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  • 袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器的對(duì)比
  • 袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器的對(duì)比
     
    一、靜電除塵器、袋式除塵器比較
    燃煤電廠的煤種相對(duì)穩(wěn)定,但也不能避免遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的時(shí)候;鍋爐系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)常變動(dòng)和調(diào)節(jié)的系統(tǒng),因此從鍋爐中出來(lái)的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也不能保證不發(fā)生變化。這一系列的變化,針對(duì)不同的除塵器會(huì)引起明顯不同的變化。主要有一下幾個(gè)方面:
    1、送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變,鍋爐出口煙塵濃度變化
    對(duì)布袋除塵器:煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負(fù)荷的變化,從而導(dǎo)致清灰頻率改變(自動(dòng)調(diào)節(jié))。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快,相應(yīng)的清灰頻率高,反之清灰頻率低,而對(duì)排放濃度不會(huì)引起變化。
    對(duì)靜電除塵器:煙塵濃度的變化直接影響粉塵的荷電量,因此也直接影響了靜電除塵器的除塵效率, 終反映在排放濃度的變化上。通常煙塵濃度增加除塵效率提高,排放濃度會(huì)相應(yīng)增加;煙塵濃度減小除塵效率降低,排放濃度會(huì)相應(yīng)降低。
    2、鍋爐煙塵量不變,送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化
    對(duì)布袋除塵器:由于風(fēng)量的變化直接引起過(guò)濾風(fēng)速的變化,從而引起設(shè)備阻力的變化,而對(duì)除塵效率基本沒(méi)有影響。風(fēng)量加大設(shè)備阻力加大,引風(fēng)機(jī)出力增加;反之引風(fēng)機(jī)出力減小。
    對(duì)靜電除塵器:風(fēng)量的變化對(duì)設(shè)備沒(méi)有什么太大影響,但是靜電除塵器的除塵效率隨風(fēng)量的變化非常明顯。若風(fēng)量增大,靜電除塵器電場(chǎng)風(fēng)速提高,粉塵在電場(chǎng)中的停留時(shí)間縮短,雖然電場(chǎng)中風(fēng)擾動(dòng)增強(qiáng)了荷電粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度,但是這不足以抵償高風(fēng)速引起的粉塵在電場(chǎng)中駐留時(shí)間縮短和二次揚(yáng)塵加劇所帶來(lái)的負(fù)面影響,因此除塵效率降低非常明顯;反之,除塵效率有所增加,但增加幅度不大。
    3、溫度的變化
    對(duì)布袋除塵器:煙氣溫度太低,結(jié)露可能會(huì)引起“糊袋”和殼體腐蝕,煙氣溫度太高超過(guò)濾料允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內(nèi), 不會(huì)影響除塵效率。引起不良后果的溫度是在極端溫度(事故/不正常狀態(tài))下,因此對(duì)于布袋除塵器 必須設(shè)有對(duì)極限溫度控制的有效保護(hù)措施。
    對(duì)靜電除塵器:煙氣溫度太低,結(jié)露 會(huì)引起殼體腐蝕或高壓爬電,但是對(duì)除塵效率是有好處的;煙氣溫度升高,粉塵比電阻升高不利于除塵。因此煙氣溫度直接影響除塵效率,且影響較為明顯。
    4、煙氣物化成分(或燃燒煤種)變化
    對(duì)布袋除塵器:煙氣的物化成份對(duì)布袋除塵器的除塵效率沒(méi)有影響。但是如果煙氣中含有對(duì)所有濾料都有腐蝕破壞的成分時(shí) 會(huì)直接影響濾料的使用壽命。
    對(duì)靜電除塵器:煙氣物化成份直接引起粉塵比電阻的變化,從而影響除塵效率,而且影響很大。影響 為直接的是煙氣中硫氧化物的含量,通常硫氧氣化物的含量越高,粉塵比電阻越低,粉塵越容易捕集,除塵效率 高;反之,除塵效率 低。另外煙塵中的化學(xué)成分(如硅、鋁、鉀、鈉等含量)的變化也將引起除塵效率的明顯變化。
    5、氣流分布
    對(duì)布袋除塵器:除塵效率與氣流分布沒(méi)有直接關(guān)系,即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內(nèi)部局部氣流分布應(yīng)盡量均勻,不能偏差太大,否則會(huì)由于局部負(fù)荷不均或射流磨損造成局部破袋,影響除塵器濾袋的正常使用壽命。
    對(duì)靜電除塵器:靜電除塵器非常敏感電場(chǎng)中的氣流分布,氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在靜電除塵器性能評(píng)價(jià)中,氣流分布的均方根指數(shù)通常是評(píng)價(jià)一臺(tái)靜電除塵器的好壞的重要指標(biāo)之一。
    6、空氣預(yù)熱器及系統(tǒng)管道漏風(fēng)
    對(duì)布袋除塵器:對(duì)于耐氧性能差的濾料會(huì)影響布袋壽命,比如:RYTON濾料,但是除塵效率不受影響。由于混入冷風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量增加導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加。
    對(duì)靜電除塵器:設(shè)備阻力無(wú)明顯變化,但是系統(tǒng)風(fēng)量增加提高了電場(chǎng)風(fēng)速對(duì)除塵效率有影響。
    二、           靜電除塵器、袋式除塵器、電袋復(fù)合除塵器的綜合對(duì)比
    以300MW燃煤機(jī)組為例,分室定位反吹袋式除塵器與靜電除塵器、電袋復(fù)合除塵器的對(duì)比如下表
     
