一、概述
上世纪,全国在燃煤电站锅炉烟气收尘设备中电除尘器占了绝大多数。随着国民经济的发展,国家对污染控制水平和要求不断提高,对微细粉尘的控制上日益严格,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必须小于50mg/Nm 3 ,一些地方环保部门提出了更严格的要求,北京市要求到2008年奥运会举办前,所有北京地区的火电厂烟尘排放浓度小于30mg/Nm 3 。这对电除尘器产生了严峻考验,对技术已经成熟的袋式除尘器提供了新的发展机遇。
二、电除尘器的特点
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。其优点为:
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。
其缺点为:
1)占地面积大;
2)钢材耗量大;
3) 除尘效率对粉尘的特性比较敏感,一般最适宜收集的比电阻为10 4 ~10 11 Ω.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、宣威地区的煤)则很难捕集,即使采用五电场或六电场的电除尘器也很难确保排放浓度在50 mg/Nm 3 以下。
4)烟气量变化及入口浓度变化将影响除尘效率
5)随着运行年份的增加除尘器效率逐年下降
5)电除尘器本体功耗高
6)不能在线检修,且检修的环境较差。
三、布袋除尘器的特点
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,优点为:
1)除尘效率高,一般都可保证出口排放浓度在50 mg/Nm 3 以下,甚至可以达到30 mg/Nm 3 以下的排放浓度;
2)结构简单,操作维护方便;
3)对粉尘特性不敏感,不受比电阻的影响;
4)烟气量及粉尘浓度的变化不影响出口排放浓度,只影响清灰频率;
5)除尘效率随着运行年份增加反而升高,直致滤袋失效而换袋;
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;
其缺点为:
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℃的烟气温度下运行,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。因目前国际上只有日本二家公司生产PPS纤维,导致滤袋成本居高不下。随着布袋除尘器市场的进一步扩大,PPS纤维需求量的增加,国内科研机构必将投入较大力度研发PPS纤维,PPS纤维国产化后布袋除尘器的投资成本及换袋成本将大大下降;
四、布袋除尘器现状
布袋除尘器在国外早已成功应用,目前在美国的燃煤电站50%左右的锅炉烟气除尘设备为布袋除尘器,澳大利亚为80%左右,德国为60%左右。在我国钢铁行业、冶金行业及水泥工业等亦早已成功应用。在电厂锅炉应用经历几个波折,早在1979年我国先后有五个电厂引进了布袋除尘器,二三年先后因滤袋损坏而拆除。1993年上海杨树浦电厂再次引进澳大利亚布袋除尘器,但再次遭到拆除,我国在电站的布袋除尘器走入低谷。现在回顾为何以前布袋除尘器遭到失败,其主要原因有二个,一为当时有锅炉运行工况不稳定,锅炉烟温经常超标;二为当时国内外没有合适的滤料适合高温的工况条件,直接导致布袋除尘器应用失败。直到2001年,内蒙丰泰电厂2*200MW机组,由于煤种问题,如果用电除尘器,难以确保出口排放浓度小于200 mg/Nm 3 的要求,因此引进德国的布袋除尘器,反映良好。之后布袋除尘器在电站锅炉开始推广应用。目前国内最大装机容量都在内蒙,其中有菲达供货的内蒙新丰电厂2*300MW机组等。
五、布袋除尘器与五电场电除尘器经济对比
比较项目 |
布袋除尘器 |
电除尘器lv快盈app |
处理烟气量 |
900000m 3 /hlv快盈app |
900000m 3 /h |
除尘效率 |
不管煤种如何变化,都可以保证烟尘排放浓度小于 5 0mg/Nm 3 。 也可保证更为严格的要求lv快盈app |
受煤种的影响很大,即使采用五电场的电除尘器,也很难确保烟尘的排放浓度小于50mg/Nm 3 。 特别宣威地区的煤种,要保证 烟尘的排放浓度小于 100 mg/Nm 3 都很难。 |
设备阻力lv快盈app |
一般在1500Pa以内。 |
一般为200~300Pa。 |
设备电耗 |
主要是引风机与空压机增加的电耗。一台炉 本体 设备功耗约为 100 kW (主要为灰斗电加热功耗) 。 空压机系统的功耗为90KW(布袋末期最大耗气量时,正常使用功率不超过60KW),引风机阻力增加1200Pa,功耗增加约360KW。 |
5电场的除尘器耗电量约为 900 kW。 |
设备维护费用lv快盈app |
主要有: 1) 滤布更换费用。滤布使用寿命按4年计,平均每年约 80 万元。(滤袋国产化 后 成本 可 下降);lv快盈app 2) 笼骨更换费用。按10年计,每年约 8 万元; 3) 脉冲喷吹阀阀芯更换费用。按4年计,每年约 1.5 万;lv快盈app 4)引风机阻力增加,需增加电耗约 360 kW; 5)空压机实际消耗功率 6 0kW; 6) 本体设备功耗约为 10 0 kW; 每年运行7 5 00小时,电费为 520 ×7 5 00×0.3元= 117 万元; lv快盈app 合计一年费用为: 206 万元 |
主要有: 1) 电除尘器本体电耗为 900 kW,每年运行7 5 00小时,费用为 9 00×7 5 00×0.3元= 202.5 万元; 2) 每年常规维修费用 7 万元; 3) 极板、极线以十年更换一次,则每年需 2 0万元;lv快盈app 4) 不计由于电除尘器逐着运行年份增加,除尘效率下降而引起电除尘器需改造的费用 及因排污超标而需支付的排污费 。 合计一年费用为: 229.5 万元 |
设备投资lv快盈app |
与五电场电除尘器大致相同 |
大致相同lv快盈app |
占地面积lv快盈app |
23m×13mlv快盈app |
30m×21mlv快盈app |
日常运行管理 |
可在线维修。lv快盈app |
维修时必须要停机。lv快盈app |
煤种变化基本不影响设备性能。lv快盈app |
煤种变化对排放浓度的影响 较 大。 |
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锅炉负荷变化或烟尘浓度变化,会影响清灰频率,也有可能影响设备阻力,但 仍能达到要求的排放浓度 。 |
锅炉负荷变化或烟尘浓度变化直接影响排放浓度。 |
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高温会影响滤布寿命。如是PPS滤布,要求 长时 烟气温度小于1 6 0℃。 |
一般的烟气温度变化不会影响设备 正常使用 。 |
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总结 |
排放浓度:布袋除尘器可以确保达标 。 但影响电除尘器除尘效率的因素较多,难以确保。 设备投资: 大致相同 。lv快盈app 运行费用:(包括设备电耗与维护费用) 布袋除尘器稍低 。lv快盈app 运行管理:布袋除尘器可以在线维修而电除尘器不能。lv快盈app 布袋除尘器对烟气温度的要求较严。 |
六、总结
保护环境,保护人类赖以生存的大气环境,已举世瞩目。尤其是中国加入WTO,中国政府在保持经济稳步增长的同时,更加注重环境保护,对微细粉尘的控制将越来越严,对排污超标企业的处罚力度将越来越大。布袋除尘器作为一种高效的除尘设备,必将越来越得到电力系统的青睐。