静电除尘和电袋复合除尘两种除尘方式好坏对照分析

静电除尘和电袋复合除尘两种除尘方式好坏对照分析燃煤火力发电是我国的要紧电力供给模式，烟尘的排放会造成严峻的环境污染。

2021年1月1日起实施的国家标准GB13223-2020《火电厂大气污染物排放标准》的要求：2021年7月1日起现有火力发电锅炉烟尘排放浓度≤30mg/m3，重点地域≤20mg/m3。

火力发电厂在竞争日趋鼓励的市场经济条件下，不仅要考虑产出，也要考虑投入，以尽可能少的资源投入和环境代价实现尽可能大的产出，切实做到节约进展、清洁进展、平安进展、可持续进展。

高效节能的火力发电厂除尘设备已经直接阻碍到人民群众的日常生活，而且关乎到能源工业的可持续进展。

本文详细分析了静电除尘和电袋除尘这两种要紧除尘方式的好坏，并给出了应用实例加以分析。

1静电除尘
静电除尘是在接有直流高压电的阴极与阳极板之间电场通过烟尘气体，电离烟尘气体。

负电气体离子向阳板运动进程中与烟尘结合使其带负电向阳极运动并沉积于阳极板上。

可控硅电源是比较传统的静电除尘方式，通过变压器将工频交流电升压然后半控整流，这种方式输出脉动较大，由于输出电压的峰值不能高于击穿电压，因此输出电压平均值比击穿电压低。

随着全控型功率器件的进展，尤其是高压大电流的IGBT快速进展，电除尘器高频电源取得极大进展，成为具有新一代优良性能的电除尘器供电装置。

电除尘器高频电源采纳逆变方式，可提供脉冲宽度为微秒级的电流脉冲给电除尘器供电，是开关频率高输出电压脉动小的直流电，输出电压平均值高于可控硅电源，具有更大的电场强度，更高的粒子荷电量和更高的除尘效率，可减少烟尘排放40%~70%，而且可减少电除尘器供电功率50%~80%。

高频电源的火花操纵特性好，在火花放电严峻的场合，可控硅为半控功率器件，会缩小其导通角，使得电源输出功率下降，而高频电源在几个开关周期内能恢复供电，保证了输出功率。

另外，高频电源依照电除尘器的工况可提供较为适合的输出电压;高频电源的效率通常能达到90%以上;高频电源由于采纳高频变压器，具有体积小重量轻的特点，可高度集成，重量仅为工频电源的1/4;高频电源辅助设备少，安装方便，节省了费用;高频电源采纳三相交流供电，无缺相损耗，对电网阻碍小。

高频电源目前有两种形式，一种是PWM关高频电源，一种利用串联谐振电路实现软开关的高频电源。

串联谐振高频电源是将PWM移相操纵与谐振变换操纵相结合，通过两桥臂之间移相角的操纵来调剂输出电压，通过恒频操纵实现功率开关管的零电压零电流软开关，大大减小了开关损耗和噪声干扰，实现较高的开关频率，并具有类似恒流源的特性，能有效抑制除尘电场火花的大电流冲击，并快速熄灭火花并恢复电场的能量。

串联谐振高频电源电路如图1所示。

其中，Uc1为电容C1的端电压，由电网经三相全桥整流取得，Q1~Q4组成全桥逆变电路，Cr为谐振电容与变压器散布电容折合到变压器原边的等效电容，Lr为谐振电感与变压器漏感串联取得的等效电感。

整个电路的谐振频：
当开关频率f与谐振频率fr相等时，取得最大谐振峰值电压，输出功率达到最大。

Q1与Q2的驱动信号相位相差180°，中间有死区;Q3和Q4之间相差也是180°，中间有死区。

只有在Q一、Q4同时导通或Q二、Q3同时导通时，逆变器桥才能通过变压器向副边传递能量。

通过改变移相角，就能够够改变Q一、Q4及Q二、Q3的导通时刻，通过调整这2组驱动信号脉冲之间的相位移θ，就能够够改变输出功率。

由于Q3和Q4相关于Q1和Q2先通断，因此Q3和Q4为超前臂，Q1和Q2为滞后臂。

仅通太高频变压器实现的电压抬升是不足以知足电除尘的电压品级要求，因此需要进行整流电路的电压抬升。

为串级倍压整流电路。

图2为变压器倍压整流电路，整流电路所用二极管一样为高压硅堆。

2电袋除尘
除静电除尘器外，布袋除尘器也是应用较为普遍的高效除尘器[2]。

布袋除尘器的优势:除尘效率高，出口排放能达到30mg/Nm3左右; 通过滤料提高处置细微烟尘的能力;适于净化带有火花的烟尘气体;除尘效率与运行时刻成正比关系。

布袋除尘器的缺点：运行阻力大，容易造成布袋堵塞，致使缩短利用寿命，因此需要吸风机;吸风机功率较大，能耗高;改换滤袋致使利用本钱提高，增加了工作量;滤料和滤袋大多不能经受高温烟气。

