浅析电除尘器和布袋除尘器的发展前景

贾小东

山西大唐国际神头发电有限责任公司 山西省朔州市 036011

随着当前社会经济的快速发展，在经济发展的过程中，也对大气造成了很大的污染。大气污染的主要原因之一是烟尘，因此，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及必然要求。为解决大气污染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。布袋除尘器及电除尘器作为两种高效除尘设备，除尘能力强，被广泛用于我国各种重污染行业。

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160374a76cd9a7_html_cd006e72c7666b22.gif m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、除尘效率

袋式除尘器的除尘效率比电除尘器高，并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50mg/Nm3，甚至可达10mg/Nm3以下，几乎实现零排放。而袋式除尘器高效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。针对目前国家的排放标准和排放费用的征收办法，袋式除尘器所带来的经济效益显而易见。

三、影响电除尘性能的因素

1、电极所产生的电场。电场特性决定电除尘器的工作宽度，影响除尘器的工作效率；最理想的电场是电场强度有沿电流方向的不均匀性，或既有沿电流方向的不均匀性又有电流轴线垂直方向的不均匀性，这样的电场有最大的工作宽度，也就是有最大的工作效率。为达到这一目的，在生产中主要采用螺旋状、蜂刺装阴极线。

 

2、尘粒的比电阻。尘粒的比电阻是尘粒在疏松状态下所表现出的视在电阻或当量电阻。影响比电阻大小的因素很多，主要有温度、湿度、导电杂质、粒度等。电除尘器最理想收尘的比电阻范围是104～1010Ω·cm，因此常采用调理烟气手段(如增湿，添加硫酸、氨、二乙胺等)使比电阻在此范围内，或接近该范围以利于提高除尘器的效率。通常在烟道内采用增温、增湿、添加介质等手段调节。

3、荷电及放电过程。作收尘试验时常会发生电晕闭塞现象、反电晕现象、再飞散现象等，这些现象往往给收尘带来困难，降低收尘效率。这种情况大部分靠延长气室长度来解决。

 

4、其它方面。伏安特性、漏风率，烟气温度、压力、成分、温度、流速、含尘浓度，阴极线的几何形状、直径、数量和线间距，收尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积及电场数，电场长度，供电方式，振打方式(位置、强度、周期)，气流分布装置，灰斗形式和出灰口锁风装置等也在—定程度上影响收尘效率。

四、电除尘器优缺点

1、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，用于高温(可高达500℃)、高压、高湿(相对湿度可达100％)场合，能连续运转，并能实现自动化。具有低阻特点，电除尘器压力损失仅100～200Pa。

2、缺点。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10⁴～10⁴Ω．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的含尘气体需设备预处理装置。不具备离线检修功能，一旦设备出现鼓掌，或带病运行，或只能停炉检修。

五、布袋除尘器优缺点

1、优点。①除尘效率高，可达到99.99%以上。②除尘效率不受粉尘比电阻、浓度、粒度的影响，锅炉负荷的变化、烟气量的波动对袋式除尘器的出口排放浓度影响不大。③一般袋式除尘器采用分室结构，并在设计中留有裕量，使除尘器可轮换检修而不影响锅炉运行。④由于袋式除尘器捕集微细粉尘更有效，它除去飞灰中所含重金属微粒比静电除尘器除去的多。⑤附属设备少，技术要求没有静电除尘器那么高。⑥结合喷雾干燥等设备，可解决烟气的SO2污染问题。

2、缺点。①袋式除尘器对操作和维护的要求高。②锅炉运行中的负荷不稳定，尤其在点炉、起动、停炉等情况下，烟气的性质也不同，这也会影响袋式除尘器的使用寿命。③压力损失大，一般在1～1.5kPa，甚至更高。若清灰系统失灵，将形成恶性循环，导致阻力急剧升高，甚至影响锅炉运行。

 

六、袋式除尘器的发展前景

随着我国环保法规的日益严格，袋式除尘器在国内火电厂燃煤锅炉除尘、脱硫市场上将占有应得的份额。垃圾焚烧炉除尘、除二恶英有害气体的工作在我国刚起步，非袋式除尘器莫属。袋式除尘器的除尘效率最高，并能有效捕集对人体危害最大的5微米以下的超细微小颗粒。

近年来，袋式除尘技术有了长足的进步，主机、滤料、自动控制和应用技术的水平都有很大提高，使袋式除尘器对烟气的高温、高湿、高浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、易燃易爆粉尘等不利工况条件有了更强的适应性，并在加强清灰提高效率、降低消耗、减少故障、方便维修方面达到一个新的高度。

耐高温滤料多样化，除诺梅克斯、美塔斯外，P84、莱登(RrTUN)滤料的应用越来越多。特氟纶滤料已有少量应用。由微细玻璃纤维与耐高温P84等化学纤维复合，利用特殊工艺制成的新型FMS-氟美斯耐高温针刺毡在钢铁、水泥、天然气、化工等行业已有不少成功的应用。玻纤滤料在增强其抗折、耐磨性等方面获得进展，并成功开发了专门适用于垃圾焚烧的玻纤滤料。在净化180～280℃的烟气时，人们有了更多的选择余地。

七、布袋除尘器选用时的注意事项

1、结构形式。应选择可靠、维修容易、简单，而且换袋工作条件较好的结构形式。目前大部分的生产厂家都把换袋的位置设计在净气室里，这样更换滤袋的条件就会好一些。

2、可靠的滤料。滤袋的材质较多，但关键在于使用的温度、耐油、抗耐酸碱性、氧化性及水性等方面要符合系统的要求。为了达到目的，有时也需对布袋实施牙光、烧毛等处理。

3、适当的过滤风速，能决定滤袋的寿命时间。在安装过程中，要确保袋笼、花板及其连接件的光滑，无损伤滤袋的可能，滤袋和花板要有可靠的密封，同时，花板有足够的平整度和刚度。

 

参考文献：

 

[1]王胜平.电除尘器和布袋除尘器的综合比较[J].科技创新与应用，2016(23).

 

[2]李付涛.浅析电除尘器和布袋除尘器的发展前景[J].中国高新技术企业，2015(21).

 

[3]郝再峰.布袋除尘器和电除尘器性能对比[J].内蒙古科技与经济，2015(14).