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(zhì)向大氣的排放。目前國(guó)內(nèi)處理煙塵等粒狀污染物的設(shè)備主要為袋式除塵器和電除塵器。在選擇除塵設(shè)備時(shí),應(yīng)充分考慮其經(jīng)濟(jì)、可靠、適用和社會(huì)等。在選擇除塵技術(shù)時(shí),應(yīng)考慮使用當(dāng)?shù)貤l件、現(xiàn)場(chǎng)條件、燃燒煤種特、排放標(biāo)準(zhǔn)和需要達(dá)到的除塵效率等多種因素。本文針對(duì)目前對(duì)環(huán)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(yè)中應(yīng)用的實(shí)際情況,對(duì)兩種除塵器在實(shí)際應(yīng)用中的基本特指標(biāo)做一簡(jiǎn)單客觀的對(duì)比。
采用不同的多孔濾料制作成袋狀過(guò)濾元件(即濾袋),當(dāng)含塵氣體通過(guò)濾袋時(shí),塵粒因慣的作用與濾袋碰撞而被攔截,細(xì)微的塵粒(粒徑為1μm或更小)則因擴(kuò)散作用(布朗運(yùn)動(dòng))不斷改變運(yùn)動(dòng)方向,從而增加了塵粒與濾袋接觸的機(jī)會(huì)。塵粒與濾袋碰撞時(shí)產(chǎn)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(guò)篩分作用,得以捕集更細(xì)的塵粒。若除塵器的過(guò)濾方式為內(nèi)濾式,則塵粒會(huì)被阻留在濾袋的內(nèi)表面,而干凈氣體會(huì)通過(guò)濾袋纖維間的縫隙逸袋外;若除塵器的過(guò)濾方式為外濾式,則反之。當(dāng)塵粒堆積到一定程度后,借助重力的作用采用氣力或機(jī)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(fù)極上通以高壓直流電,使兩極間維持一個(gè)足以令氣體電離的電場(chǎng),當(dāng)含塵氣體通過(guò)高壓電場(chǎng)時(shí)塵粒荷電(一般荷負(fù)電),并通過(guò)電場(chǎng)力的作用,使帶電塵粒向極相反的集塵極(正極)移動(dòng),沉積在集塵極上,從而將塵粒從含塵氣體中分離出來(lái),然后通過(guò)振打電極的方法使粉塵降落到除塵器下部的集料斗內(nèi)收集并輸走。
袋式除塵器的除塵效率比電除塵器高,并且對(duì)有嚴(yán)重影響的重金屬粒子及亞微米級(jí)塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達(dá)99.99%以上,排放煙塵濃度能穩(wěn)定低于50mg/Nm3,甚可達(dá)10mg/Nm3以下,幾乎實(shí)現(xiàn)了零排放。
從目前國(guó)內(nèi)電力行業(yè)燃煤鍋爐的應(yīng)用情況來(lái)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(tái)200MW機(jī)組的鍋爐煙氣凈化采用了袋式除塵器,從CEMS系統(tǒng)長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果和權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)的人工采樣測(cè)試結(jié)果來(lái)看,排放濃度均低于27mg/Nm3。
袋式除塵器高效的過(guò)濾機(jī)理決定了它不受燃燒煤種物化能變化的影響,具有穩(wěn)定的除塵效率。針對(duì)目前的排放標(biāo)準(zhǔn)和排放費(fèi)用的征收辦法,袋式除塵器所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。
電除塵器的除塵效率雖然亦可達(dá)到99.9%以上,但由于控制及維護(hù)技術(shù)的要求較高,且電除塵器對(duì)粉塵的比電阻比較敏感,所以其除塵效率并不穩(wěn)定,但在一般情況下也可達(dá)到排放要求。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高和越來(lái)越多的電廠燃用低硫煤(或者經(jīng)過(guò)了高效脫硫),就電除塵器而言,要排放達(dá)標(biāo)會(huì)變得越來(lái)越困難。
4鍋爐系統(tǒng)變化對(duì)除塵器的影響的對(duì)比
燃煤電廠的煤種相對(duì)穩(wěn)定,但也會(huì)遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的情況;鍋爐系統(tǒng)是一個(gè)會(huì)經(jīng)常變動(dòng)和調(diào)節(jié)的系統(tǒng),因此從鍋爐中產(chǎn)生的煙氣的物化能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。這些變化,也會(huì)引起除塵器的不同變化。系統(tǒng)的幾個(gè)主要變化對(duì)不同除塵器的影響如下:
(1)送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變,鍋爐出口煙塵濃度變化
