布袋除尘器与电除尘器的比较
- 格式:docx
- 大小:28.17 KB
- 文档页数:9
除尘方案比选引言在工业生产过程中,尘埃的产生是不可防止的。
然而,尘埃带来的环境污染和健康问题却是我们不能容忍的。
为了解决这一问题,我们需要采取适当的除尘方案来净化空气,提供一个良好的工作环境。
本文将对几种常见的除尘方案进行比选,选出最正确的除尘方案。
除尘方案一:布袋除尘器布袋除尘器是目前最常见的除尘设备之一,其工作原理是利用布袋的网孔结构截留尘埃颗粒。
布袋除尘器具有以下优点:•适用于处理大量粉尘,除尘效率高。
•布袋材料可以根据需要选择,适应不同场合的除尘需求。
•布袋除尘器的结构简单,易于维护和清洁。
•布袋除尘器在长时间工作后,布袋会浸渍、堵塞,影响除尘效果。
•布袋除尘器的除尘效率受尘埃颗粒的大小和形状的影响较大,处理特殊形状的尘埃时可能不太理想。
除尘方案二:电除尘器电除尘器是利用电场力原理将尘埃颗粒带电,并通过电场力的作用将其别离出来的一种除尘设备。
电除尘器具有以下优点:•电除尘器对尘埃颗粒的捕集效率高,可以处理细小颗粒的尘埃。
•电除尘器的运行本钱较低,不需要额外的滤袋维护和更换。
•电除尘器的除尘效果稳定,不受尘埃颗粒形状和大小的影响。
•电除尘器的设计和维护较为复杂,需要一定的技术支持。
•对于高温、高湿等特殊环境的除尘需求,电除尘器可能不太适用。
•处理大量尘埃时,电除尘器的体积较大,占用空间较多。
除尘方案三:湿式除尘器湿式除尘器是利用水的吸附、冲洗和溶解能力来除去尘埃颗粒的一种除尘设备。
湿式除尘器具有以下优点:•湿式除尘器对于含湿度较高的尘埃颗粒处理效果好。
•湿式除尘器可以有效地去除有毒有害气体和烟尘颗粒。
•湿式除尘器的除尘效果稳定,不受尘埃颗粒的大小和形状的影响。
然而,湿式除尘器也存在一些缺点:•湿式除尘器需要大量的水资源来维持正常工作,运行本钱较高。
•湿式除尘器的操作和维护较为复杂,需要定期清洗水箱和更换废水。
比选分析通过对以上三种除尘方案的比拟,我们可以得出以下结论:•布袋除尘器适用于处理大量尘埃,但在长时间工作后需要清洗和更换布袋,维护本钱较高。
电除尘器和布袋除尘器的综合比较摘要:随着国家环保要求的提高,对除尘器的性能要求也越来越高。
除尘器的选用也由初期的旋风除尘器、多管除尘器、水膜除尘器发展到现在广泛应用的静电除尘器和布袋除尘器。
目前国内各大钢厂、电厂所采用的除尘器也主要是电除尘器和布袋除尘。
除尘器是除尘系统中的关键设备,它的工况效果将直接影响到整个系统的成败,因此除尘器的合理选择就显得尤为重要。
本文就布袋除尘器和电除尘器的除尘原理进行了简述,并对二者进行了综合比较。
关键词:电除尘器布袋除尘器一、工作原理1、袋式除尘器。
用纤维编织物制作袋式过滤布,含尘气体单向通过滤布,尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截,细微的尘粒(粒径为1m或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变运动方向。
由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞而分离。
足够多的尘粒堆积在滤布纤维表面,形成滤饼,滤饼又通过上述筛滤等机理,得以捕集更细的尘粒。
尘粒留在上游或滤布的含尘气体侧,而干净气体则通过滤布聚集到下游或干净气体侧。
当尘粒沉积到一定程度后,借助于气力或机械方法,将尘粒从滤布上除去,收集并输走。
2、电除尘器。
在电除尘器的正负极上通以高压直流电,使两极间维持一个足以令气体电离的电场,当含尘气体通过高压电场时尘粒荷电(一般荷负电),并通过电场力的作用,使带电尘粒向极性相反的集尘极(正极)移动,沉积在集尘极上,从而将尘粒从含尘气体中分离出来,然后通过振打电极的方法使粉尘降落到除尘器下部的集料斗内收集并输走。
二、电除尘器的优点2.1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。
2.2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。
布袋除尘器和电除尘器性能对比1 布袋除尘器和电除尘器性能对比1.1袋式除尘器优点:(1)除尘效率高,可以永久保证粉尘排放浓度在50mg/m3 以下。
(2)单元组合形式,内部结构简单、附属设备少,投资省,技术要求也没有电除尘器那样高,无须专设操作工。
(3)能捕集比电阻高,因而电除尘难以回收的粉尘。
(4)袋式除尘器性能稳定可靠,对负荷变化适应性好,运行管理简便,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。
(5)能实现不停机检修,即离线检修。
(6)除尘器占地面积较小,并能按场地要求作专门设计。
(7)自动化程度较高,对除尘系统所有设备均设有检测报警功能,对操作人员要求较低、操作维护人员的劳动强度较低。
1.2袋式除尘器缺点(1)袋式除尘器用于净化含有油雾、水雾及粘结性强的粉尘时对滤料有相应要求;(2)袋式除尘器净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体时需要防爆措施;(3)用于处理相对湿度高的含尘气体时,需要采取保温措施(特别是冬天),以免因结露而造成“糊袋”;当用于净化有腐蚀性气体时,需要选用适宜的耐腐蚀滤料,用于处理高温烟气需要采取降温措施,将烟温降到滤袋长期运转所能承受的温度以下,并尽可能采用耐高温的滤料。
1.3电除尘器的优点:(1)初期除尘效率能达到99%,能捕集1um 以下的细微粉尘,但从经济方面考虑,一般控制一个合理的除尘效率。
(2)处理烟气量大,可用于高温(可高达500?)、高压和高湿(相对湿度可达100%)的场合,能连续运转,并能实现自动化。
(3)具有低阻的特点,电除尘器压力损失仅100,200Pa。
1.4电除尘器的缺点:(1)设备庞大,耗钢多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电压为70,100KV,故投资高。
(2)制造、安装和管理的技术水平要求较高。
(3)除尘效率受粉尘比电阻影响大,一般对比电阻小于104,105Ω?cm 或大于1010,1011Ω?cm 的粉尘,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响.(4)对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体需设置预处理装置 (5)不具备离线检修功能,一旦设备出现故障,或者带病运行,或者只能停炉检修。
布袋除尘器和电除尘器的性能比较作者:郭英华来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2014年第11期摘要:本文主要就布袋除尘器和电除尘器的性能进行了比较。
关键词:布袋除尘器电除尘器大气污染除尘效率性能1 概论大气污染指由于人类的活动或自然过程引起的某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,持续存在足够的时间,达到危害人体舒适、健康、福利及危害环境的程度。
造成大气污染的主要因素之一为烟尘。
因此,严格控制有害物质的排放量,减少烟尘污染,是治理大气污染的重要途径和必然要求。
为解决大气污染问题,特别是烟尘污染问题,我国积极研究除尘技术,并取得了显著成效。
布袋除尘器和电除尘器作为两种常见的除尘设备,除尘能力较强,本文主要就两种除尘器在实际应用中的性能做了客观比较。
2 除尘效率布袋除尘器又称过滤式除尘器,它利用纤维编织而成的袋子来收集烟气中的固体颗粒物,其除尘效率较高,一般能保证出口处的排放浓度在50mg/Nm3以下,除尘效果最高可达30mg/Nm3以下。