    袋式除塵器、靜電除塵器、電袋復(fù)合除塵器的綜合對(duì)比表
    對(duì)比內(nèi)容
    FMFBD—30000型
    袋式除塵器
    5電場(chǎng)靜電除塵器
    電袋復(fù)合除塵器(1電場(chǎng)+布袋)
    處理煙氣量
    1780000m3/h
    1780000m3/h
    1780000m3/h
    占 地 面 積
    15×36=540m2
    30×45=1800m2
    30×36=1080m2
    初投資
    1400萬(wàn)元
    1300萬(wàn)元
    1650萬(wàn)元
    設(shè)計(jì)排放濃度
    ≤30mg/Nm3
    ≤50mg/Nm3
    ≤30mg/Nm3
    實(shí)際排放濃度
    ≤30mg/Nm3
    經(jīng)常超過(guò)設(shè)計(jì)值
    (不能在線檢修,帶病作業(yè)所致)
    ≤30mg/Nm3
    設(shè)備平均運(yùn)行阻力
    900Pa
    400Pa
    900Pa
    電 控 間 設(shè) 置
    10m2
    100m2
    ———
     
    運(yùn)行功耗
    阻力功耗
    896kW
    約195kW
    896KW
    清灰功耗
    1kW
    約23kW
    約35kW
    電暈保溫功耗
    無(wú)
    約1000kW
    約200kW
    總 功 耗
    897kW
    1218kW
    1113kW
    運(yùn)行費(fèi)用(0.2元/千瓦時(shí)、年運(yùn)行7000小時(shí))
    電費(fèi)126萬(wàn)元/年
    電費(fèi)171萬(wàn)元/年
     
    電費(fèi)156萬(wàn)元/年
    平時(shí)維護(hù)費(fèi)用
    2.5萬(wàn)元/年
    4萬(wàn)元/年
    6.5萬(wàn)元/年
    大修、更換部件
    換袋300萬(wàn)元/4年
    袋籠16萬(wàn)元/12年
     
    大修254萬(wàn)元/5年
    極板極線265萬(wàn)元/10年
    換袋300萬(wàn)元/4年
    袋籠16萬(wàn)元/12年
    大修50萬(wàn)元/4年
    極板極線53萬(wàn)元/10年
    排污費(fèi)
    (按0.2元/千克塵不變價(jià)計(jì)算)
    約8萬(wàn)元/年
    約13萬(wàn)元/年
     
