布袋除塵器和電除塵器有哪些不同
煙塵是造成大氣污染的主要因素之一,減少大氣污染的根本措施就是減少有害物質向大氣的排放。目前國內處理煙塵等粒狀污染物的設備主要為袋式除塵器和電除塵器。在選擇除塵設備時,應充分考慮其經濟、可靠、適用和社會等。在選擇除塵技術時,應考慮使用當地條件、現場條件、燃燒煤種特、排放標準和需要達到的除塵效率等多種因素。本文針對目前對環保的要求以及袋式除塵器和電除塵器在能上的差異和在各行各業中應用的實際情況,對兩種除塵器在實際應用中的基本特指標做一簡單客觀的對比。
采用不同的多孔濾料制作成袋狀過濾元件(即濾袋),當含塵氣體通過濾袋時,塵粒因慣的作用與濾袋碰撞而被攔截,細微的塵粒(粒徑為1μm或更小)則因擴散作用(布朗運動)不斷改變運動方向,從而增加了塵粒與濾袋接觸的機會。塵粒與濾袋碰撞時產生的粘附作用與靜電作用使塵粒堆積在濾袋表面,形成濾餅(或稱濾床),這種濾餅又通過篩分作用,得以捕集更細的塵粒。若除塵器的過濾方式為內濾式,則塵粒會被阻留在濾袋的內表面,而干凈氣體會通過濾袋纖維間的縫隙逸袋外;若除塵器的過濾方式為外濾式,則反之。當塵粒堆積到一定程度后,借助重力的作用采用氣力或機械的方法,將塵粒從濾袋上除去,粉塵收集后輸送走。
在電除塵器的正負極上通以高壓直流電,使兩極間維持一個足以令氣體電離的電場,當含塵氣體通過高壓電場時塵粒荷電(一般荷負電),并通過電場力的作用,使帶電塵粒向極相反的集塵極(正極)移動,沉積在集塵極上,從而將塵粒從含塵氣體中分離出來,然后通過振打電極的方法使粉塵降落到除塵器下部的集料斗內收集并輸走。
袋式除塵器的除塵效率比電除塵器高,并且對有嚴重影響的重金屬粒子及亞微米級塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達99.99%以上,排放煙塵濃度能穩定低于50mg/Nm3,甚可達10mg/Nm3以下,幾乎實現了零排放。
從目前國內電力行業燃煤鍋爐的應用情況來看,袋式除塵器處理后的煙塵排放濃度能保證在30mg/Nm3以下。如呼和浩特電廠的兩臺200MW機組的鍋爐煙氣凈化采用了袋式除塵器,從CEMS系統長期自動監測的結果和權威檢測機構的人工采樣測試結果來看,排放濃度均低于27mg/Nm3。
袋式除塵器高效的過濾機理決定了它不受燃燒煤種物化能變化的影響,具有穩定的除塵效率。針對目前的排放標準和排放的征收辦法,袋式除塵器所帶來的經濟效益是顯而易見的。
電除塵器的除塵效率雖然亦可達到99.9%以上,但由于控制及維護技術的要求較高,且電除塵器對粉塵的比電阻比較敏感,所以其除塵效率并不穩定,但在一般情況下也可達到排放要求。隨著環保標準的進一步提高和越來越多的電廠燃用低硫煤(或者經過了高效脫硫),就電除塵器而言,要排放達標會變得越來越困難。
4鍋爐系統變化對除塵器的影響的對比
燃煤電廠的煤種相對穩定,但也會遇到煤種或煤質發生變化的情況;鍋爐系統是一個會經常變動和調節的系統,因此從鍋爐中產生的煙氣的物化能、煙塵濃度、溫度等參數也會發生變化。這些變化,也會引起除塵器的不同變化。系統的幾個主要變化對不同除塵器的影響如下:
(1)送、引風機風量不變,鍋爐出口煙塵濃度變化