對(duì)袋式除塵器:煙塵濃度的變化只會(huì)引起袋式除塵器濾袋負(fù)荷的變化,從而導(dǎo)致清灰頻率的改變(自動(dòng)調(diào)節(jié))。煙塵濃度高的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)電除塵器:煙塵濃度的變化會(huì)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(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)減小。
(2)鍋爐煙塵量不變,送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化
對(duì)袋式除塵器:風(fēng)量的變化會(huì)直接引起過(guò)濾風(fēng)速的變化,從而會(huì)引起設(shè)備阻力的變化,但對(duì)除塵效率基本沒有影響。風(fēng)量加大設(shè)備阻力提高,引風(fēng)機(jī)出力增加;反之引風(fēng)機(jī)出力減小。
對(duì)電除塵器:風(fēng)量的變化對(duì)設(shè)備沒有太大影響,但電除塵器的除塵效率隨風(fēng)量的變化會(huì)較為明顯。若風(fēng)量增大,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)中的風(fēng)擾動(dòng)增強(qiáng)了荷電粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度,但不足以抵償高風(fēng)速引起的粉塵在電場(chǎng)中駐留時(shí)間的縮短和二次揚(yáng)塵加劇所帶來(lái)的負(fù)面影響,因此除塵效率的降低會(huì)非常明顯;反之,除塵效率會(huì)有所增加,但增加幅度不大。
對(duì)袋式除塵器:煙氣溫度太低,會(huì)發(fā)生結(jié)露并可能會(huì)引起“糊袋”及殼體腐蝕;煙氣溫度太高超過(guò)濾料允許溫度會(huì)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(nèi),就不會(huì)影響除塵效率。引起不良后果的溫度是達(dá)到了極端的溫度(事故/不正常狀態(tài)),因此袋式除塵器必須設(shè)有對(duì)極限溫度控制的有效保護(hù)措施。
對(duì)電除塵器:煙氣溫度太低,結(jié)露就會(huì)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(huì)引起粉塵比電阻升高而不利于除塵。因此煙氣溫度會(huì)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)袋式除塵器:煙氣的物化成分對(duì)袋式除塵器的除塵效率沒有影響。但如果煙氣中含有對(duì)所有濾料都有腐蝕破壞的成分時(shí)就會(huì)直接影響濾料的使用壽命。
對(duì)電除塵器:煙氣物化成分會(huì)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(xué)成分(如硅、鋁、鉀、鈉等含量)的變化也會(huì)引起除塵效率的明顯變化。
對(duì)袋式除塵器:除塵效率與氣流分布沒有直接關(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)荷不均或射流磨損而造成局部破袋,影響除塵器濾袋的正常使用壽命。
對(duì)電除塵器:電除塵器對(duì)電場(chǎng)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(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)電除塵器好壞的重要指標(biāo)之一。
對(duì)袋式除塵器:運(yùn)行穩(wěn)定,控制簡(jiǎn)單,沒有高電壓設(shè)備,安全好,對(duì)除塵效率的干擾因素少,排放穩(wěn)定。由于濾袋是袋式除塵器的核心部件,且相對(duì)比較脆弱、易損,因此設(shè)備管理要求嚴(yán)格。
對(duì)電除塵器:運(yùn)行中對(duì)除塵效率的干擾因素較多,排放不穩(wěn)定;控制相對(duì)較為復(fù)雜,高壓設(shè)備安全防護(hù)要求高。由于電除塵器均為鋼結(jié)構(gòu),不易損壞,相對(duì)于袋式除塵器,設(shè)備管理要求不是很嚴(yán)格。
對(duì)袋式除塵器:方便,但長(zhǎng)期停運(yùn)時(shí)需要做好濾袋的保護(hù)工作。
對(duì)電除塵器:方便,可隨時(shí)停機(jī)。
對(duì)袋式除塵器:可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修,即在線維修。
對(duì)電除塵器:檢修時(shí)一定要停機(jī)。
(1)對(duì)于常規(guī)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(dá)到目前較低的環(huán)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(duì)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(dá)到目前較低的環(huán)保要求(如120mg/m3),電除塵器和袋式除塵器的初期投資相當(dāng)或電除塵器的投資較高些。