    約8萬(wàn)元/年
    能否在線檢修
    4臺(tái)組合結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷切換檢修
    不能。放電極斷線,掉刺,會(huì)造成電場(chǎng)短路,卡軸、斷軸,錘移位,掉錘現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,出現(xiàn)上述問(wèn)題,電場(chǎng)不能送電,因此無(wú)法在運(yùn)行中檢修,只好帶病運(yùn)行,使排放濃度大大提高
    電袋復(fù)合,限制了袋式除塵器部分的在線檢修的能力。
    檢修環(huán)境及難易程度
    在凈氣室檢修,非常容易
    在含塵氣室檢修,非常困難
    兩套系統(tǒng)檢修工作量大,檢修難度增加,靜電部分檢修環(huán)境惡劣
    油點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí)除塵器的適應(yīng)能力
    設(shè)有粉塵預(yù)涂裝置,使濾袋外表面預(yù)先涂上粉塵層,可在點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí),正常投入運(yùn)行,不污染環(huán)境
    油點(diǎn)爐或油煤混燒時(shí),靜電除塵器不能投入運(yùn)行,煙氣只好直排,嚴(yán)重污染環(huán)境,而且磨損風(fēng)機(jī)
    靜電部分不投運(yùn),袋式部分進(jìn)行預(yù)噴涂,可保證此時(shí)除塵器的正常工作
    設(shè)備操作難易程度
    難度低,操作簡(jiǎn)單,容易掌握
    對(duì)工人技能要求較高,需要較長(zhǎng)時(shí)間培訓(xùn)
    一套設(shè)備兼具袋式、靜電兩個(gè)工作組分,增大了操作難度
    高溫?zé)煔獾挠绊?
    需噴水減溫,或走旁路
    正常運(yùn)行
    靜電部分可正常運(yùn)行,袋式部分難于設(shè)置旁路,有燒袋風(fēng)險(xiǎn)
    比電阻
    對(duì)除塵效率的影響
    無(wú)
    影響明顯
    靜電部分影響較大
    更換煤種
    對(duì)除塵效率的影響
    無(wú)影響
    影響較大
    靜電部分影響較大
    運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)
    對(duì)排放濃度、除塵效率的影響
    按濾袋壽命定期更換濾袋,原有排放濃度不變。
                    