目前最新研制的布袋除尘器其除尘效率高达99.99%以上,实现了烟尘的零排放。
而电除尘器的清灰效率明显低于布袋除尘器,且无法应用于易爆性粉尘清理,应用范围较窄。
3 日常运行布袋除尘器:整个袋除尘器的运行非常稳定,结构相对简单,设检测检修平台,维护人员可以随时在布袋除尘器平台上观察气流和布袋使用情况,安全性好。
静电除尘器:自动控制相对复杂一点,高压设备安全防护严格,对锅炉运行要求不高,但设备管理要求严格。
4 锅炉系统运行变化对两种除尘器的影响比较4.1 锅炉产生的烟气量变化布袋除尘器:与滤袋有关,只要滤袋不损坏,烟气的出口排放浓度可以实现稳定排放,即小于50mg/m3,根据系统运行情况自动调节出灰方式。
静电除尘器:除尘效率波动较大,烟尘排放浓度会随着电网电压的波动,出现波动,排放不稳定。
4.2 锅炉烟气的温度变化布袋除尘器:烟气温度太低了会结露,同时可能会引起糊袋和本体钢结构腐蚀;烟气温度太高超过滤料允许温度,容易烧袋,必须设计了旁路烟气系统。
布袋除尘器是最常见的一种除尘设备,并且这种设备适合在大多数的厂房使用,那么,布袋除尘器有哪些优缺点呢?下面就给大家详细讲解一下。
布袋除尘器的优势:
1、除尘效率高,可捕集粒径大于0.3微米的细小粉尘,除尘效率可达99%以上。
2、使用灵活,处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米,可以作为直接设于室内,机床附近的小型机组,也可作成大型的除尘室,即“袋房”。
3、结构比较简单,运行比较稳定,初投资较少(与电除尘器比较而言),维护方便。
所以,布袋除尘器广泛应用于消除粉尘污染,改善环境,回收物料等。
4,粉尘处理容易.袋式除尘器是一种干式净化设备,不需用水,所以不存在污水处理或泥浆处理问题,收集的粉尘容易回收利用。
布袋除尘器的缺点:
1,有的烟气含水分较多,或者所携粉尘有较强的吸湿性,往往导致滤袋黏结,堵塞滤料.为保证袋式除尘器正常工作,必须采取必要的保温措施以保证气体中的
水分不会凝结.
2,某些类型的袋式除尘器工人工作条件差,检查和更换滤袋时,需要进入箱体.
3,承受温度的能力有一定极限.棉织和毛织滤料耐温在80-95度,合成纤维滤料耐温200-260度,玻璃纤维滤料耐温280度.在净化温度更高的烟气时,必须采取措施降低烟气的温度。
以上就是布袋除尘器的优缺点,虽然这种设备并不是完美无缺,但是这种除尘设备应用广泛,适合各个行业使用,如果大家想要购买除尘设备,布袋除尘器是很好的选择。
火电厂中除尘器的选择和应用李文胜(国华陈家港发电有限公司,盐城,224631)摘要:火电厂锅炉排放的烟气及粉尘已经造成了很严重的环境污染,国家环保要求不断提高,火电厂清洁燃烧提出了更高的要求。
本文主要针对火电厂中除尘器的选择应用展开论述,通过将电袋复合除尘器与布袋除尘器和静电除尘器进行比较,对目前电袋复合除尘器具备的优势及推广做简单的介绍。
关键词:电袋复合除尘器火电厂布袋除尘静电除尘中图分类号:TM621.7文献标识码:A文章编号:1672—7355(2012)09—0169—01一、除尘器的选择及应用1.布袋除尘器(1)布袋除尘器也称过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,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而被拦截。
细微的尘粒(粒径为1μm或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)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,尘粒便与纤维碰撞而被分离出来。
其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。
滤布材料是袋式除尘器的关键,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、耐热性及较高的机械强度。
耐热性能好的纤维,其耐热度目前已可达到250℃~350℃。
(2)布袋除尘器存在一定的局限,除运行阻力大等问题外,还有如滤袋使用寿命问题(糊袋、烧袋漏袋和腐蚀磨损都影响滤袋使用寿命),如何使滤袋使用寿命尽可能的长,减少袋的更换次数,减少日常的维护费用是当前研究的一个热点领域。
只要在袋除尘设计阶段根据待处理的烟气性质,选用适当的滤料是可以避免糊袋和烧袋的(对于有些大型的袋除尘器增加了一些如旁路烟道、紧急增温降温辅助设施等以提高其运行的安全系数),但由于附着在袋上的尘饼必须清除才可以让袋过滤再生,因此滤袋的清灰必不可少,清灰越彻底越好,有利于除尘器稳定连续运行。
布袋除尘器与电除尘器比较一、概括上世纪,全国在燃煤电站锅炉烟气收尘设施中电除尘器占了绝大部分。
跟着公民经济的发展,国家对污染控制水平易要求不停提升,对微细粉尘的控制上日趋严格,国家环保总局出台了新的大气污染排放标准,从 2004 年 1 月 1 日起新建电厂粉尘排放浓度一定小于一些地方环保部门提出了更严格的要求,北京市要求到50mg/Nm3,2008 年奥运会举办前,全部北京地域的火电厂烟尘排放浓度小于 30mg/Nm3。
这对电除尘器产生了严重考验,对技术已经成熟的袋式除尘器供给了新的发展机会。
二、电除尘器的特色电除尘器的原理是在高压电场的作用下将气体电离,使尘粒荷电,在电场作用下,实现粉尘的捕集。
其长处为:1)除尘效率较高。
2)本体阻力低,一般在200-300Pa之间。
3)高温对电除尘器影响较小。
其弊端为:1)占地面积大;2)钢材耗量大;3)除尘效率对粉尘的特征比较敏感,一般最适合采集的比电阻为104~1011Ω.cm,对一些低硫煤及高比电阻的粉尘(如:准格尔煤、河南新密煤、宣威地域的煤)则很难捕集,即便采纳五电场或六电场的电除尘器也很难保证排放浓度在50 mg/Nm3以下。
4)烟肚量变化及进口浓度变化将影响除尘效率5)跟着运转年份的增添除尘器效率逐年降落5)电除尘器本体功耗高6)不可以在线检修,且检修的环境较差。
三、布袋除尘器的特色布袋除尘器也称过滤式除尘器,其原理为利用纤维编织物制作的袋子来捕集烟气中的固体颗粒,长处为:1)除尘效率高,一般都可保证出口排放浓度在 50 mg/Nm3以下,甚至能够达到 30 mg/Nm3以下的排放浓度;2)构造简单,操作保护方便;3)对粉尘特征不敏感,不受比电阻的影响;4)烟肚量及粉尘浓度的变化不影响出口排放浓度,只影响清灰频次;5)除尘效率跟着运转年份增添反而高升,直致滤袋无效而换袋;6)能在线检修,且检修换袋在大气环境中进行,检修环境较好;其弊端为:1)本体阻力比电除尘器高1200Pa左右;2)对烟气温度较敏感,一般要求在160℃的烟气温度下运转,太高烟气温度将影响滤袋的使用寿命和成本;3)烟气成份对滤袋的使用寿命影响较大,对PPS滤料,烟气中 Br 的含量、氧的含量、 NO X的含量等影响较大;4)换袋成本较高。
如何解决燃煤锅炉粉尘不稳定的问题摘要:目前燃煤锅炉的长周期运行已起到制约氧化铝产能的重要因素,其中除尘器能否长周期高效的运行也制约着锅炉的稳定运行,从而导致环保指标的波动,间接影响到整体企业的效益。
关键词:燃煤锅炉;粉尘不稳定;改造方案1、除尘系统改造方案比1.1电除尘器改为布袋除尘器布袋除尘器为过滤式除尘器,含尘气流均匀进入到布袋除尘器的各室,经滤袋过滤后,灰尘粘附在滤袋的外表面,随着灰尘粘附厚度的增加,滤袋内外差压达到预先设定值时,脉冲清灰系统启动,对滤袋依次进行清灰,粉尘落入灰斗。
被过滤后的干净烟气由滤袋内部经净气室、引风机、烟筒排入大气。