對(duì)于采用典型煤種的鍋爐,如準(zhǔn)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(dá)到相同的除塵效率或達(dá)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(jī)級(jí)為例,在同等條件并保證排放濃度達(dá)標(biāo)的前提下:
袋式除塵器:每臺(tái)機(jī)組的除塵器投資小于2000萬(wàn)元;保證排放濃度在50mg/m3以下。
電除塵器:按4電場(chǎng),比集塵面積130m2/m3·s計(jì)算,達(dá)標(biāo)排放濃度為120mg/m3,每臺(tái)電除塵器需要投資約2500萬(wàn)元。
對(duì)袋式除塵器:風(fēng)機(jī)能耗大,清灰能耗小。
對(duì)電除塵器:風(fēng)機(jī)能耗小,電場(chǎng)能耗大。
但從總體上講,兩種除塵器的電耗相當(dāng)。對(duì)于電除塵器難以捕集的粉塵,或者說(shuō)當(dāng)電除塵器的電場(chǎng)數(shù)量超過(guò)4電場(chǎng)時(shí),電除塵器的能耗要比袋式除塵器的高,也就是說(shuō)此時(shí)的電除塵器運(yùn)行費(fèi)用要比袋式除塵器高。如果按照環(huán)保達(dá)標(biāo)要求120mg/m3計(jì)算,電除塵器必須要采用4電場(chǎng)以上才能保證達(dá)標(biāo)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(hù)檢修費(fèi)用主要是濾袋更換費(fèi),由于袋式除塵器的排污費(fèi)遠(yuǎn)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(fèi)就可抵償更換一次濾袋的費(fèi)用。
電除塵器的維護(hù)維修費(fèi)用主要是對(duì)集塵極(陽(yáng)極板)、陰極線和振打錘等的更換。此項(xiàng)費(fèi)用較高,但更換間隔的年限較長(zhǎng),約6年。
在實(shí)際運(yùn)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(shí)際交繳的排污費(fèi)也為電除塵器的1/10左右。如果按照目前征收排污費(fèi)的情況來(lái)看,采用袋式除塵器后每爐/每年少繳的排污費(fèi)是相當(dāng)可觀的,可達(dá)百萬(wàn)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(fèi)。
總之,隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求越來(lái)越嚴(yán)格,電除塵器要想做到達(dá)標(biāo)排放,就必須采用4電場(chǎng)以上的除塵器。此時(shí)電除塵器的初期投資已經(jīng)比袋式除塵器高,同時(shí)4電場(chǎng)以上的電除塵器(或者4電場(chǎng)的高比積塵面積)運(yùn)行電耗要比袋式除塵器高很多。因此電除塵器即使達(dá)標(biāo)排放,其初期投資和運(yùn)行費(fèi)用也都要比袋式除塵器高。另外,電除塵器的排放濃度總是在袋式除塵器的10倍左右,按照目前新的排污費(fèi)制度,即使排放濃度達(dá)標(biāo)了也要對(duì)排放粉塵量進(jìn)行收費(fèi),因此兩種除塵器在同樣達(dá)標(biāo)排放的情況下,電除塵器比袋式除塵器需多支出一筆費(fèi)用。因此,從價(jià)比上來(lái)看,袋式除塵器將成為工業(yè)粉塵控制的設(shè)備。
綜上所述,雖然袋式除塵器與電除塵器均可以處理煙塵等粒狀污染物,但由于原理的不同使得兩種除塵器各有優(yōu)缺點(diǎn),所以在選擇除塵器時(shí),必須按照具體條件及情況并以用戶的實(shí)際需求為基礎(chǔ),選取適當(dāng)?shù)某龎m器,才能達(dá)到理想的效果。
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電除塵與布袋除塵器有什么區(qū)別呢
區(qū)別在于:1、布袋除塵器什么粉塵都能過(guò)濾,不受粉塵屬影響過(guò)濾效率。電除塵受粉塵比電阻影大,當(dāng)灰塵的比電阻超過(guò)10Λ10Ω·cm(10的10次方)電除塵器的能就會(huì)隨著比電阻的增加而降低。主要是由于比電阻過(guò)高容易形成反電暈現(xiàn)象,使電除塵的效率降低。2、電除塵:含塵氣體經(jīng)過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí)被電分離,塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后,趨向陽(yáng)極表面放電而沉積;利用靜電場(chǎng)使氣體電離從而使塵粒帶電吸附到電極上的收塵方法。而布袋除塵呢:含塵氣體由進(jìn)氣口進(jìn)入灰斗或通過(guò)敞開法蘭口進(jìn)入濾袋室,含塵氣體透過(guò)濾袋過(guò)濾為凈氣進(jìn)入凈氣室,再經(jīng)凈氣室排氣口,由風(fēng)機(jī)排走。再說(shuō)一下它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)吧布袋除塵器的優(yōu)點(diǎn):除塵效率高,一般都在百分之九十九以上,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,在相同的除塵效率下,比電除塵投資低,對(duì)于粉塵的特不敏感,氣量處理大。