    初期投入運(yùn)行,除塵效率能達(dá)到設(shè)定值,但隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng),鋼結(jié)構(gòu)變形量加大,結(jié)構(gòu)精度降低,振打裝置磨損。隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng),除塵效率不斷下降。
    由于靜電部分對(duì)于大粒子的去除,進(jìn)入到布袋的塵以微細(xì)粒子為主,既不利于清灰,同時(shí)如選用非覆膜濾料,會(huì)對(duì)濾布造成較為嚴(yán)重的粉塵鑲嵌問(wèn)題,增加系統(tǒng)阻力,縮減濾袋壽命。
    三、           當(dāng)前的電袋復(fù)合除塵器存在的問(wèn)題
    1)      當(dāng)前的電袋復(fù)合除塵器項(xiàng)目實(shí)質(zhì)是靜電+布袋二級(jí)除塵器,是原有技術(shù)的累加,并非正統(tǒng)電袋理論所要開(kāi)發(fā)的高新技術(shù)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)的袋式除塵器 業(yè)績(jī)已達(dá)到600MW機(jī)組(山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司3#,4#機(jī)組),運(yùn)行滿一年,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足合同要求。而電袋復(fù)合出除塵器雖也有600MW機(jī)組業(yè)績(jī)(河南新鄉(xiāng)寶山電廠),但運(yùn)行不到半年 出現(xiàn)嚴(yán)重的破袋、掉袋問(wèn)題。其它項(xiàng)目也頻繁出現(xiàn)破袋及濾袋強(qiáng)度衰減嚴(yán)重等問(wèn)題。國(guó)際上主要是對(duì)真正意義上的電袋技術(shù)進(jìn)行研究,目前正處于研究試用階段,尚未有推廣應(yīng)用。
    2)      運(yùn)行可靠性、環(huán)保達(dá)標(biāo)排放保證能力較低。采用電袋方案,對(duì)袋式除塵器十分重要的在線檢修功能難以實(shí)現(xiàn),在機(jī)組不能停機(jī)條件下濾袋出現(xiàn)破損時(shí),難以保證煙塵達(dá)標(biāo)排放。
    3)      設(shè)備投資偏高。比袋式除塵器方案,多設(shè)置一到兩個(gè)電場(chǎng)的靜電除塵器。如作為老機(jī)組靜電除塵器的改造,利用原有電除塵器設(shè)備,具有一定的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但作為大機(jī)組的新建除塵項(xiàng)目,電袋方案相對(duì)布袋方案投資更高,性能上無(wú)明顯改善,同時(shí)也增大了運(yùn)行能耗與維護(hù)的工作量。
    4)      濾袋的使用壽命主要受細(xì)粉塵鑲嵌、煙氣溫度、酸露點(diǎn)、NOx和O2濃度影響較大,入口塵濃度的高低對(duì)濾袋壽命影響很小。電袋方案增設(shè)一級(jí)電除塵器,優(yōu)先去除大部分大顆粒粉塵,易產(chǎn)生粉塵鑲嵌問(wèn)題,不利于袋式除塵器的清灰,同時(shí)此方案對(duì)煙氣溫度、酸露點(diǎn)、NOx和O2濃度基本沒(méi)有改善,所以不會(huì)提高反倒是會(huì)縮短濾袋的使用壽命。
    四、電袋復(fù)合除塵器的工程實(shí)例
    1.     大唐集團(tuán)太原第二熱電廠
    大唐集團(tuán)太原第二熱電廠7、8號(hào)爐兩臺(tái)200MW機(jī)組,由于使用靜電除塵器粉塵濃度排放不能達(dá)標(biāo),2006年成為太原市十大排污企業(yè)之一,受到相關(guān)環(huán)保部門點(diǎn)名批評(píng),并進(jìn)行了重罰,因此該集團(tuán)決定于2007年初對(duì)其靜電除塵器進(jìn)行改造,采用的是福建龍凈環(huán)保股份有限公司的電袋除塵器。
    運(yùn)行初期,粉塵排放基本達(dá)標(biāo),在50mg/Nm3以下,但運(yùn)行不到一年,開(kāi)始出現(xiàn)大量濾袋破損,破袋位置多為濾袋口下部一米處,破袋形狀為延袋籠空隙網(wǎng)狀破損,并伴有覆膜脫落。但由于電袋技術(shù)難于實(shí)現(xiàn)在線檢修,破袋后不能及時(shí)解決,破袋處煙氣流速猛增,沖刷周邊濾袋,形成蔓延效應(yīng),使得除塵器內(nèi)破袋愈發(fā)頻繁。此時(shí)由于該除塵器靜電部分只能有60%的除塵效果,部分煙氣從破袋處短路排放,煙囪上開(kāi)始出現(xiàn)可見(jiàn)濃煙。
    分析其原因?yàn)椋?
    1)      經(jīng)過(guò)靜電除塵后,帶電的微細(xì)粉塵進(jìn)入到袋式除塵器內(nèi),易造成粉塵鑲嵌,且粉塵與濾袋靜電吸附難于清灰,所以龍凈選擇強(qiáng)力清灰方式。強(qiáng)力清灰易造成粉塵的二次吸附,運(yùn)行一段時(shí)間后系統(tǒng)阻力增加,清灰頻率增加。
    2)      按設(shè)計(jì),儲(chǔ)氣罐內(nèi)的6公斤壓力的壓縮空氣要經(jīng)減壓閥降低到3公斤,然后對(duì)濾袋進(jìn)行噴吹清灰,因頻繁清灰,該項(xiàng)目?jī)?chǔ)氣罐后減壓閥失效,造成清灰壓力過(guò)高。
    3)      行噴吹管路連通處因清灰頻繁加之焊接質(zhì)量問(wèn)題有斷裂
    4)      噴吹管定位精度差,噴吹氣流大量沖刷濾袋側(cè)壁,造成破袋
    5)      噴吹壓力過(guò)大,造成膜脫落
    6)      電袋技術(shù)不能在線檢修,破袋一經(jīng)出現(xiàn),不能及時(shí)采取保護(hù)措施,造成大批濾袋蔓延性破損。
    2.      中國(guó)華電集團(tuán)公司河南新鄉(xiāng)寶山電廠
    河南新鄉(xiāng)寶山電廠新建2臺(tái)660MW機(jī)組2007年投運(yùn)使用,初期采用的是靜電除塵器,運(yùn)行一年左右,由于粉塵排放未達(dá)到 標(biāo)準(zhǔn),受到 環(huán)�?偩贮c(diǎn)名批評(píng),因此該廠在2008年8月份改造了一號(hào)機(jī)組靜電除塵器,采用的是江蘇新中環(huán)保股份有限公司生產(chǎn)的電袋脈沖除塵器。8月份點(diǎn)火投運(yùn)后,初期三個(gè)月時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)基本都能達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo),清灰阻力基本都在700Pa左右,灰塵排放值為20mg/Nm3,三個(gè)月之后運(yùn)行阻力逐漸升高,現(xiàn)在機(jī)組帶四十萬(wàn)負(fù)荷時(shí),當(dāng)清灰阻力上限定為800Pa時(shí),實(shí)際運(yùn)行阻力已經(jīng)在1000Pa左右,開(kāi)始出現(xiàn)不停清灰現(xiàn)象,到夜間低負(fù)荷時(shí),為保護(hù)濾袋,只能使用定時(shí)清灰方式。該技術(shù)是中高壓脈沖清灰,清灰壓力達(dá)到了4公斤,如此大的清灰壓力,以及這么頻繁的清灰頻率定會(huì)對(duì)濾袋造成很大的損害,而且已經(jīng)有掉袋,漏袋現(xiàn)象發(fā)生了,并且該技術(shù)截止閥技術(shù)不成熟,導(dǎo)致設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)在線切換檢修,只能等到大小修停爐時(shí)才能更換破損的濾袋,這樣一旦有濾袋破損,就會(huì)危及相鄰濾袋,很容易造成濾袋大量破損,張家港新中環(huán)保公司和寶山電廠簽訂的技術(shù)協(xié)議中承諾,濾袋使用壽命為35000小時(shí),從現(xiàn)在的運(yùn)行效果來(lái)看,難于達(dá)到承諾的時(shí)間。
    3.      漳山發(fā)電公司2×600MW機(jī)組袋式除塵的運(yùn)行情況
    漳山發(fā)電公司2×600MW機(jī)組袋式除塵器目前已穩(wěn)定運(yùn)行近一年,期間除塵器出口粉塵排放濃度經(jīng)過(guò)電科院測(cè)試為:#3機(jī)組12.2mg/Nm3,#4機(jī)組11.6mg/Nm3;各通道平均差壓均低于900Pa;袋式除塵器本體漏風(fēng)率≤1.88%;袋損率≤1%/年,達(dá)到并優(yōu)于合同規(guī)定值,煙塵排放濃度大大低于5電場(chǎng)靜電除塵器的排放值。
    3號(hào)機(jī)組近期運(yùn)行參數(shù)
    運(yùn)行日期
    2009年3月25日0時(shí)-24時(shí)
    2009年4月1日0時(shí)-24時(shí)
    合同規(guī)定值
    煙囪入口煙塵濃度
    (mg/Nm3
    13.71
    13.84
    <15
    小值
    7.42
    8.70
     
