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比较 :布袋除尘器与电除尘器 [复制链接]

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京东
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。' T' I6 P! w9 Y- s8 K) i" b
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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。
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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,部分结构变形、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。
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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)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),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。9 T# F$ P7 z4 {6 r# w% {1 l; G

+ o, f5 c4 S  h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。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。
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% N0 K! S9 C& x. q# _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。& b8 O9 e  I/ W. f, o

$ n4 x- p& ^& [  ]8 W相对电除尘器而言,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。
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3 z+ n4 b0 R2 ~  q$ D7 S4 Q从投资角度来说,现在的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。
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1 z1 G  f! C; k$ b- Z; }% k5 o8 ~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。
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01
布袋除尘器和电除尘器的经济和技术状况的比较

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1 布袋除尘器和电除尘器性能对比
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  d  D, N1 [: ]1 r' B; l- o$ x. d7 u1.1 袋式除尘器优点:% D6 X' @7 G3 J6 W+ u8 a

( q# X5 _, v" k, v1.1.1 除尘效率高,可以永久保证粉尘排放浓度在50mg/m3 以下。8 J& p% \; Z* V

0 p0 l8 T  S5 }8 v. a1.1.2 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。9 j, z" c1 z0 \- {  k6 t1 p
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1.1.3 能捕集比电阻高,因而电除尘难以回收的粉尘。8 s5 t" l& s. y1 b& y
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1.1.4 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。$ z% V  g2 L- F+ }$ h& E
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1.1.5 能实现不停机检修,即离线检修。
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6 x5 A; X; w( b* f0 E) |1.1.6 除尘器占地面积较小,并能按场地要求作专门设计。9 C, ^+ V( x4 D% l1 D7 e  k
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1.1.7 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。
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. Z+ s: n( f* @  P1 Z. I1.2 袋式除尘器的缺点& N4 X3 G: K7 B# I+ z: W; e

3 a/ H3 o! w/ G7 Q! r1.2.1 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。
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) r" E* u' t3 ~& Q* ]: _6 u0 g1.2.2 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。" D: O3 z8 b" A: F9 n

9 u, I- p6 v! ~. i7 d/ q1.2.3 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。
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1.3 电除尘器的优点& {4 s! d" Z, B$ x$ s1 F! ^: @
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1.3.1 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。- O% f$ P- q( M' {
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1.3.2 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。4 _) z/ w* U7 }+ k# ]

' l  C8 o9 C% R8 ~1.2.3 具有低阻的特点,电除尘器压力损失仅100~200Pa。
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6 N- b8 p6 G3 `! L! K9 J/ E1.4 电除尘器的缺点
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& }" V4 ?" R- Z, R; L" t1.4.1 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
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压为70~100KV,故投资高。
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1.4.2 制造、安装和管理的技术水平要求较高。
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2 p. T7 g% x; u) }9 r7 G1.4.3 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~
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1011Ω·cm 的粉尘,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响。. u& @2 ?2 Y& l; B2 `) K8 m& V

& b% l5 |( |' J  ]  g1 a1.4.4 对初始浓度大于30g/cm3 的含尘气体需设置预处理装置。& `# L. W% r8 ]2 M, y4 r" o- c' |
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1.4.5 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。
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1.5 对比表
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袋式除尘器
电除尘器
除尘效率高≥99.99%
除尘效率98%(最好状况99%)
捕集的粉尘不受比电阻值影响
粉尘比电阻值对捕集效率影响大
技术结构简单
技术结构复杂
袋式除尘器的性能运行稳定可靠
电除尘器运行过程中芒刺线易脱落、机械震打故障率高
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
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)
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。
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
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。
具备离线检修功能
停炉检修
02
布袋除尘器和电除尘器运行可靠性对比
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) A) W0 b6 g$ G/ Z4 W( I% v2.1 布袋除尘器: P( d( ~  y& @: l8 y
* f- m/ d, l' I& X3 s+ P
2.1.1 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。
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2.1.2 主要配套件----滤料的使用寿命达30000小时以上。$ r' T& j: p1 W& E2 t3 g: v0 h- Y
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2.1.3 主要配套件----电磁脉冲阀的使用寿命达100万次以上。
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2.1.4 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。
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2.1.5 主要维护工作----滤袋更换仅需两人就能执行。
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2.1.6 利用离线功能实现检修、维护,不影响锅炉的正常运行。
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2.1.7 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。2.2 电除尘器: r0 G9 R$ S( T0 }" v

& l8 ~1 J# E" i+ A5 {3 c2.2.1 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。
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4 U% a, U3 \/ D, M( J" _2.2.2 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。5 K% ^) T1 i+ O9 |

( }5 N+ ?7 N5 b9 n) V2.2.3 维护、检修只能在停炉后才能实现。9 Y! ~0 [, L' @0 H. B. y

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03
布袋除尘器和电除尘器维护方便性对比
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$ `# y# W3 X, r4 |6 K9 c3.1 布袋除尘器
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3.1.1 一旦发生故障,能及时从控制系统获得报警及指示。" ^/ }8 Q5 r* n0 d9 L- [0 p) w
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3.1.2 故障仓室能离线(锅炉保持正常运行)进行维护检修。
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4 c8 d; |  q9 C& l8 W$ A2 `3.1.3 故障检修均在机外执行,无须进入除尘器内部。% M# r% B# i- p/ {- D, g0 C
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3.1.4 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。3.2 电除尘器6 ]3 c- Z: U& D. [0 |  P

; m5 `0 m! D: x8 `3.2.1 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。- H4 |. c1 f& c( P! [
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3.2.2 检修时员工需进入除尘器内部,工作环境恶劣。
4 N. [( _0 y) z9 L2 k- w) U' B$ @
3.2.3 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。2 T' x7 \  _; T
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04
布袋除尘器和电除尘器运行费用对比

; e& J) h+ m3 [0 [) a2 z
6 k! g; a1 k  O, m4.1 人力资源:
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由于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。
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电除尘器设2 名以上运行点检人员。
& Z+ O0 T  A. d8 k5 G, v  ~' H) T+ I6 [% Y3 ?" [! f& R
4.2 运行费用:1 ~2 L9 ]: [$ f

! u/ _2 [$ M1 d6 V: w: u; ]脉冲布袋除尘器的设备用电情况
- u# u3 d% ]) K$ E; b& k5 v/ B2 \
序号
能源介质
耗用量
备注
1
气源
压力0.7Mpa
气量3~7m3/min

0 V. y% V/ W1 F# b0 x- m9 g电源消耗表(单位:KW)
9 r+ r" h: g6 {8 M2 J$ y
序号
名称
单台
备注
1
灰斗加热器
3
2
电磁脉冲阀
0.023
3
气缸
0.025
4
电控柜
3
5
照明
0.125

6 r6 K+ m! K6 ], o4.3 备品备件费用:
5 c1 D* s2 G$ y# E
+ `( k  |1 ]" }4.3.1 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。
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4.3.2 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。4.4 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。5 c! C4 x6 u; o4 M6 U

/ Y$ C; H5 O) O7 T$ c( S7 [1 u5 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。
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6 目前,锅炉布袋除尘器在中心城市、旅游城市的运用逐渐得以推广,并呈现长足的发展势态。) X3 r. J  Z- S
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以上对比资料显示,布袋除尘器在各个方面都具有电除尘器无可比拟的优势,而且,布袋除尘器的使用,顺应了国家环保水平的发展并且做到了一次投资、永久受益,避免了日后电除尘器的二次改造、二次投资
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