1收集湿度高的含尘气体时,应采取保湿措施,以免因结露而造成“糊袋”,因此布袋除尘气对气体的湿度有一定的要求。

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4.2对于不同类型气体,应选用相应类型的布袋;且需要经常更换布袋,布袋消耗量较大。

4.3.对于高温气体,必须采用降温措施。

4.4.阻力较大,一般压力损失为1000~1500Pa。

4.5.接收粒径大的含尘气体时,布袋较易磨损。

随着布袋除尘器核心部件滤袋、脉冲阀、PLC控制技术及其它配套件技术水平的提高,原来布袋除尘器在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的因素,都得到了比较妥善的解决。我国第一台应用于300MW燃煤锅炉发电机组的袋式除尘器,在山西阳光发电厂成功点火投入运行,此项工程的运行成功,在除尘方面具有深远意义。

五、布袋除尘器的发展前景

美囤圣勃雷电厂于1973年首先将4台锅炉总容量为176 Mw的4台电除尘器改为布袋除尘器,随后布袋除尘器在电站锅炉和工业锅炉上的应用日益广泛。由于许多同家自20世纪70年代以后,不仅大幅度提高烟尘的排放标准,而且对硫氧化物的排放也越来越严格,迫使用户燃用低硫煤,导致煤灰的电阻率提高,静电除尘效率降低,不得不用布袋除尘器替代,从而使布袋除尘器更加迅速地发展。目前使用布袋除尘器的最大机组达850 Mw。使用范围也在不断扩展,如垃圾焚烧炉使用布袋除尘器几乎已成唯一选择。目前制造技术已得到提高,今后需在以下3方面发展布袋除尘器技术:

5.1进一步改进滤料质量,增加适用于不同类型锅炉的滤料品种,延长滤料的使用寿命。

5.2实现国产化、大型化。如何尽快提高国产化率,应用到更大容量锅炉(如300 Mw,600 Mw发电机组)上,具有重大的现实意义。

5.3进一步提高自动化水平,采用有效保证滤袋安全的措施,提高附属设备的质量。例如为防止运行中烟温过高或过低对滤袋造成损害的旁通烟道、为防止烟气超温导致烧袋的喷水减温装置、为防止点火时含油烟气糊袋的粉尘预喷涂装置等。

六、电除尘器发展前景

进一步提高除尘效率,以满足更加严格的排放标准的要求。随着全球节能减排的发展,排放标准将会越来越严格。因此,电厂只能进一步提高除尘效率,同时在保证除尘效率的前提下,应尽可能地节约能源,如采取间歇性供电,以适应残酷的能源竞争;减少电除尘器基建投资和现有设备改造费用。国内外专家普遍认为:宽间距不但能改善电除尘器的性能,而且有明显的经济效益。对电除尘器进行优化设计,是减少基建投资的重要手段。

6.1反电晕工况下的节能控制

电除尘器的除尘性能不理想,主要是由于其采用常规直流电供电,电气控制特性差。该供电方式易产生反电晕现象,除尘率低,不能适应各种工况的要求。在正常工况条件下,二次电流越大,携带粉尘的电子或离子越多,收尘效果越好减少反电晕对电除尘器的影响,主要是降低运行参数,或利用最高平均电源供电方式,避免出现二次电压下降,二次电流增大。其中间歇性供电技术主要利用常规电源的控制线路,对原有的全波整流输出进行调控,周期性地阻断某些供电波,达到间歇性输出的目的。

6.2高频开关电源的节能技术

高频电源是一个与线路频率无关的可变脉动电源,它能提供给除尘器一个接近纯直流电压波形或脉动幅度很大的各种电压波形,同时可以根据需要调整电压波形,从而提高除尘效率。由于高频电源采用了串并联混合谐振拓扑结构的逆变器,功率器件关断损耗为零,降低了器件的关断应力,提高了效率,减少电磁干扰。同时有恒流特性,在输出短路时有很好的限流能力,提高了系统可靠性,适合火花冲击、短路频繁的现场工况条件。

结束语:

综上所述,综合电除尘与布袋除尘的优劣,可以得知,随排放气体含尘量要求的逐渐提高,靠电除尘达到要求将大幅增加投入成本。而布袋除尘技术条件的日趋成熟,尤其是一些核心问题的解决,使布袋除尘器的投资运行成本远低于点除尘器的投资运行成本。因此,布袋除尘器在不远的将来将成为主导的收尘设备。

参考文献:

[1]李付涛. 浅析电除尘器和布袋除尘器的发展前景[J]. 中国高新技术企业, 2009(21):47-48.

[2]何波. 布袋除尘器的发展前景及应用分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2011(29).

[3]董军, 杨俊. 布袋除尘器在火电厂中的应用及其发展前景[J]. 华中电力, 2004, 17(4):22-25.

作者简介:李慧云,身份证号:1501051985****XXXX。

作者简介:马骁骅,身份证号:1521021982****XXXX。

论文作者:李慧云,马骁骅

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/5

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