對袋式除塵器:煙塵濃度的變化只會引起袋式除塵器濾袋負荷的變化,從而導致清灰頻率的改變(自動調節)。煙塵濃度高的濾袋上的積灰速度快,相應的清灰頻率高,反之清灰頻率低,而對排放濃度不會引起變化。
對電除塵器:煙塵濃度的變化會直接影響粉塵的荷電量,因此也就直接影響了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,排放濃度會相應增加;煙塵濃度減小除塵效率降低,排放濃度會相應減小。
(2)鍋爐煙塵量不變,送、引風機風量變化
對袋式除塵器:風量的變化會直接引起過濾風速的變化,從而會引起設備阻力的變化,但對除塵效率基本沒有影響。風量加大設備阻力提高,引風機出力增加;反之引風機出力減小。
對電除塵器:風量的變化對設備沒有太大影響,但電除塵器的除塵效率隨風量的變化會較為明顯。若風量增大,電除塵器電場風速提高,粉塵在電場中的停留時間縮短,雖然電場中的風擾動增強了荷電粉塵的有效驅進速度,但不足以抵償高風速引起的粉塵在電場中駐留時間的縮短和二次揚塵加劇所帶來的負面影響,因此除塵效率的降低會非常明顯;反之,除塵效率會有所增加,但增加幅度不大。
對袋式除塵器:煙氣溫度太低,會發生結露并可能會引起“糊袋”及殼體腐蝕;煙氣溫度太高超過濾料允許溫度會造成“燒袋”而損壞濾袋。但如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內,就不會影響除塵效率。引起不良后果的溫度是達到了極端的溫度(事故/不正常狀態),因此袋式除塵器必須設有對極限溫度控制的有效保護措施。
對電除塵器:煙氣溫度太低,結露就會引起殼體腐蝕或高壓爬電,但有利于提高除塵效率;煙氣溫度升高,會引起粉塵比電阻升高而不利于除塵。因此煙氣溫度會直接影響除塵效率,且影響較為明顯。
(4)煙氣物化成分(或燃燒煤種)變化
對袋式除塵器:煙氣的物化成分對袋式除塵器的除塵效率沒有影響。但如果煙氣中含有對所有濾料都有腐蝕破壞的成分時就會直接影響濾料的使用壽命。
對電除塵器:煙氣物化成分會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,除塵效率就越高;反之,除塵效率就越低。另外,煙塵中的化學成分(如硅、鋁、鉀、鈉等含量)的變化也會引起除塵效率的明顯變化。
對袋式除塵器:除塵效率與氣流分布沒有直接關系,即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內部局部氣流分布應盡量均勻,不能偏差太大,否則會由于局部負荷不均或射流磨損而造成局部破袋,影響除塵器濾袋的正常使用壽命。
對電除塵器:電除塵器對電場中的氣流分布非常敏感,氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在電除塵器的能評價中,氣流分布的均方根指數通常是評價一臺電除塵器好壞的重要指標之一。
對袋式除塵器:運行穩定,控制簡單,沒有高電壓設備,安全好,對除塵效率的干擾因素少,排放穩定。由于濾袋是袋式除塵器的核心部件,且相對比較脆弱、易損,因此設備管理要求嚴格。
對電除塵器:運行中對除塵效率的干擾因素較多,排放不穩定;控制相對較為復雜,高壓設備安全防護要求高。由于電除塵器均為鋼結構,不易損壞,相對于袋式除塵器,設備管理要求不是很嚴格。