工作图示如下:布袋除尘器的最大优点是:除尘效率不受烟尘成份、进口烟尘浓度、粉尘颗粒分散度及粉尘比电阻等烟气粉尘性质的影响,对微细粉尘捕集率一般可达99.5%以上,安装运行良好的设备烟尘排放浓度<30mg>根据目前煤粉锅炉收到基灰情况,袋式除尘器很难保证烟尘排放满足≤10mg/Nm3要求,同时长时间运行在高浓度烟尘工况下,运行阻力高,磨损严重,容易造成滤袋过早破损失效,即使选用性能较高的滤袋,其使用寿命也很难保证30000h 以上,设备投资和运行维护费用都会相对较高。
1.2电除尘改造为电袋复合除尘器将电除尘器改造为电袋复合除尘可以保证除尘器出口烟尘排放≤10mg/Nm3。
目前国内应用的电袋复合除尘器的型式有垂直布置固定行喷吹、垂直布置旋转喷吹、水平横置卧式扁袋型式。
置旋转喷吹电袋复合除尘器型式,由于不能充分利用现有电除尘器的场地空间,这种型式的除尘器宽度方向占地较大,沿着烟气流向方向不宜过长,一般布置为两个过滤单元。
虽然该除尘器脉冲电磁阀使用数量少,一旦出现故障将直接影响整台机组除尘器正常运行;对于原有卧式电除尘器的流场长度增加,同心圆型式布置滤袋不利于烟气流场分布。
设备运行过程中还存在转动机构,增加了检修维护工作量,所以本方案不建议采用这种型式除尘器。
前言据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3.而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康.因此,烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作.能用于烟气脱硫和除尘的设备很多,但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜.1.设计任务书1.1.课程设计题目燃煤采暖锅炉烟气处理系统设计1.2.设计原始材料锅炉型号:SZL4-13型(额定热功率2.8米W),共3台设计耗煤量:600 千克/h·台烟气温度:160℃脱硫塔出口烟温:60℃标准状态下烟气密度:1.34千克/米3空气过剩系数:α=1.4锅炉外形尺寸:4866×3660×2550锅炉烟囱尺寸:Φ600排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:5℃标准状态下空气含水:0.01293千克/米3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C=68% H=4% S=1% O=5%N=1% W=6% A=15% V=13%锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米32.设计概况2.1.设计内容某燃煤采暖锅炉,烟气排放最大量Q=18450米3/h,烟气最高温度160℃,烟气含尘量2340米g/米3,烟气中二氧化硫含量1950米g/米3.2.2.设计依据《锅炉大气污染物排放标准》 GB13271-2001《袋式除尘器技术要求》 GB/T6719-2009《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-89《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》 JB/T8471-1996《环境空气质量标准》 GB3095-19962.3.设计要求2.3.1.排放标准锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米33.处理工艺设计3.1.除尘工艺设计3.1.1.各除尘器的简述离心式除尘器离心分离除尘器的工作原理是,利用烟气作旋转运动,依靠离心作用将烟气中粉尘分离出来.这种离心力要比单独靠中立获得的分离大得多,因而除尘较有效.它的结构简单,运行操作方便,可以分离捕集较细的粉粒,但除尘效率不高,约85%左右,阻力一般不大于1000Pa,因此,它被广泛应用于独立的除尘装置,也可作其他除尘器的预处理装置.洗涤式除尘器洗涤式除尘器是用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体,使含烟气相互凝集,从而使尘粒得到分离的装置.其中应用最多的是文丘里洗涤除尘器,它的主要部件是文丘里管.压力水从文丘里管的喉口的小孔进入,高速的含尘烟气流通过喉口将水雾化成无数水滴,同时使尘粒粘附在所生产的水滴上.将这种气液混合物引入分离器,使水滴与尘粒分离,烟气得到净化.文丘里洗涤器的除尘效率一般在95%以上,它随液滴直径、喉管气速的增加而增加.当液滴直径比尘粒大50倍时,其除尘效率最高.这种除尘器结构简单,除尘效率高,水滴还能吸收烟气中的二氧化硫的三氧化硫.其缺点是阻力大,需要有污水处理装置.袋式除尘器袋式除尘器是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,采用玻璃纤维作滤料的空气过滤器,主要可用于通风及空气调节的气体净化.袋式除尘器的除尘机理如下:含尘气体进入滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁气体从排出口排出,沉积在滤料上的粉尘可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中.粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘初层.初层形成后,它成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率,滤布起形成粉尘初层和支撑它的骨架作用,但随着粉尘在滤袋上的积聚,滤袋两侧的压力增大,会把有些已附在滤料上的细小粉粒挤压过去,使除尘效率下降.袋除尘器的阻力一般为1000-2000Pa.另外,若除尘器阻力过高,还会使除尘系统的处理气体量下降,影响生产系统的排风效果.因此,除尘器阻力达到一定数值后要及时清灰,清灰不能过分,即不应破坏粉尘初层,否则会引起除尘效率显著降低.电除尘器电除尘器是利用静电力实现尘粒与烟气流分离的一种除尘装置.电除尘器是在放电极与平板状集尘极之间加以较高的直流电压,使电晕极发生电晕放电.当含尘烟气低速流过放电极与集尘极之间时,首先烟气中的气体分子发生电离,由于含尘烟气中大部分气体(氮气、氢气、二氧化碳)与电无亲和力,故会带负电荷成为负离子,它在向正极移动中遇到随烟气流动的大部分粉尘会使粉尘取得负电荷而转向阳极板上,使粉尘所带的电荷得到中和.集尘板上粉尘到一定厚度时,可用机械振打的方法使之落入灰斗.电除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气流量、粉尘趋进速度,尤其是粉尘的导电性有关,电除尘器具有很高的除尘效率(可达99.99%),可捕集到0.1μ米以上的尘粒.它阻力小,运行费用低,处理烟气量的能力大,运行操作方便,可完全实现自动化.缺点是设备庞大,投资费用高.旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来,已有百余年历史.对于捕集5-10μ米以上的粉尘效率较高,其除尘效率可达90%以上,被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门.旋风除尘器结构简单,除尘器本身无运动部件,不需特殊的附件设备,占地面积小,制造、安装投资较少.操作、维护简单,压力损失中等,动力消耗不大,运转、维护费用较低.操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度、温度限制.对于粉尘的物理性质无特殊要求,同时可根据化工生产的不同要求,选用不同材料制成,或内衬各种不同的耐磨、耐热材料,以提高使用寿命.3.1.2.主要除尘器的选用在选择除尘技术时,应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响.除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响.