静电布袋复合除尘器的试验研究

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粉尘除去效率高的特点。同时，静电布袋除尘器利 用静电除尘、布袋除尘两种现有的成熟除尘技术，技 术可靠性高，研发相对容易。
（２）除尘效率不受粉尘特性及风量的影响，效率 稳定，适应性强
常规静电除尘器的除尘效率受煤种、锅炉负荷 和工况、粉尘比电阻等诸多因素的影响，造成稳定性 差甚至不能正常工作。复合除尘器发挥了布袋除尘 单元对煤种适应范围广泛、受锅炉负荷变化及烟气 量波动影响小、不受粉尘比电阻的影响等特性，使整 体除尘效率稳定可靠。
改造为袋式除尘器时，改造工作可以在不改变 原有静电除尘器土建部分及混凝土框架的基础上进 行，拆除原来静电除尘器的部分构件，然后根据需要 进行净气室的建造和烟箱烟道的改造，在壳体内布 置布袋及脉冲清灰系统，将其改造成袋式除尘器。
这种方案的缺点在于改动的部件比较多，投资 相对比较高。 １．２．３ 改造为静电布袋复合除尘器
我国燃煤电厂锅炉配套的除尘设备以静电除尘 器为主。到目前为止，电力行业采用静电除尘器的 锅炉容量占总容量的９５％以上。
静电除尘器的除尘效率受到设计水平、锅炉运 行状况、燃煤煤种、粉尘的物理、化学性能等很多因 素的影响。由于我国燃煤电厂煤种多变，加之运行
维护等方面的原因，现役静电除尘器大多很难达到 设计效率。根据新的《火电厂污染物排放标准》，国 内绝大部分现役电除尘器都面临改造。传统改造方 法是大幅度增加收尘面积和串联电场数，但是这样 就可能受到场地的限制而无法进行改造，并且对于 直径为０．１．１．０ｐｔｍ的尘粒收尘效率仍然不高。袋
１静电除尘器效率较低的原因及改造 方案
１．１原因 静电除尘器的效率受到很多因素的影响，主要
有设计水平、制造、安装质量以及锅炉运行工况等。 首先，设计除尘效率不高和静电除尘器设备老
化是造成除尘器排放烟尘浓度较高的原因之一。由 于以前燃煤电厂污染物排放标准要求不太高，早期 设计和制造的除尘器一般为二电场或三电场，设计 除尘效率一般在９５％．９９％之间；再加上长期运行 及维护管理不善，静电除尘器设备老化，致使除尘器 效率降低。
不管是对原有的静电除尘器进行扩容还是采用 布袋除尘器，都受施工场地、除尘效率或投资过高的 影响，从技术与经济两个角度来考虑并不是最合理 的方案。因此，在综合考虑了静电除尘器和布袋除 尘器各自的优缺点之后，笔者提出了将两种不同类 型的除尘方式结合在一起进行改造的方案，充分发 挥了两种除尘方式的优势，达到最佳的除尘效果和 设备可靠性。
２复合除尘器的优势
本文提出的静电布袋复合除尘器采用常规静电 除尘的第一电场作为一级除尘单元，除去烟气中的 粗颗粒烟尘，然后利用布袋作为二级除尘单元除去 剩余的微细颗粒。
作为静电除尘器和布袋除尘器的有机结合，静 电布袋复合除尘器充分发挥了２种除尘器各自的优 势。在参考了国内外资料及相关工程经验基础之 上，笔者通过对静电除尘器、布袋除尘器以及静电布 袋复合除尘器做了一个技术经济比较，最后得出了 静电布袋复合除尘器的几项优势：
静电布袋复合除尘器是基于静电除尘和布袋除 尘两种成熟的除尘理论而提出的一种新型除尘技 术。它结合了电除尘器和布袋除尘器的优点，除尘 效率高（排放浓度可以低于２０ ｍｇ／ｍ３），既能满足新 的环保标准，又能增加运行可靠性，降低电厂除尘成 本。因此，静电布袋复合除尘器的开发对现役电厂 电除尘器改造和新（扩）建电厂除尘设备的选择具有 重要的意义，也是对静电除尘和袋式除尘的集成创 新，是中国烟气治理的发展方向之一。
除尘器的特点，同时也提出了一些需要解决的技术难题。其中静电除尘单元与布袋除尘单元之间
的结合形式是一个技术难点，因为它将影响整个除尘系统的效率和使用寿命。为此建立了气流分
布试验台，对不同形式的气流分布板进行冷态试验研究，分析了几个关键截面的流场，掌握了气流
分布规律，确定了气流分布板的开孔分布。研究表明，静电布袋复合除尘器具有非常大的工程应用
