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服务指南

浅谈不同除尘设备的选用与区别

发布时间:2014-04-17

1概述
当前在工业领域应用最为广泛的高效除尘器有电除尘器和布袋除尘器。电除尘器在我国电力行业已有数十年的应用历史。它的基本原理是在含尘气体流经除尘器内部的高压电场时,粉尘获得离子而荷电,荷电粒子在电场力作用下,向集尘极移动并吸附在集尘极上,从而完成气固分离。电除尘器的优点是阻力损失小,通常只有200~300Pa;除尘效率较高,可达到99.5%左右。缺点是除尘效率受粉尘比电阻的影响较大,当排放要求比较严格时,难以保证达标排放。
布袋除尘器是一种过滤式除尘设备。烟气通过有着大量微孔的滤布时,粉尘被挡在滤布表面,气体则穿过滤布外排。布袋除尘器的突出优点是除尘效率高并且非常稳定,不受煤种影响,可保证出口粉尘质量浓度小于50mg/m³(本文烟气量均为标准状态值)。布袋除尘器在国外有着非常广泛的应用,尤其是在粉尘排放要求严格的地区,几乎是作为高效除尘器的唯一选择,如澳大利亚90%以上的电厂都采用布袋除尘器。在我国,钢铁行业与水泥行业中布袋除尘器也已有数十年的应用历史,而我国的电厂原大多采用电除尘器,从2004201201开始,电厂烟气采用新的排放标准,现在已有很多电厂采用或准备采用布袋除尘器。
由于目前电力行业已经运行的布袋除尘器数量较少,人们对布袋除尘器还不太熟悉,本文以2个电厂的300MW燃煤机组所用煤种及其烟气条件为例,从技术及经济两方面对电除尘器与布袋除尘器进行比较分析,以供参考。
2设计条件及设备选型
对电除尘器来说,煤种对其设备性能及价格影响较大,而布袋除尘器则基本不受燃用煤种的影响。本文用2个实例对两种除尘方式的经济技术性进行了比较分析。这2个实例电厂采用不同的煤种,其中一个属一般煤种,另一个为难收尘煤种。两种煤种的煤质及灰分分析结果见,两种除尘器的技术参数见。
3经济技术性比较
锅炉燃用一般煤种、难收尘煤种的经济技术性能比较见。
由可见,即使对于一般煤种,当比集尘面积达到100㎡/(m³/s)时,电除尘器与布袋除尘器的设备费用大致相当,而布袋除尘器的运行费用明显低于电除尘器。对于难收尘煤种,则无论设备费用还是运行费用,布袋除尘器都要大大低于电除尘器。
从上述比较可见,在目前的市场价格下,当电除尘器的比集尘面积达到100㎡/(m³/s)左右时,布袋除尘器已变得相当有竞争力。对于燃煤电厂的烟气袋式除尘,在目前可用的高温纤维中, PPS (聚苯硫醚)的性价比是最高的。
国内外燃煤电厂的布袋除尘器都普遍采用PPS滤料。在和的计算中,滤袋的价格即采用了当前市场上PPS滤料的价格。表中滤袋的使用寿命按4a计算,这是目前电厂的一般要求。
除尘器的设计合理与否、滤料的选择是否得当都会直接影响滤料的使用寿命,而除尘器的运行条件如烟气温度、烟气含氧量等因素也会在很大程度上影响滤袋的实际使用寿命。虽然国外的燃煤电厂有不少PPS滤料使用寿命超过4 a的案例,但同样也有不少达不到4 a的案例。我国电力行业开始应用布袋除尘器的时间并不长,积累的经验还不多,在国内PPS滤料能否用到4 a还有待于实践证明。但从目前的应用实例来看, PPS滤料使用寿命超过3a问题不大。如浙江菲达在诸暨八方热电厂的75 t/h循环流化床锅炉上配套的布袋除尘器于2004年8月投运,至今未发生滤袋破损,且除尘器的阻力低于1000Pa.内蒙丰泰电厂的第一批滤袋使用寿命也已超过3a.
即使在设备的运行费用中滤袋的使用寿命按3 a计算,对的实例,燃用一般煤种和难收尘煤种时,布袋除尘器的运行费用将分别从每年360万元、408万元增至400万元、455万元。其运行费用仍然远低于电除尘器。中,电除尘器燃用一般煤种每年设备运行及维护费用包括电费471万元(按7500 h/a计,下同) ,常规维修费用3万元,极板、极线更换费40万元(以每10年更换一次计) ;电除尘器燃用难收尘煤种每年设备运行及维护费用包括电费680万元,常规维修费4万元,极板、极线更换费70万元。布袋除尘器燃用一般煤种每年设备运行及维护费用包括滤布更换费120万元(以滤布使用寿命4年计,且每年1%破损率) ,笼骨更换费14万元,电费222万元,易耗品费用4万元;布袋除尘器燃用难收尘煤种每年设备运行及维护费用包括滤布更换费用120万元,笼骨更换费14万元,电费247万元,易耗品费5万元。
如果电厂场地受限,则更有利于布置布袋除尘器。如将除尘器前后封头所需的场地计算在内,电、袋除尘器的占地面积比更大。对于同样的烟气参数,各个除尘器厂家均有自己的设备选型参数与成本构成,钢材价格、滤袋费用等也会在相当程度上影响设备价格及运行费用,本文的数据只是一个粗略的比较。
2004年以前,我国火电厂烟尘的排放标准是200mg/m³,也就是说,当电除尘器的比集尘面积在60㎡/(m³/s)左右时,即可使烟尘达到排放要求,所以电除尘器也就比布袋除尘器更经济。但在排放标准提高以后,对电除尘器来说,设备费用与运行成本都大幅度增加,且是否能确保烟尘达标排放也是一个问题。而对布袋除尘器来说,即使排放标准提高,要保证烟尘达标排放没有任何问题。同时,随着滤料工业的进步,布袋除尘器的可靠性在不断提高,而成本又在不断降低,现在在燃煤锅炉烟气除尘方面,布袋除尘器已经变得相当有竞争力。
4.结语 由于我国环保标准的提高,过去在电力行业的烟气除尘中占有绝对地位的电除尘器正在受到布袋除尘器的挑战。排放标准越严格,煤种收尘(对电除尘器而言)越困难,就越利于布袋除尘。而对容易收尘的煤种来说,在现在的市场价格下,当电除尘器的比集尘面积达到100㎡/(m³/s)后,布袋除尘器的设备成本已与电除尘器相当,而运行费用则明显低于电除尘器,且具有除尘效率可靠、占地面积小等优点,表现出更强的竞争力。随着电力行业中布袋除尘器使用数量的不断增加,人们对其性能了解的不断深入,滤料国产化又会使布袋除尘器的成本得到降低,布袋除尘器的竞争力还在不断增强,这就对今后电除尘器的发展提出了更高的要求,需要电除尘器厂家做出更多的努力。