李建龙 徐律
(中钢集团武汉安全环保研究院有限公司 武汉430081)
电袋一体式除尘技术的应用解析
李建龙 徐律
(中钢集团武汉安全环保研究院有限公司 武汉430081)
讲述了电袋一体式除尘技术的发展现状及操作原理,在此基础上,分别从电袋一体式除尘器电除尘区的电场数量选择、电除尘区和布袋除尘区的烟气均流问题及处理等应用方面的问题展开解析,并提出相应的措施建议,希望能为相关人士提供参考。
电袋一体化除尘器 电除尘器 布袋除尘器 滤袋
长期以来我国很多企业都采用电除尘技术及布袋除尘技术进行除尘操作 ,但传统的电除尘技术会受到飞灰性质的影响 ,难以满足较高的排放标准[1]。一些新建电厂的锅炉配套为提高除尘效果,逐步引入了布袋式除尘技术,此种技术在细微尘粒方面的能力要显著优于电除尘技术,但其运行成本较大,也容易损坏。电袋一体式技术正是结合两者优势,规避劣势而成的新型除尘技术。本文就从电袋一体式除尘器的应用现状及类型入手,并在此基础上对电袋一体式除尘器应用过程中的常见问题进行解析。
电袋除尘器是在传统电除尘器和布袋式除尘器的基础上 ,结合两者性能优势所研发的新型除尘装置,目前主要有两种类型,一是由美国Ramsay Chang博士研发的电袋组合式除尘器,另一种是由美国能源部所研发的电袋复合式除尘器 ,其中前者即为前电后袋式电袋式除尘器,即我国目前较为常用的COHPAC型电袋除尘装置[2]。从外形上区分,COHPAC电袋除尘装置又可分为一体式和分体式,本文主要探讨的为电袋一体式除尘器 ,这也是我国目前最为普遍的电袋除尘装置类型,此种除尘装置采用串联的方式进行组合,见图1。
图1 电袋一体式除尘器的串联组合方式示意
电袋一体式除尘器根据其结构又可成为嵌入式电袋除尘器,由电除尘放电板、收集板,以及布袋除尘装置中的滤袋进行串联布置,两者相互配合,在优势互补的作用下,实现除尘功能的优化,且此种布置结构能够有效减少滤袋受到的静电影响。
电袋一体式除尘器的一级除尘单元与传统的电除尘器相同,即电除尘器的第一或第一、二电场,在这一单元中可对烟气中的粗颗粒进行首次过滤,可去除约80%的粗颗粒,余下的细微粉尘则由接下来的布袋除尘器单元负责过滤。经过全部除尘工序后,可实现超过99.9%的除尘效果。
3.1 电袋一体式除尘器电除尘区的电场数量选择
电袋一体式除尘器在实际应用中,其电场数量大致可分为两种情况 ,即仅采用第一电场,或采用前两电场。同种情况下,采用前两电场的电袋一体化除尘器器运行功率计资金投入都显著高于仅采用第一电场的单电场除尘器。但从除尘效果来看,单电场除尘器也可同样实现良好的除尘效果 ,且目前我国在电除尘装置的设计、制造及维护方面都已经十分成熟,应用过程中的运行故障发生率较低。因此从实际应用的性价比角度来看,采用单电场较为适宜。
3.2 电除尘区和布袋除尘区的烟气均流问题及处理
电袋一体式除尘器中电除尘区主要为水平进出气,而布袋除尘器的进气则是由下部或是侧部进行 ,上部出气[3]。电袋一体式因其串联式结构的限制,进气为水平式,于上部出气,因此在电除尘和布袋除尘的过渡阶段,需要采取引流措施,设置气流均布板等,使电除尘区出气能够和布袋除尘相适宜,从而进一步提高除尘率。
3.3 布袋区过滤风速及滤袋寿命
电袋一体式除尘器在实际应用中需要为袋式除尘器设置科学的过滤风速 ,从而防止含尘气流对滤袋的负面影响,避免滤袋破损,影响其使用寿命。而风速的设置需要以能够满足除尘要求为标准 ,通常情况下,电袋一体化除尘器风速设置为1~1.2m/min,此种风速设置在实际应用中能够有效满足除尘要求,并能一定程度降低含尘气流对滤袋的影响[4]。此外滤袋材质也是保证滤袋使用寿命的重要因素 ,聚苯硫醚PPS材质(进口PPP纤维)在抗破损方面具有良好性能,值得推广,目前此种材质已经广泛应用于电袋一体化除尘器的布袋区滤袋制作工艺中 ,在1~1.2 m/min风速的条件下,此种材料的滤袋寿命可到30 000 h左右,能够满足滤袋寿命要求。
3.4 电袋一体式除尘器应用过程中的高温保护措施