针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况,对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比.1)除尘效率布袋除尘器:对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效.通常除尘效率可达99.99%以上,排放烟尘浓度能稳定低于50米g/N米3,甚至可达10 米g/N米3以下,几乎实现零排放.电除尘器:随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫),比电阻大,即使达标也变得越来越困难.而布袋除尘器的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响,具有稳定的除尘效率.针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法,布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的.2)系统变化对除尘器的影响锅炉系统是一个经常变动和调节的系统,因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化.这一系列的变化,针对不同的除尘器会引起明显不同的变化.下面从主要的几个方面进行对比:(1)送、引风机风量不变,锅炉出口烟尘浓度变化①除尘器:烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化,从而导致清灰频率改变(自动调节).烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快,相应的清灰频率高,反之清灰频率低,而对排放浓度不会引起变化.②对静电除尘器:烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量,因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率,最终反映在排放浓度的变化上.通常烟尘浓度增加除尘效率提高,排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低,排放浓度会相应降低.(2)锅炉烟尘量不变,送、引风机风量变化①对布袋除尘器:由于风量的变化直接引起过滤风速的变化,从而引起设备阻力的变化,而对除尘效率基本没有影响.风量加大设备阻力加大,引风机出力增加;反之引风机出力减小.②对静电除尘器:风量的变化对设备没有什么太大影响,但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显.若风量增大,静电除尘器电场风速提高,粉尘在电场中的停留时间缩短,虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度,但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响,因此除尘效率降低非常明显;反之,除尘效率有所增加,但增加幅度不大.(3)烟气温度的变化①对布袋除尘器:烟气温度太低,结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀,烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋.但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内,就不会影响除尘效率.引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下,因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施.②对静电除尘器:烟气温度太低,结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电,但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高,粉尘比电阻升高不利于除尘.因此烟气温度直接影响除尘效率,且影响较为明显.(4)气流分布①对布袋除尘器:除尘效率与气流分布没有直接关系,即气流分布不影响除尘效率.但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀,不能偏差太大,否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋,影响除尘器滤袋的正常使用寿命.②对静电除尘器:静电除尘器非常敏感电场中的气流分布,气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低.在静电除尘器性能评价中,气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一.3)运行与管理(1)运行与管理①对布袋除尘器:运行稳定,控制简单,没有高电压设备,安全性好,对除尘效率的干扰因素少,排放稳定.由于滤袋是布袋除尘器的核心部件,是布袋除尘器的心脏,且相对比较脆弱、易损,因此设备管理要求严格.②对静电除尘器:运行中对除尘效率的干扰因素多,排放不稳定;控制相对较为复杂,高压设备安全防护要求高.由于静电除尘器均为钢结构,不易损坏,相对于布袋除尘器,设备管理要求不很严格.(2)停机和启动①对布袋除尘器:方便,但长期停运时需要做好滤袋的保护工作.②对静电除尘器:方便,可随时停机.(3)检修与维护①对布袋除尘器:可实现不停机检修,即在线维修.②对静电除尘器:检修时一定要停机4)设备投资(1)对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气),两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右(2)对于低硫高比电阻粉尘、高SiO2、Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘,两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些.(3)通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度,静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高.以呼和浩特电厂200米W机级为例:布袋除尘器:每台机组的除尘器投资<2000万元,保证排放浓度<50米g/N米3以下.对静电除尘器:按四电场,比集尘面积130米2/米3/S计算.达标250米g/N米3,每台除法器投资约2500万元.5)运行维护费用(1)运行能耗对布袋除尘器:风机能耗大,清灰能耗小.对静电除尘器:风机能耗小,电场能耗大.但是,总体来讲两种除尘器的电耗相当.对于静电除尘器难以捕集的粉尘,或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时,静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高,也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高.如果按照即将出台的新环保标准,静电除尘器要是做到达标话,必定是采用4电场以上的静电除尘器,其电耗也就一定比布袋除尘器高.