對袋式除塵器:方便,但長期停運時需要做好濾袋的保護工作。
對電除塵器:方便,可隨時停機。
對袋式除塵器:可實現不停機檢修,即在線維修。
對電除塵器:檢修時一定要停機。
(1)對于常規的煙氣和粉塵條件(主要是指比較適合電除塵器的煙氣),兩種除塵器的排放濃度要達到目前較低的環保要求(如120mg/m3),袋式除塵器的初期投資要比電除塵器高20%~35%。
(2)對于低硫高比電阻粉塵和高SiO2、AL2O3類不適合電除塵器捕集的粉塵,兩種除塵器要達到目前較低的環保要求(如120mg/m3),電除塵器和袋式除塵器的初期投資相當或電除塵器的投資較高些。
對于采用典型煤種的鍋爐,如準格爾煤田和勃海灣煤田的煤種,電除塵器的投資比袋式除塵器高。
(3)通常條件下要達到相同的除塵效率或達到相同的排放濃度,電除塵器的投資通常要比袋式除塵器的高。以呼和浩特電廠200MW機級為例,在同等條件并保證排放濃度達標的前提下:
袋式除塵器:每臺機組的除塵器投資小于2000萬元;保證排放濃度在50mg/m3以下。
電除塵器:按4電場,比集塵面積130m2/m3·s計算,達標排放濃度為120mg/m3,每臺電除塵器需要投資約2500萬元。
對袋式除塵器:風機能耗大,清灰能耗小。
對電除塵器:風機能耗小,電場能耗大。
但從總體上講,兩種除塵器的電耗相當。對于電除塵器難以捕集的粉塵,或者說當電除塵器的電場數量超過4電場時,電除塵器的能耗要比袋式除塵器的高,也就是說此時的電除塵器運行要比袋式除塵器高。如果按照環保達標要求120mg/m3計算,電除塵器必須要采用4電場以上才能保證達標排放,因此其電耗也就一定比袋式除塵器高。
袋式除塵器的維護檢修主要是濾袋更換費,由于袋式除塵器的排污費遠低于電除塵器,因此采用袋式除塵器1.5~2年比電除塵器少繳的排污費就可抵償更換一次濾袋的。
電除塵器的維護維修主要是對集塵極(陽極板)、陰極線和振打錘等的更換。此項較高,但更換間隔的年限較長,約6年。
在實際運行中,袋式除塵器的排放濃度約是電除塵器的10%,因此,電廠采用袋式除塵器實際交繳的排污費也為電除塵器的1/10左右。如果按照目前征收排污費的情況來看,采用袋式除塵器后每爐/每年少繳的排污費是相當可觀的,可達百萬元。另外,袋式除塵器還有約5%的脫硫效率,這也可以減少電廠二氧化硫的排污費。
除塵器工作原理及注意事項有哪些
1、除塵器是把粉塵從煙氣中分離出來的設備叫除塵器或除塵設備。除塵器的能用可處理的氣體量、氣體通過除塵器時的阻力損失和除塵效率來表達。同時,除塵器的、運行和維護、使用壽命長短和操作管理的難易也是考慮其能的重要因素。用途是除塵器是鍋爐及工業中常用的設施
2、除塵器的工作原理如下:含塵氣體由下部敞開式法蘭進入過濾室,較粗顆粒直接落入灰倉,含塵氣體經濾袋過濾,粉塵阻留于袋表,凈氣經袋口到凈氣室,由風機排入大氣。當濾袋表面的粉塵不斷增加,程控儀開始工作,逐個開啟脈沖閥,使壓縮空氣通過噴口對濾袋進行噴吹清灰,使濾袋突然膨脹,在反向氣流的作用下,賦予袋表的粉塵迅速脫離濾袋落入灰倉,粉塵由卸灰閥排出。