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ３ ｗａｙｓ ｏｆ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒｓ，ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｈｙｂｒｉｄ ｄｕｓｔ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｂａｇ ｔｙｐｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｏｒ，ｉｓ ｂｅｉｎｇ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｓｕｃｈ ｐｒｅｃｉｐｔｉｔａｔｏｒｓ ａｒｅ ｂｅｉｎｇ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｏｇｅｔｈｅｒ ｗｉｔｈ ａｎ ａｃｃｏｕｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｔｏ ｂｅ ｓｏｌｖｅｄ；ｏｎｅ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｉｓ：ｉｎ ｗｈａｔ ｗａｙ ｓｈｏｕｌｄ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ ｂａｇ ｆｉｌｔｅｒｓ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｆｉｌｔｅｒｓ ｂｅ ｃｏｕｐｌｅｄ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｉｓ ｗｏｕｌｄ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｄｕｓｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｌｉｆｅ ｅｘｐｅｃｔａｎｃｙ．Ｆｏｒ ｔｈｉｓ ｐｕｒｐｏｓｅ ａｎ ａｉｒ ｆｌｏｗ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｒｉｇ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｂｕｉｌｔ ｆｏｒ ｃｏｌｄ ｓｔａｔｅ ｔｅｓｔｉｎｇ
ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ—ｂａｇ ｆｉｌｔｅｒｓ ｈａｖｅ ｂｒｉｓｈｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｆｉｇｓ ５，ｔａｂｌｅ １ ａｎｄ ｒｅｆｓ ６． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｈｙｂｒｉｄ ｄｕｓｔ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ；ｃｏｌｄ ｓｔａｔｅ ｔｅｓｔｉｎｇ；ｆｌｏｗ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（２）供电条件和电极配置、结构参数的优化，使 其有利于降低设备费用；合理分配静电除尘单元和 布袋除尘单元的负荷，便于系统的整体优化。
（３）根据进入布袋除尘单元烟气的粉尘浓度、粒 度选择气布比，确定喷吹压力、清灰周期、脉冲宽度。 合理的参数选择有利于确保除尘效率，降低运行费 用。荷电粉尘对布袋除尘的影响也是一个值得研究 的问题。
价值。图５表１参６
关键词：环境工程学；复合除尘器；冷态试验；气流分布
中图分类号：ＴＫ６２１．７３
文献标识码：Ａ
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ—ｂａｇ
Ｔｙｐｅ Ｄｕｓｔ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ
ＬｌＵ Ｌｉａｎ．ｂｏ．ＸＵ Ｓｈｉ．ｓｅｎ （Ｘｉ’ａｎ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ ７１００３２，Ｃｈｉｎａ）
针对现役燃煤电厂静电除尘器效率低下的原 因，提出以下３种改造方案： １．２．１ 增加静电除尘器电场
根据Ｄｅｕｔｓｃｈ效率计算公式，要提高收尘效率就 要增加静电除尘器收尘板面积，因此可以采取增加 电场的方案。在静电除尘器电场较少、设计效率较 低的情况下，可以在原有的基础上，增加１个或２个 电场使静电除尘器达到４个甚至５个电场，靠增加 静电除尘器的收尘面积、增加串联的电场数量来提