(2)维护费用布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费,从目前实际运行情况来看,一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿.静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等.此项费用较高,但年限比较长,约6年左右.(3)经济效益分析实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%,因此,电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右.如果按照目前国家征收排污费的情况来看,采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的,至少上百万到几百万元.按照以前达标即不需要交纳排污费的话,采用布袋除尘器就可以免交排污费.另外,布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少二氧化硫的排污费.总之,新的环保标准出台以后,静电除尘器要想做到达标排放,就必须采用4电场以上的除尘器.此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高,同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多.因此在新的环保要求下,静电除尘器即使达标,其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高.另外,静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右,目前新的排污费制度下,即使达标了也要对排放粉尘量进行收费,因此两种除尘器即使达标以后,静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用.因此,布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备.表1 布袋除尘器与电除尘器的比较表通过比较,选择袋式除尘器.3.2.脱硫工艺设计3.2.1.脱硫方法概述目前,世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种.根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种.湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%,其中氧化镁法技术成熟,尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说,具有投资少,占地面积小,运行费用低等优点,非常适合我国的国情.采用湿法脱硫工艺,要考虑吸收器的性能,其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等.旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点,可以快速吸收烟尘,具有很高的脱硫效率.3.2.2.工艺比选1)脱硫工艺及脱硫吸收器比较选择(1) 脱硫工艺比较选择(见表2)表2 脱硫工艺比较表3 脱硫工艺比较(2)石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点对比①石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆.石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的SO2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品.该工艺的优点主要是:A、脱硫效率高,在Ca/S比小于1.1的时候,脱硫效率可高达 90%以上;B、吸收剂利用率高,可达到90%;C、吸收剂资源广泛,价格低廉;D、适用于高硫燃料,尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理;E、副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料.该工艺的缺点是:A、系统复杂,占地面积大;B、造价高,一次性投资大;C、运行问题较多——由于副产品CaSO4易沉积和粘结,所以, 容易造成系统积垢,堵塞和磨损;D、运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;E、副产品处理问题——目前,世界上对该副产品处理,主要采用抛弃和再利用两种方法:西欧和日本因缺乏石膏资源,所以用此副产品做建筑用石膏板,与此同时,当地建筑规范也为该产品的推广使用提供了方便.但对副产品石膏的成分要求严格(CaSO4>96%).在美国,因天然石膏资源丰富,空地较多,过去一般采用抛弃处理.在中国,天然石膏资源丰富,而石灰石的成分却很难保证,因此脱硫石膏的成分不稳定,建筑行业很难采用;对于建在城市近郊或工业区的需要脱硫的电厂,又很难容纳大量石膏渣液的抛弃,即使有空闲场地抛弃,从长远来讲,仍然可能造成固体废弃物的二次污染.因而副产物处理存在问题.F、由于该工艺技术成熟,运用广泛,目前国家有相应技术规范,但国家环保总局在脱硫技术指导文件中明确指出该种方法适用于大型电站锅炉的脱硫,中小锅炉运用存在规模不经济等问题.G、为适应国内中小型锅炉的烟气脱硫,对该工艺进行了改造运用,减少脱硫剂制备和石膏生成系统尚可,但其他部分的或缺带来诸多问题,因此要谨慎用之.②氧化镁脱硫法氧化镁脱硫技术是利用氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸镁,并通入空气将亚硫酸镁生成溶解度更大的硫酸镁.氢氧化镁作脱硫剂具有反应活性大、脱硫效率高、液气比小等优点,因此具有综合投资低,运行费用低等特点.氧化镁吸收SO2的湿法脱硫方式是目前适合于中、小型锅炉烟气脱硫技术最为成熟的脱硫方式之一.综合氢氧化镁脱硫法具有以下四个特点:A、氧化镁原料取得容易目前包括在日本、首尔、东南亚地区、台湾地区等均有普遍使用的实绩和经验,而所使用的的氧化镁大部分均来自大陆地区.我国拥有丰富的氧化镁资源,储量约为160亿吨,占全世界的80%左右,环渤海湾的山东、辽宁地区以及山西都有丰富的产量.由于广泛地运用,使该技术相对于其他脱硫技术更加成熟.B 、米gO工艺也是技术成熟的脱硫工艺,该工艺在日本已应用了100多个项目,台湾的电厂约95﹪是.米gO法,美国波士顿的米gstic电厂150米w机组.米gO湿法脱硫1982年投产.C、米gO法脱硫效率达到90﹪~98﹪,因为米gO活性强,实例表明在相同操作条件下,米gO作为吸收剂比用CaCO3作为吸收剂时吸附效率高.D 、脱除等量的SO2消耗的米gO量仅为CaCO3的40﹪.E 、米gO法脱硫循环液呈溶液状,不易结垢,不会堵塞.氧化镁湿法的脱硫产物硫酸镁是一种溶解度很大的物质,因此在吸收塔脱硫的反应过程中,不似石灰石(石灰)/石膏法会产生结垢或堵塞的问题.F、脱硫后溶液,处理后可直接排放,无二次污染.G、脱硫设备简单,操作简单,成本低.脱硫系统包括熟化系统、吸收系统、废液处理系统,系统简单明了,现场布置简洁紧凑,系统运行安全可靠.L、脱硫产物的用途如果把米gO法脱硫工艺产物,不经氧化曝气则可以把浆液脱水湿渣,其组成米gSO3 60~70% 米gSO4 20~30 %溶解状,杂质10% ,湿渣可以作为农用肥料.可直接作基肥,追肥和叶面肥.植物正常发育的所需镁量,一般为干重5g/千克左右.施用镁肥不仅可增加作物产量,还可改善产品品质,如镁肥对甘蔗、香蕉、烟叶产量和品质都有良好作用.