3、除塵器主要由上箱體、中箱體、灰斗、進風均流管、支架濾袋及噴吹裝置、卸灰裝置等組成。含塵氣體從除塵器的進風均流管進入各分室灰斗,并在灰斗導流裝置的導流下,大顆粒的粉塵被分離,直接落入灰斗,而較細粉塵均勻地進入中部箱體而吸附在濾袋的外表面上,干凈氣體透過濾袋進入上箱體,并經各離線閥和排風管排入大氣。隨著過濾工況的進行,濾袋上的粉塵越積越多,當設備阻力達到限定的阻力值(一般設定為1500Pa)時,由清灰控制裝置按差壓設定值或清灰時間設定值自動關閉一室離線閥后,按設定程序打開電控脈沖閥,進行停風噴吹,利用壓縮空氣瞬間噴吹使濾袋內壓力聚增,將濾袋上的粉塵進行抖落(即使粘細粉塵亦能較徹底地清灰)灰斗中,由排灰機構排出。
4、旋風除塵器加設旁路后其工作原理是含塵氣體從進口處切向進入,氣流在獲得旋轉運動的同時,氣流上、下分開形成雙旋蝸運動,粉塵在雙旋蝸分界處產生強烈的分離作用,較粗的粉塵顆粒隨下旋蝸氣流分離外壁,其中部分粉塵由旁路分離室中部洞口引出,余下的粉塵由向下氣流帶人灰斗。上旋蝸氣流對細顆粒粉塵有作用,從而提高除塵效率。這部分較細的粉塵顆粒,由上旋蝸氣流帶向上部,在頂蓋下形成強烈旋轉的上粉塵環,并與上旋蝸氣流一起進入旁路分離室上部洞口,經回風口引入錐體內與內部氣流匯合,凈化后的氣體由排氣管排出,分離出的粉塵進入料斗。
5、含塵氣體從設備頂部進風口進入設備后,以高速經過旋風分離器,使含塵氣體沿軸線調整螺旋向下旋轉,利用離心力,除掉較粗顆粒的粉塵,有效地控制了進入電場的初始含塵濃度。然后,氣體經下灰斗進入電場工作,由于下灰斗截面積大于內管截積數倍,根據旋轉矩不變原理,徑向風速和軸向風速急劇降低產生零速界面而使內管中的重顆粒粉塵沉降于下灰斗內,降低了進入電場的粉塵濃度,低濃度含塵氣體經電收塵而凝聚在陰陽極板上,經清灰振打而將收集的粉塵由鎖風排灰裝置輸送走。為了防止內管旋風和電場極板振打后在下灰斗內形成的二次揚塵,特在下灰斗中設置了隔離錐。使用范圍水泥、化肥、等行業各種磨機,破碎點下料口,包裝機及烘干機和各種相類似的分散源處理。
6、設備在系統主風機的作用下,含塵氣體從除塵器下部的進風口進入除塵器底部的氣箱內進行含塵氣體的預處理,然后從底部進入到上箱體的各除塵;粉塵吸附在濾筒的外表面上,過濾后的干凈氣體透過濾筒進入上箱體的凈氣腔并匯集出風口排出。隨著過濾工況持續,積聚在濾筒外表面上的粉塵將越積越多,相應就會增加設備的運行阻力,為了保證系統的正常運行,除塵器阻力的上限應維持在1400~1600Pa范圍內,當超過此限定范圍,應由PLC脈沖自動控制器通過定阻或定時發出指令,進行三狀態清灰。該濾筒式除塵器的清灰過程是先切斷某一室的凈氣出口通道,使該室處于氣流靜止狀態,然后進行壓縮空氣脈沖反吹清灰,清灰后再經若干秒鐘時間的自然沉降后,再打開該室的凈氣出口通道,不但清灰徹底、還避免了噴吹清灰產生的粉塵二次吸附,如此逐室循環清灰。
7、含塵氣體進入箱體內,由扁布袋過濾器進行過濾,粉塵被阻留在濾袋外表面,已凈化的氣體通過濾袋進入風機,由風機吸入直接排出,隨著過濾時間的增加,濾袋外面粘附的粉塵也不斷增加,濾袋阻力也相應增大,從而影響了除塵效率,此時啟動振打機構使粘附在濾袋表面的粉塵抖落下來,落在抽屜中的粉塵由人工拉出清除。單機除塵器的工作原理:含塵氣體由進風口進入箱體,由濾袋進行過濾,粉塵被阻留在濾袋外表面,凈化后的氣體由風機經出風口排出箱體外,直接排入(亦可接風管排室外)。隨著主機連續工作,濾袋外面粘附的粉塵不斷增加,使設備阻力不斷上升,為此必須進行清灰,使粘在濾袋外面的粉塵抖落下來,經灰斗落集塵器(抽屜)中,由人工清除。