电袋一体式除尘器通过设置旁路烟道实现降温,其中旁路烟道主要有两种形式:①电除尘与布袋除尘两个区域同时都被旁路;②仅布袋区被旁路。前者旁路为外置式,此种旁路烟道能够实现100%烟气旁路,但因此种形式的旁路烟较大,在实际应用中占用较大空间 ,因此较少应用[5]。仅布袋区被旁路的形式其旁路烟道在电除尘的上部,与分体式电袋除尘器不同 ,分体式电袋除尘器因电除尘与布袋除尘是各自独立的区域,因此布袋区域的旁路烟道可有效实现100%烟气旁路,而电袋一体式除尘器因其一体式结构,使布袋区旁路仅仅是一种部分烟气旁路。这虽然是目前电袋一体式除尘器较为常用的旁路烟道形式,但此种旁路存在一点问题:如果发生烟气紧急升温的情况,而旁路烟道只能引出部分烟气 ,剩余高温烟气仍然会对除尘系统造成安全隐患[6]。因此针对此种情况,在电袋一体式除尘系统中还应设置紧急喷雾装置,从而减少此类情况带来的影响。
3.5 电袋一体式除尘器应用过程中更换除尘器滤袋
传统的布袋除尘装置以及电袋分体式除尘系统的过滤仓都可实现在线还袋以及检修操作。而电袋一体式除尘器因器结构串联的特殊性,不能在过滤仓中进行在线检修与更换滤袋。针对此种问题,可在电袋一体式除尘器的进出口位置设置隔断单元,检修人员可在隔断单元进行检修以及滤袋更换。
传统的电除尘技术虽然对颗粒粉尘具有良好的除尘效果,但难以满足较高的除尘标准。布袋除尘则存在较大阻力,容易损坏,且运行维护费用较大。电袋一体式除尘技术正是在结合两者优势的基础上所生成的新型除尘技术,此种除尘技术能够有效提升除尘效果,改善传统电除尘与布袋除尘存在的问题,并减少成本,值得推广。
[1]江得厚,王贺岑,张营帅,等.燃煤电厂电-袋复合除尘器的应用及问题分析[J].中国环保产业 ,2012(2):15-19.
[2]李奎中,莫建松.火电厂电除尘器应用现状及新技术探讨[J].环境工程技术学报,2013(3):231-239.
[3]张男,邹新奇.火力发电厂除尘系统的电袋复合改造及应用[J].科技创新与应用,2014(32):42-43.
[4]段凤魁,郝吉明,李海波,等.复合电袋除尘器与实验建设:科研成果向教学的转化成果[J].实验技术与管理,2015(10):87-89,96.
[5]唐敏康,余骏斌,贺玲,等.电袋除尘器中荷电烟尘粒子在滤袋表面的堆积机理 [J].工业安全与环保,2015,41(11):79-83.
[6]孙超凡,于兴鲁,钱炜,等.电袋复合除尘技术研发现状及展望[J].广东电力 ,2013(12):1-8,17.
Analysis of the Application of Electric Bag Integrated Dust Removal Technology
LIJianlong XU Lyu
(SinosteelWuhan safety&Environmental Protection Research Institute Co.Ltd.Wuhan430081)
This article firstanalyzes the electric bag one-piece dust removal technology developmentstatus and theoperating principles,then on this basis,respectively describes the bag number of one-piece filter in the electric field selection,electric precipitation area and bag dust removalof flue gas flow and finally puts forward some correspondingmeasures,hoping that it can provide some references for the related people.
the integration of electric bag filter electrostatic precipitator bag filter filter bag
李建龙,男,1980年生,本科,现从事大气治理设计、研究工作。
2016-03-16)
徐律,男,1964年生,本科,现从事环保治理管理工作。