据调查本地区盛产甘蔗、香蕉.根据全国土壤普查表明不少地区土壤缺镁比较严重,缺镁土壤面积巨大,大约占全国耕地面积的5.8 ,若对每亩地施镁肥,则每年需求镁肥量十分巨大.2) 脱硫吸收器比较选择脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量.脱硫吸收器比较选择如表4所示.表4 脱硫塔性能吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大.相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率.因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器.3.2.3.工艺原理(1) 氧化镁法脱硫原理氧化镁法脱硫的主要原理:在洗涤中采用含有米gO 的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.氧化镁法脱硫工艺有如下特点:A 、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用.B、脱硫效率在90.0%~95.0%之间.C 、脱除等量的SO2, 米gO的消耗量仅为CaCO3的40.0%.D 、要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3~5L/米3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在10~15L/米3之间.E、我国米gO储量约80 亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一.(2) 旋流板塔吸收器脱硫原理旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段,呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的开孔高穿过,将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化,雾化后的洗涤溶液获得较高比表面积,并与废气接触完成脱硫除尘.3.3.工艺流程3.3.1.工艺流程图燃煤采暖锅炉烟气处理工艺流程3.3.2.工艺流程简述工艺流程主要分为两个工段.第一个工段为烟气除尘,第二个工段为烟气脱硫.该工艺采用过滤式脉冲布袋除尘器,脉冲袋式除尘器主要由上箱体、中箱体、下箱体和控制器等组成.含尘空气从进气口进入除尘箱,因气体突然扩张,流速骤然降低,颗料较粗的粉尘,靠其自重力向下沉降,落入灰斗.细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁,经滤袋过滤后的净化空气,通过文氏管进入上箱体,从出气口排出,被吸附在滤袋外壁的粉尘,随着时间的增长,越积越厚,除尘器阻力逐渐上升,处理的气体量不断减少,为了使除尘器经常保持有效状态,设备阻力稳定在一定的范围内,就需要清除吸附在滤袋外面的积灰.经除尘后的烟气进入第二个脱硫工段,采用湿法烟气脱硫技术在旋流板塔吸收器中对除尘后的烟气进行脱硫处理.在洗涤液中采用含有米gO的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.主要化学反应式:米gO + H2O →米g(OH)2SO2 + H2O → H2SO3→ 2H+ + SO3-2。
常用的除尘设备优缺点分析伴随中国现代工业化建设逐步扩大与发展,国内对煤炭、电能、水泥、钢铁、建材等能源的需求也同步增加,在生产和运输过程中会产生大量的粉尘。
这些产业给环境带来了负面的影响,不少企业还是粗放型生产,生产工艺和技术相对落后,资源、能源消耗大,污染严重,所产生的粉尘、烟尘数量巨大。
环境不断恶化是我国持续发展的巨大挑战,拯救环境已经成为中国经济发展不可忽视的问题。
但由于现有除尘、抑尘技术的局限性运营成本高以及抑尘效果不理想仍然是粉尘治理的瓶颈,在粉尘污染严重的作业现场劳动工人的健康受到严重危害。
现有的除尘设备主要有以下几种:1、布袋除尘器布袋除尘器主要是将灰和空气的混合物抽到布袋除尘器内,通过布袋的过滤作用,将灰和空气分离,空气由布袋内部经负压风机出口排入大气,灰由于重力的作用,经锁气阀落入灰库。
存在以下缺点:(1)布袋吸水性大,容易结垢,不抗静电,不阻燃,长期工作通气性差,影响除尘效果;(2)除尘器在清灰过程中产生二次污染;(3)除尘器清灰不合理和不科学时会造成能源损耗;(4)设备容易老化,维护成本高,维修工作量大,使用寿命短,并且占地面积较大;(5)当污染源分散时粉尘难以收集,并且当一些特性粉尘(如:煤粉尘)达到一定浓度时,就会在高温、明火、电火花、摩擦、撞击的情况发生爆炸;(6)选用滤料时必须考虑粉尘气体的特性,一般要求其滤料有耐磨、耐腐、阻力低、使用寿命长等特点,从而增加了滤袋的制造费用;(7)滤料的性质决定了布袋除尘器相对于粉尘具有局限性;8)治理效果差,虽然排放值达到国家允许的50毫克/立方米,但污染现场的治理指标均达不到国家规定的10毫克/立方米。
2、电除尘器电除尘器主要是含尘气体通过高压静电场时,使尘粒荷电,在电场力的作用下,使荷电尘粒沉积到集成板上,当粉尘沉积到一定的厚度后,通过振打将其振落到灰斗内并通过排灰阀将灰排走,从而达到除尘的目的。
存在以下缺点:(1)一次投资高,钢材消耗量大;(2)电除尘器通常要求较高的制造安装精度,否则不能保证其正常高效运行;(3)电除尘器由于电场风速较低而占地面积较大;(4)电除尘器对所处理的粉尘有一定要求,在适宜范围以外的粉尘,采用电除尘就要有相应的措施,才能保证必须的除尘性能。
静电除尘器与电袋复合除尘器性能及成本比较一、电除尘和布袋除尘器的特点1.电除尘器的特点电除尘器是利用强电场电晕放电使气体电离、粉尘荷电,在电场力作用下使粉尘从气体中分离出来。
其特点是:除尘器本体压力损失小<300Pa。
耐高温,普通钢材可在350℃以下运行。
第一电场的除尘效率高,一般能达到70-80%,特别是粒径粗和比电阻适中的粉尘,具有很高的除尘效率,其余电场仅收集含尘量的20-30%的烟尘。
对粉尘的特性较敏感,适宜的比电阻为1 x 104—5 x 1010Ω·cm,效率容易受到烟气工况条件因素的影响而发生变化。
2. 布袋除尘器的特点布袋除尘器也称过滤式除尘器,它是利用纤维编织物制作的袋状过滤元件来捕集含尘气体中的固体颗粒物,它的特点:除尘效率高,出口排放稳定,一般≤50mg/Nm3。
排放浓度对粉尘的特性不敏感,不受粉尘比电阻的影响。
清灰周期、滤袋使用寿命受烟气粉尘浓度影响大,粉尘浓度越高,清灰时间和滤袋使用寿命越短。
运行阻力大,一般为1500-2000Pa,运行费用高。
二、电袋复合式除尘器技术电-优点。
1电-FE型电袋袋区特点低压长袋技术0.2~0.3bar袋长6~8m 清灰力强,二次扬尘少占地面积少和后级的布袋除尘区组成。
2电-袋复合型除尘器的除尘原理前级电除尘区秉承了电除尘器第一电场的除尘优势,能收集烟尘中80-90%粉尘,并使微细粉尘荷电。
一方面大大降低进入布袋除尘区粉尘浓度,另一方面降低在滤袋上沉积粉饼阻力,从而即达到排放浓度≤30~50mg/Nm3环保要求,又降低除尘器整体压损。
3电-袋复合型除尘器的技术特点3.1保证长期高效稳定运行电袋复合式除尘器的除尘效率不受煤种、烟气特性、飞灰比电阻等影响,排放浓度保持可以长期高效、稳定在低于30~50mg/Nm3排放浓度可靠运行。
3.2运行阻力低,滤袋清灰周期时间长,具有节能功效电袋复合式除尘器滤袋的粉尘负荷量小,以及荷电效应作用,滤袋形成的粉尘层对气流的阻力小,易于清灰,比常规布袋除尘器低500Pa的运行阻力,清灰周期时间是常规布袋除尘器4~10倍,大大降低设备的运行能耗。