8、含塵氣體由總進氣管進入氣體分布室,隨后進入陶瓷旋風體和導流片之間的環形空隙。導流片使氣體由直線運動變為圓周運動,旋轉氣流的絕大部分沿旋風體自圓筒體呈螺旋形向下,朝錐體流動,含塵氣體在旋轉過程中產生離心力,將密度大于氣體的塵粒甩向筒壁。塵粒在與筒壁接觸,便失去慣力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面向下落入排灰口進入總灰斗。旋轉下降的外旋氣流到達錐體下端位時,因圓錐體的收縮即以同樣的旋轉方向在旋風管軸線方向由下而上繼續做螺旋形流動(凈氣),經過陶瓷旋風體排氣管進入排氣室,由總排氣口排出。
9、電除塵器建立在電除塵器和塵源控制方法的基礎之上,是解決小分散揚塵點除塵的新途徑。它利用設備的排風管或密閉罩作為極板,在罩或管內安設放電極,接上高壓電源而形成電場。含塵氣體通過電場時,粉塵在電場力作用下在罩或管壁上,凈化后的氣體通過排風管排出。清灰靠人工振打或自重脫落。特別適宜于破碎、篩分車間和燒結輸料皮帶等分散揚塵點以及礦井巷道、小型鍋爐的煙塵凈化。簡易式電除塵器盡管形式較多,但歸納起來有罩式、管式和敞開式三種。
10、罩式除塵裝置是將局部產生塵源點控制在密閉罩內,通過高壓電場抑制或捕集粉塵。典型的罩式除塵裝置用于原料的破碎、運輸和篩分的工藝設備上,如皮帶運輸機,振動篩、倉頂,及有料位落差的揚塵點上等。
11、因為鋁粉爆炸粉塵在一定的濃度下,在遇到火花或靜電的情況下很有可能發生爆炸或燃燒。因為鋁粉爆炸,關鍵的因素是鋁粉濃度,控制鋁粉爆炸有效的辦法,就是控制鋁粉的濃度。而該設備控制鋁粉濃度的工具是除塵器,只要拋丸機除塵器的工作狀態良好,除塵效果好,整個拋丸清理機設備的鋁粉濃度就不會升高。因此保證除塵器具良好的除塵效果,是該設備能否正常運行的關鍵。除塵效果的優劣主要取決于過濾材料,當過濾材料堵塞時除塵效果就會大大降低。當過濾材料的通風及過濾情況良好時,除塵器的靜壓室和動壓室的壓差會穩定在一個固定的范圍內,因此控制除塵器的壓差是控制除塵器工作狀態的有效的辦法。基于此點,迪砂發明了防爆的除塵器,主要做法是將壓差控制儀,安裝在拋丸清理機除塵器附近沒有震動的地方,當拋丸機除塵器工作一段時間堵塞時,該儀器所檢測的壓差值就會發生變化,當檢測值超出設定上下限時,壓差控制儀就會控制除塵器的濾袋的清潔機構工作,如震打或反吹機構將除塵器濾材表面的灰塵去除,以保證除塵器具有良好的工作狀態。當自動清潔仍不能滿足要求時,壓差控制儀會控制報警器報警,并控制設備自動關閉,以防意外。為確保安全運行,我們在拋丸機除塵器的關鍵部位還安裝了重力式自動瀉爆門,該裝置一般設計在拋丸室體和除塵管道的頂部,粉塵密集的部位,該裝置經過了計算,能夠在爆炸剛發生時就能自動將門打開,將爆炸壓力泄除以避免造成設備和人員的傷害。卸壓后該門依靠重力自動關閉。該拋丸機采用FEF210分室反吹的布袋式除塵器,除塵效率達99%以上,廢氣排放≤90mg/m3,符合GBJ4-73工業“三廢”排放標準,主風機功率30kw,除塵布袋采用具有防靜電功能的針刺氈工業濾布精密縫制而成,布袋可以方便地拆下進行清洗再使用。并且該濾袋在安裝過程中均進行可靠接地,可有效地避免由于靜電引起鋁粉爆炸的可能。