（１）机理科学，技术先进可靠 常规静电除尘器第一电场通常能除去烟气中 ８０％．９０％的粉尘，剩余电场用于除去剩下的１０％ ～２０％的粉尘。复合除尘器充分利用了静电除尘器 的这一特性，只采用第一电场，余下的细微粉尘由布 袋除尘单元过滤掉，这就发挥了布袋除尘器对超细
万方数据
第１期
刘练波，等：静电布袋复合除尘器的试验研究
３复合除尘器开发需要解决的问题
要将静电布袋复合除尘器实际应用于燃煤电 厂，目前仍需要解决以下一些问题：
（１）静电除尘单元和布袋除尘单元之间的结合
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形式，结合间烟气分配的均匀性问题。气流的均匀 性既影响静电除尘单元的除尘效率，又影响布袋除 尘单元中滤袋的寿命。在大型静电除尘器内烟气通 常为水平流动方式，而袋式除尘器传统的进气方式 为下进气。因此，需要采取适当的布风措施，既满足 烟气在静电除尘单元和袋式除尘单元都能均匀分 布，又尽量减少压力损失。
第”卷第１期 ２００７年２月
动
力
工
程Hale Waihona Puke Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
文章编号：１０００—６７６１（２００７）Ｏｌ一１０３．０４
静电布袋复合除尘器的试验研究
Ｆｅｂ．舢 Ｖ０１．２７ Ｎｏ．１
刘练波， 许世森
（西安热工研究院有限公司，西安７１００３２）
摘 要：通过对３种静电除尘器改造方案的比较，提出了一种静电布袋复合除尘器。分析了这种
其次，锅炉运行工况也对静电除尘器产生很大的 影响，导致除尘效率降低。如锅炉燃用韵煤种、粉尘 特性，特别是飞灰比电阻、灰中的ｓｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｎａ含量对 静电除尘器的效率影响很大。其中飞灰比电阻过高 或过低都不利于静电除尘器对烟气中粉尘的捕集。
此外，粉尘中某些矿物质的含量以及煤的含硫 量对静电除尘器的除尘效率影响也很大；烟气采取 的脱硫措施，如炉内喷钙、循环流化床等，也会引起 飞灰特性的变化导致静电除尘器的除尘效率降低。 １．２改造方案
收稿日期：２００６．０２．２５ 基金项目：中国华能集团公司科技项目（Ｆ．０４．ＨＮＫ０６），西安热工研究院有限公司研究与开发基金项目（Ａ一０３．ＴＹＫ０２） 作者简介：刘练波（１９８１．），男，湖南常德人，硕士研究生。研究方向为：火电厂烟气污染控制技术。
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动力 工程
第２７卷
式除尘器作为高效除尘设备，近年来得到了发展，但 存在压降大、清灰复杂、设备庞大且昂贵的缺点。因 此，电力行业需要技术性能更高的除尘装置来满足 现役电收尘器改造需要，以达到新排放标准要求。
（３）结构紧凑 与布袋除尘器相比，复合除尘器的静电除尘单 元除去了大部分的粉尘，大幅降低了滤袋负荷，因而 可以选择较高的过滤风速，所需滤袋数量少，结构紧 凑，占地面积减少。同时，可以选择较大的滤袋间 距，解决了脉冲布袋除尘器因滤袋较密而在清灰时 引起的二次扬尘问题。 （４）压降小，滤袋寿命长 与布袋除尘器相比，静电布袋复合除尘器的布 袋单元负荷低，同时未被静电场完全除去的细微颗 粒经过电晕级荷电，沉积在滤袋表面呈现松散的凹 凸不平结构，这种松散结构有利于降低气流的通过 阻力，压力损失小，因而可以选择较长的清灰周期和 较低的喷吹压力，延长滤袋的寿命。 （５）除尘效率高，对微细粉尘分级除尘效率高 静电布袋复合除尘的除尘效率能达９９．９％以 上，能实现出口粉尘排放浓度低于３０ ｍｇ／ｍ３，从运行 的静电布袋复合除尘器来看，粉尘排放浓度可以低 于１０ ｍｇ／ｍ３；粉尘荷电后，静电力作用增强，对细微 粒子的捕集效率也有所增强。 （６）费用低 在初投资上，静电除尘单元只设一级电场，可以 避免静电除尘器高昂的设备费和土建费；布袋除尘 单元中，所需滤袋少，滤袋以及相应辅助设施的费用 也大大减少。在运行费用上，阻力小，能耗低，滤袋 更换周期增长，总的运行费用比同容量的静电除尘 器和布袋除尘器都低。排放浓度低，每年少缴的排 污费是相当可观的，甚至可以免交排污费，同时对排 污少所带来的环境效益是不可估量的。