泊头市新洁环保布阐述袋除尘器与电除尘器的比较目前,全国燃煤锅炉在电力、供暖行业中占绝大多数。
燃煤锅炉烟气除尘技术经历了水膜除尘、布袋除尘到电除尘的过程。
随着国家环保要求的提高和布袋除尘器的运用实践,现在又出现了使用布袋除尘器的趋势。
在锅炉布袋除尘器的早期运用中,很多项目接受了失败的惨痛。
其主要原因在于当时的配套件,特别是滤料这一除尘器关键配套件的质量不过关,国内外都缺少价格合理、耐高温、能适用于燃煤锅炉烟气除尘的材料。
布袋除尘器失败后,燃煤锅炉烟气除尘基本应用电除尘器。
但随着国家环保要求的日益提高、电除尘器的广泛运用,其弱点也逐渐暴露出来。
首先,电除尘器的除尘效率得不到保证。
电除尘器运行初期,除尘效率基本能达到99%,但由于电厂燃煤品种的变化以及电除尘器结构及工作原理的局限,随着运行时间的延续,电除尘器内部组件变形、积灰引起电场变化,除尘效果一路下降,排放严重超标,成为电厂的一块心病。
其次,电除尘器的运行综合费用高。
电除尘器运行一个周期后,部结构变形、损坏严重,为保证正常运行,电厂不得不经常对电除尘器进行维修。
维修投入的人力、物力及检修停产带来的损失对电厂来说不是一个小数。
电除尘自身耗电更是被形象地比喻为电老虎。
目前,随着布袋除尘器滤料等配套件生产技术的日益提高,原来布袋除尘器在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的因素,都得到了解决。
特别是离线检修技术的成功运用,使得脉冲袋式除尘器在锅炉除尘技术中的运用得到有力的支持。
国家环保政策对锅炉烟尘的排放要求有了极大的提高,新的《火电厂污染物排放标准》(GB13223-2003)已经发布,新标准中对燃煤电厂的烟尘排放浓度提高到了50mg/m3。
一部分地方环保部门提出了更严格的要求,北京市从2002 年3 月1 日起执行的《北京锅炉污染物综合排放标准》(DB11/119-2002),烟尘和二氧化硫的排放允许浓度严于很多先进国家标准,从2005 年11 月1 日起,已运行的火电厂锅炉到时烟尘排放浓度仅允许30mg/Nm3,目前四电场电除尘器改为五电场、六电场也很难满足要求。
2003 年7 月1 日实行的《排污费征收使用管理条例》,将对企业征收排污费,超标排放部分加倍收费,这样,对除尘器效率不高的企业,又增加了运行成本。
根据当前形势,静电除尘器改造为布袋除尘器已经势在必行。
由于除尘器是锅炉除尘系统中的关键设备,它的工况效果将直接影响到整个系统的成败,因此,对除尘器的设计、制造、安装、调试和运行等每一个环节都需要精心安排。
我们综合考虑和比较了大气反吹布袋除尘器、回转脉冲袋式除尘器和管喷脉冲袋式除尘器的性能特点,为保证在各种环境条件下除尘器能长期、安全、稳定的工作,体现除尘器的最佳价格性能比,决定采用包含了离线清灰、离线检修功能的RF-DML 型脉冲布袋除尘器。
该形式的除尘器已经在众多厂家的众多工程项目中得到运用。
RF-DML 型脉冲布袋除尘器具有下进风、离线清灰、离线检修、外滤式除尘、清灰效果好、过滤区全封闭、维护检修机外执行、操作方便、排放浓度低、运行费用省等特点。
内蒙古呼市电厂运用了水膜除尘、电除尘、布袋除尘三种技术,三种除尘技术的运用效果产生了鲜明的对比。
相对电除尘器而言,RF-DML 型脉冲布袋除尘器占地面积小、没有电除尘器必须的高压整流设备及控制楼、无须专设除尘器供电变压设备,并且长期运行费用较低。
从投资角度来说,现在的RF-DML 型脉冲布袋除尘器的造价与三电场电除尘器相比略高,接近或低于四电场电除尘器的造价。
随着滤料等布袋除尘器的主要配件的逐步国产化,布袋除尘器的造价将进一步降低。
随着国家环保法规的修订、提高以及人们环保意识的进一步增强,离线清灰低压脉冲布袋除尘器将成为锅炉烟气除尘的首选设备。
以下为我们对布袋除尘器和电除尘器的经济和技术状况的比较,供参考:1 布袋除尘器和电除尘器性能对比袋式除尘器优点:*除尘效率高,可以永久保证粉尘排放浓度在50mg/m3 以下。
*单元组合形式,内部结构简单、附属设备少,投资省,技术要求也没有电除尘器那样高,无须专设操作工。
*能捕集比电阻高,因而电除尘难以回收的粉尘。
*袋式除尘器性能稳定可靠,对负荷变化适应性好,运行管理简便,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。
*能实现不停机检修,即离线检修。
*除尘器占地面积较小,并能按场地要求作专门设计。
*自动化程度较高,对除尘系统所有设备均设有检测报警功能,对操作人员要求较低、操作维护人员的劳动强度较低。
其主要缺点是:*袋式除尘器用于净化含有油雾、水雾及粘结性强的粉尘时对滤料有相应要求;*袋式除尘器净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体时需要防爆措施;*用于处理相对湿度高的含尘气体时,需要采取保温措施(特别是冬天),以免因结露而造成“糊袋”;当用于净化有腐蚀性气体时,需要选用适宜的耐腐蚀滤料,用于处理高温烟气需要采取降温措施,将烟温降到滤袋长期运转所能承受的温度以下,并尽可能采用耐高温的滤料。
电除尘器的优点:*初期除尘效率能达到99%,能捕集1um 以下的细微粉尘,但从经济方面考虑,一般控制一个合理的除尘效率。
*处理烟气量大,可用于高温(可高达500℃)、高压和高湿(相对湿度可达100%)的场合,能连续运转,并能实现自动化。
*具有低阻的特点,电除尘器压力损失仅100~200Pa。
其主要缺点是:*设备庞大,耗钢多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电压为70~100KV,故投资高。
*制造、安装和管理的技术水平要求较高。
*除尘效率受粉尘比电阻影响大,一般对比电阻小于104~105Ω·cm 或大于1010~1011Ω·cm 的粉尘,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响.*对初始浓度大于30g/cm3 的含尘气体需设置预处理装置.*不具备离线检修功能,一旦设备出现故障,或者带病运行,或者只能停炉检修。
对比表:袋式除尘器电除尘器1 除尘效率高≥99.99% 1 除尘效率98%(最好状况99%)2 捕集的粉尘不受比电阻值影响2 粉尘比电阻值对捕集效率影响大3 技术结构简单3 技术结构复杂4 袋式除尘器的性能运行稳定可靠4 电除尘器运行过程中芒刺线易脱落、机械震打故障率高5 袋式除尘器对负荷变化适应性好,运行管理简便电除尘器对负荷变化适应性差运行管理复杂6 一次性投资低于电除尘器一次性投资费用高于布袋除尘器(因需高压变电和整流设备)7 袋式除尘器的滤布已有耐高温、防水防油的产品,适应大烟气量锅炉除尘方面的使用对阳极板与芒刺线之间的间距要求很严,由于温度、风速等原因影响变形、芒刺线脱落,除尘效率将降低8袋式除尘器的附属件已过关,运行全部由PLC 控制电除尘的震打锤及受打击部位易损坏和变形,震打电机易坏9 能净化有爆炸危险的或带有大火花的含尘气体,现已在冶金高炉煤气净化中大量使用,滤袋现已具有防静电滤料对净化有爆炸危险的含尘气体,结构比布袋复杂,10 具备离线检修功能10 停炉检修2 布袋除尘器和电除尘器运行可靠性对比布袋除尘器:*能长期保证<50mg/m3 的粉尘排放浓度。
不受入口粉尘浓度、比电阻的影响。
*主要配套件----滤料的使用寿命达30000 小时以上。
*主要配套件----电磁脉冲阀的使用寿命达100 万次以上。
*所有运转设备均设检测报警装置,能在第一时间发现故障并报警。
*主要维护工作----滤袋更换仅需两人就能执行。
*利用离线功能实现检修、维护,不影响锅炉的正常运行。
*在北方严寒条件下,对除尘器压缩空气喷吹系统及本体采用了严格的加温、保温措施,避免了结露的可能。
电除尘器:*投运初期可保持正常运行,并达到预期的除尘效率。