環保布袋除塵與電除塵區別
1、一①布袋除塵是物理過濾,什么粉塵都能過濾,不受粉塵屬影響過濾效率。電除塵受粉塵比電阻影響較大,當灰塵的比電阻超過10Λ10Ω·cm(10的10次方)電除塵器的能就會隨著比電阻的增加而降低。主要是由于比電阻過高容易形成反電暈現象,使電除塵的效率降低。②帶式除塵初始投資小,但維護復雜。電除塵出手投資大,以后維護簡單;③除塵效率雖說都能達到99%,但電除塵一直處于理論上能達到。布袋除塵的效率遠遠大于電除塵。以后布袋除塵是主流。
2、二原理區別:電除塵:含塵氣體經過高壓靜電場時被電分離,塵粒與負離子結合帶上負電后,趨向陽極表面放電而沉積;利用靜電場使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法
3、布袋除塵:含塵氣體由進氣口進入灰斗或通過敞開法蘭口進入濾袋室,含塵氣體透過濾袋過濾為凈氣進入凈氣室,再經凈氣室排氣口,由風機排走
4、電除塵優缺點:靜電除塵器也稱電除塵器,優點是:
5、①適用于微粒控制,對粒徑1~2μm的塵粒,效率可達98%~99%;
6、②在電除塵器內,塵粒從氣流中分離的能量,不是供給氣流,而是直接供給塵粒的,因此,和其它的高效除塵器相比。電除塵器的阻力較低,僅為100-200Pa;
7、③可以處理高溫(在400℃以下)的氣體,
8、④適用于大型的工程,處理的氣體量愈大,它的經濟效果愈明顯。
9、③結構較復雜,、安裝的精度要求高;
10、布袋除塵優缺點:袋式除塵器也稱過濾式除塵器,優點是:
11、(1)除塵效率高,一般在99%以上,可達到在除塵器出口處氣體的含塵濃度為20~30m3,對亞微米粒徑的細塵有較高的分級除塵效率;
12、(2)結構比較簡單,操作維護方便;
13、(3)在保證相同的除塵效率的前提下,其和運行低于電除塵器;
14、(4)對粉塵特不敏感,不受粉塵比電阻的影響;
15、(5)在采用玻璃纖維和某些種類的合成纖維來制作濾袋時,可在160~200℃的溫度下穩定運行,有選擇高能濾料時,有些耐溫可達到260℃;
16、(6)在用于干法脫硫系統時,可適當提高脫硫效率。
17、(7)處理氣體量的范圍大,并可處理非常高濃度的含塵氣體,因此它可用作各種含塵氣體的除塵器。其容量可小于每分鐘數立方米、大到每分鐘數十萬立方米的氣流,在采用高密度的合成纖維濾袋和脈沖反沖清灰方式時,它能處理粉塵濃度超過700000mg/m3的含塵氣體,它既可用于塵源的通風除塵,以及對諸如水泥、碳黑、瀝青、石灰、石膏、化肥等各種工藝過程中含塵氣體的除塵,以減少粉塵污染物的排放。
18、(1)不適于在高溫狀態下運行工作,當煙氣中粉塵含水分重要超過25%以上時,粉塵易粘袋堵袋,造成布袋清灰困難、阻力升高,過早失效損壞;
19、(2)與電除塵相比阻力損失稍大,一般為1000~2000Pa;
20、(3)當燃燒高硫煙或煙氣未經脫硫等裝置處理,煙氣了中硫氧化物、氮氧化合物濃度很高時,除FE濾料外,其他化纖合成纖維濾料均會被腐蝕損壞,布袋壽命縮短;
21、(4)不能在“結露”狀態下工作。