    平均值
    9.89
    10.66
     
    煙氣流量
    (m3/s)
    1349.20
    1344.30
    設(shè)計(jì)值為1113
    小值
    737.64
    751.27
     
    平均值
    1025.34
    977.49
     
    3#通道阻力值
    (Pa)
    平均值
    821.42
    772.54
    一年之內(nèi)不大于900
    7#通道阻力值
    (Pa)
    平均值
    669.45
    644.46
    一年之內(nèi)不大于900
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    五、  總結(jié)
    當(dāng)前的電袋除塵項(xiàng)目多是在原有靜電除塵器基礎(chǔ)上的改造項(xiàng)目,初衷為利用原有設(shè)備,發(fā)揮靜電、布袋的各自除塵優(yōu)勢(shì)。但是:
    1.      靜電除塵系統(tǒng)預(yù)除了大顆粒粉塵,帶電微細(xì)粉塵進(jìn)入到袋式除塵系統(tǒng)后,易造成粉塵鑲嵌濾袋、粉塵與濾袋靜電吸附等問(wèn)題,增加系統(tǒng)阻力,加大清灰難度。
    2.      靜電除塵系統(tǒng)投運(yùn)時(shí)因放電產(chǎn)生較多臭氧,加大濾袋纖維(PPS)氧化,致使濾料在短期內(nèi)(半年左右)強(qiáng)度衰減嚴(yán)重,破損率大大高于全袋方案。
    3.      兩套系統(tǒng)同時(shí)工作,加大了在線檢漏、檢修的困難,一旦出現(xiàn)個(gè)別濾袋破袋不能及時(shí)維護(hù),蔓延效應(yīng)將大大惡化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。
    4.      現(xiàn)投運(yùn)的電袋除塵項(xiàng)目的除塵效率、系統(tǒng)阻力對(duì)比單純的袋式除塵項(xiàng)目沒(méi)有明顯優(yōu)勢(shì)。保留的靜電預(yù)除塵器更加大了系統(tǒng)能耗。
    當(dāng)前該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用未能回避兩套除塵系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的沖突,“揚(yáng)長(zhǎng)”效果不夠,“避短”問(wèn)題待解決,仍需進(jìn)一步完善。純布袋除塵器在排放方面可達(dá)到<50mg/Nm3的 排放標(biāo)準(zhǔn),所以電袋除塵在目前沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì),建議我廠無(wú)需改用電袋除塵器。
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