缺點(diǎn)是:在適于在高溫狀態(tài)下工作,粉塵易粘袋堵袋,造成布袋清灰困難,阻力升高,過(guò)早的失效損壞,不能在結(jié)露的情況下使用。電除塵的優(yōu)點(diǎn)是:適用于微??刂?,效率可達(dá)到百分之九十八到百分之九十九,可以處理高溫下的氣體,適用于大型的工程,處理風(fēng)量越大,它的效果越明顯。在電除塵器內(nèi),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,所以,和其它的高效除塵器相比,電除塵器的阻力較低。缺點(diǎn)是:設(shè)備龐大,占地面積大,耗用鋼材多,一次投資大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造安裝的精度高,對(duì)粉塵的比電阻也有一定的要求。
環(huán)保布袋除塵與電除塵區(qū)別
1、一①布袋除塵是物理過(guò)濾,什么粉塵都能過(guò)濾,不受粉塵屬影響過(guò)濾效率。電除塵受粉塵比電阻影響較大,當(dāng)灰塵的比電阻超過(guò)10Λ10Ω·cm(10的10次方)電除塵器的能就會(huì)隨著比電阻的增加而降低。主要是由于比電阻過(guò)高容易形成反電暈現(xiàn)象,使電除塵的效率降低。②帶式除塵初始投資小,但維護(hù)復(fù)雜。電除塵出手投資大,以后維護(hù)簡(jiǎn)單;③除塵效率雖說(shuō)都能達(dá)到99%,但電除塵一直處于理論上能達(dá)到。布袋除塵的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電除塵。以后布袋除塵是主流。
2、二原理區(qū)別:電除塵:含塵氣體經(jīng)過(guò)高壓靜電場(chǎng)時(shí)被電分離,塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后,趨向陽(yáng)極表面放電而沉積;利用靜電場(chǎng)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(jìn)氣口進(jìn)入灰斗或通過(guò)敞開法蘭口進(jìn)入濾袋室,含塵氣體透過(guò)濾袋過(guò)濾為凈氣進(jìn)入凈氣室,再經(jīng)凈氣室排氣口,由風(fēng)機(jī)排走
4、電除塵優(yōu)缺點(diǎn):靜電除塵器也稱電除塵器,優(yōu)點(diǎn)是:
5、①適用于微??刂?,對(duì)粒徑1~2μm的塵粒,效率可達(dá)98%~99%;
6、②在電除塵器內(nèi),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(jīng)濟(jì)效果愈明顯。
9、③結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,制造、安裝的精度要求高;
10、布袋除塵優(yōu)缺點(diǎn):袋式除塵器也稱過(guò)濾式除塵器,優(yōu)點(diǎn)是:
11、(1)除塵效率高,一般在99%以上,可達(dá)到在除塵器出口處氣體的含塵濃度為20~30m3,對(duì)亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級(jí)除塵效率;
12、(2)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,操作維護(hù)方便;
13、(3)在保證相同的除塵效率的前提下,其造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用低于電除塵器;
14、(4)對(duì)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(lái)制作濾袋時(shí),可在160~200℃的溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,有選擇高能濾料時(shí),有些耐溫可達(dá)到260℃;
16、(6)在用于干法脫硫系統(tǒng)時(shí),可適當(dāng)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(shù)立方米、大到每分鐘數(shù)十萬(wàn)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(shí),它能處理粉塵濃度超過(guò)700000mg/m3的含塵氣體,它既可用于塵源的通風(fēng)除塵,以及對(duì)諸如水泥、碳黑、瀝青、石灰、石膏、化肥等各種工藝過(guò)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(tài)下運(yùn)行工作,當(dāng)煙氣中粉塵含水分重要超過(guò)25%以上時(shí),粉塵易粘袋堵袋,造成布袋清灰困難、阻力升高,過(guò)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(dāng)燃燒高硫煙或煙氣未經(jīng)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(shí),除FE濾料外,其他化纖合成纖維濾料均會(huì)被腐蝕損壞,布袋壽命縮短;
21、(4)不能在“結(jié)露”狀態(tài)下工作。