将电除尘器与布袋除尘器结合起来的电袋除尘器能有效解决其局限性，如图3 所示。

电袋除尘器工作原理:烟尘气体在气流散布板的作用下均匀进入除尘器，电场使烟尘大部份带负电荷，并在电场力作用下向阳极移动并沉积于阳极板上，通过电除尘处置后含有少量烟尘的烟气少部份通过量孔板进入滤袋收尘区，其余大部份烟气向下部，然后由下而上进入布袋除尘区，烟尘被滞留在滤袋表面上，通过两次除尘的纯净烟气经提升阀进入烟道排出。

电袋除尘提高了除尘效率，进一步降低了发电厂除尘本钱。

因此，电袋除尘器关于发电厂除尘器改造意义重大，而且和脱硫技术相结合能够提高脱硫效率。

电袋除尘方式相对其它方式有如下特点：
(1)电袋除尘器效率高且稳固。

电袋复合除尘器发挥了布袋除尘器对烟尘特性适应范围普遍的特点，再也不受烟气烟尘特性转变的阻碍，含尘烟气先经电除尘器除去大部份烟尘，再由布袋除尘器除去烟气中残余的微细烟尘，即弥补了电除尘器除微细烟尘成效不高的缺点，又降低了布袋除尘器的压力，提高了烟尘的净化效率。

(2)与纯布袋除尘器相较，在运行进程中电袋除尘器运行阻力低，由于前方静电除尘器，大部份烟尘在抵达布袋除尘器以前已被清除，袋除尘烟尘负荷低，压力损失小，而且荷电烟尘改变了滤袋粉饼结构，烟尘之间排列疏松有序、透气性好，使滤袋阻力变小，因此能够选择较长的清灰周期和较低的喷吹压力。

(3)电袋除尘器运维费用低，电袋复合除尘器结构紧凑，电除尘单元除去了大部份的烟尘，大幅降低了滤袋负荷，因此能够选择较高的过滤风速，滤袋除尘区中，滤袋数量少，减少了布袋收尘部份的本钱和延长了滤袋的利用寿命，从而降低了滤袋的改换保护费用。

降低了运行阻力并节省了引风机的电耗。

清灰周期比一样除尘器大幅延长，节省紧缩空气消耗量，减少空压机的电花费用。

3应用实例
以华能汕头电厂除尘改造作为实例对电袋除尘与采纳高频电源的静电除尘进行比较。

华能汕头电厂#一、#2机组炉除尘器原配套两台双室四电场卧式除尘器，设计除尘效率≥99.2%，极板型式为大C型板，极线型式全数为螺旋线，出口设槽极板，振打方式全数采纳侧部饶臂锤振打;其一、二、三、四电场高压供电和整流变压器;工程于1995年末通过168h满负荷试运，1996年完成性能考核实验工作。

为了实现节能减排，采纳电袋除尘方式进行除尘改造，电袋除尘器方案阴阳极振打方式为顶部电磁振打。

华能汕头电厂#3机组为600MW机组，机组采纳两台静电除尘器，每台除尘器为二通道四电场结构，以机组负荷的测量值作为闭环反馈操纵信号。

本体及电控系统设备均由福建龙净生产，机组于2005年09月投入运行。

为了实现节能减排，改造工程对电除尘器第一和第二电场工频整流电源进行改造，改换为高频高压电源，同时对振打及加热操纵系统整合，通过改造以达到降低除尘器耗电率、降低烟尘排放的目的。

具体数据如表1所示。

从表中，能够取得电袋除尘在除尘效率和漏风率上优于静电除尘，静电除尘在风阻和节能方面优于电袋除尘。

4终止语
本文重点分析了静电除尘和电袋复合除尘两种除尘方式的工作机理、除尘成效。

说明了在静电除尘方式中，高频电源相对传统可控硅电源的优势，给出了其电路结构和工作机理。

给出了电袋复合式除尘方式相对其它方式的特点。

通过华能汕头电厂的两种除尘改造的应用实例加以分析，对照取得了两种除尘方式的优缺点。