但受入口烟气状况的影响。
由于燃料的灰份及硫份的影响,电除尘器的除尘效率将受到严重的影响。
*运行一段时间后,电极可能发生变形,引起电场变化,除尘效率因而降低。
*维护、检修只能在停炉后才能实现。
3 布袋除尘器和电除尘器维护方便性对比布袋除尘器:*一旦发生故障,能及时从控制系统获得报警及指示。
*故障仓室能离线(锅炉保持正常运行)进行维护检修。
*故障检修均在机外执行,无须进入除尘器内部。
*日常维护中对破损滤袋能进行封闭措施(滤袋破损率在5%以下时),以便进一步减少日常工作量。
电除尘器:*由于电除尘器不具备离线检修功能,一旦发生故障,只能停炉检修,否则只能带病运行。
*检修时员工需进入除尘器内部,工作环境恶劣。
*除尘器内部装置损坏程度及位置完全依靠人力完成检查工作,检修劳动强度大。
4 布袋除尘器和电除尘器运行费用对比1、人力资源:由于RF-DML 型脉冲布袋除尘器的自控程度较高,所有除尘系统运行设备的运行状况包括除尘器运行中的所有运行参数均由PLC 采集并送至主控柜,因而,锅炉主控室人员即可监控除尘系统的运行。
不设专门运行人员。
电除尘器设2 名以上运行点检人员,年费用(工资+三金)6.4 万元。
2、运行费用:脉冲布袋除尘器的设备用电情况气源消耗表序号能源介质耗用量备注1 气源压力0.7Mpa,气量3~7m3/min电源消耗表(单位:KW)序号名称单台备注1 灰斗加热器32 电磁脉冲阀0.0233 气缸0.0254 电控柜35 照明0.1253、备品备件费用:电磁脉冲阀的使用寿命为100 万次以上,因而,可以不考虑其费用。
滤料的使用寿命为30000 小时,按每年运行时间8000 小时计算,约4 年后需要更换。
根据国外相关经验,已有滤料使用7 年未更换的记录。
4、由于本公司设计生产的RF-DML 型脉冲布袋除尘器具有离线检修的功能,在锅炉运行期间除尘器可以实现不停机检修、维护,避免了停炉检修带来的损失。
对比表(按运行时间6500 小时/年、三年平均计算;厂用电价:0.4 元/千瓦时):75t/h 锅炉配套除尘器电除尘器布袋除尘器序号项目内容费用(元)内容费用(元)高压整流装置耗用340000 增加的风机量80kW 208000振打电机耗用840 空压机3500保温箱耗用21120 灰斗加热耗用21120排灰电机耗用5800 排灰电机耗用58001 电耗照明、电控耗用15600 照明、电控耗用8400更换芒刺、极线40000 加热元件800加热元件800 电气元件1600电气元件2400 密封材料300密封材料500 脉冲阀膜片12002易损件耗用振打电机2400 更换滤袋910003人力资源2 人64000 无4 停炉检修损失有无合计493460 合计341720130t/h 锅炉配套除尘器电除尘器布袋除尘器序号项目内容费用(元)内容费用(元)高压整流装置耗用390000 增加的风机量80kW 208000 振打电机耗用1120 空压机5800保温耗用28160 灰斗加热耗用28160排灰电机耗用7744 排灰电机耗用77441 电耗照明、电控耗用20080 照明、电控耗用10080更换芒刺、极线60000 加热元件1200加热元件1200 电气元件2400电气元件3600 密封材料500密封材料800 脉冲阀膜片18002易损件耗用振打电机3600 更换滤袋1200003人力资源2 人64000 无4 停炉检修损失有无合计580304 合计385684240t/h 锅炉配套除尘器电除尘器布袋除尘器序号项目内容费用(元)内容费用(元)高压整流装置耗用503100 增加的风机量90kW 234000振打电机耗用1860 空压机47190保温箱耗用45700 灰斗加热耗用45700排灰电机耗用7744 排灰电机耗用77441 电耗照明、电控耗用26100 照明、电控耗用13100更换芒刺、极线90000 加热元件1800加热元件1800 电气元件36002 易损件耗用电气元件5400 密封材料750- 8 -密封材料1200 脉冲阀膜片8400振打电机5400 更换滤袋2400003 人力资源64000 人力资源04 停炉检修损失有无合计752304 合计6022845 布袋除尘器和电除尘器排污(烟尘)收费对比75t/h 锅炉:(根据国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会第31 号令,按6500 小时/年;除尘器处理烟气量按168000m3/h、入口浓度按50g/Nm3 计算)布袋除尘器:年排放总量:0.05kg/m3×168000m3/h×6500h×(1-0.9999)=5460kg年污染当量数:5460kg÷2.18 kg =2504.59年排污(烟尘)收费:2504.59×0.6 元=1502.75 元电除尘器:除尘效率为99%时:年排放总量:0.05kg/m3×168000m3/h×6500h×(1-0.99)=546000kg年污染当量数:546000kg÷2.18 kg =250458.72年排污(烟尘)收费:250458.72×0.6 元=150275.23 元除尘效率为98%时:年排放总量:0.05kg/m3×168000m3/h×6500h×(1-0.98)=1092000kg年污染当量数:1092000kg÷2.18 kg =500917.43年排污(烟尘)收费:800126.15×0.6 元=300550.46 元130t/h 锅炉:(根据国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会第31 号令,按6500 小时/年;除尘器处理烟气量按268350m3/h、入口浓度按50g/Nm3 计算)布袋除尘器:- 9 -年排放总量:0.05kg/m3×268350m3/h×6500h×(1-0.9999)=8721.375kg年污染当量数:8721.375kg÷2.18 kg =4000.63年排污(烟尘)收费:4000.63×0.6 元=2400.38 元电除尘器:除尘效率为99%时:年排放总量:0.05kg/m3×268350m3/h×6500h×(1-0.99)=872137.5kg年污染当量数:872137.5kg÷2.18 kg =400063.年排污(烟尘)收费:400063.×0.6 元=240038 元除尘效率为98%时:年排放总量:0.05kg/m3×268350m3/h×6500h×(1-0.98)=1744275kg年污染当量数:1744275kg÷2.18 kg =800126.15.年排污(烟尘)收费:800126.15×0.6 元=480075.69 元240t/h 锅炉:(根据国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会第31 号令,按6500 小时/年;除尘器处理烟气量按427713m3/h、入口浓度按50g/Nm3 计算)布袋除尘器:除尘效率为99.98%时:年排放总量:0.05kg/m3×427713m3/h×6500h×(1-0.9998)=27801kg年污染当量数:27801kg÷2.18 kg =12753年排污(烟尘)收费:12753×0.6 元=7652 元电除尘器:除尘效率为99%时:年排放总量:0.05kg/m3×427713m3/h×6500h×(1-0.99)=1390067kg年污染当量数:1390067kg÷2.18 kg =637646年排污(烟尘)收费:637646×0.6 元=382587 元结论:鉴于循环流化床锅炉进行炉内脱硫时或其它炉型进行炉外干法/半干法脱硫需喷入碱性粉末,对粉尘比电阻影响较大,且烟气含尘量增加,布袋除尘器不受- 10 -粉尘比电阻影响、不受负荷影响的性能特点在此较为突出,加上在运行费用、运行维护方便程度及占地面积、初期投资等方面的优势,对满足长期的、逐渐提高的环保要求具有强有力的保障能力。