布袋除尘器应用

内蒙古呼和浩特发电厂由于燃用准格尔煤，SiO2与Al2O3含量高，K2O与Na2O含量 低，导致电除尘器收尘困难，在 1、2、3、4 号机组中采用电除尘器，其运行效率大大 低于设计效率，排放浓度严重超标；在扩建 2 台 670t/h锅炉时，经专家多次论证，决 定采用脉冲布袋除尘器，2001 年 12 月 28 日第 1 台机组并网发电，布袋除尘器运行 状况良好，达到了预想的效果；经有关部门多次检测，烟气排放浓度大约在 28mg/m3 左右，与前面采用静电除尘器的机组形成了鲜明的对比，现在该厂已经对 220t/h锅炉 的电除尘器进行了改造。
净气体透过滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工况的进行，当滤袋表面积
尘达到一定厚度时，由清灰控制装置（差压或定时、手动控制）按设定程序关闭提升阀，
控制当前单元离线，并打开电磁脉冲阀喷吹，抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经
由卸灰阀排出后，利用输灰系统送出。
布袋除尘器主要包括以下结构：
1、滤袋总成，滤袋框架、布袋及挂袋板的连接设计采用了自锁装置，安装和更换
接进入除尘器，造成滤布粉层板结，影响除尘器的正常运行，开启旁路阀，烟气经旁路
烟道直接排放，避免损坏滤袋。在净气室设有滤袋检漏装置，以便在滤袋损坏时及时报
警。
3.3 布袋除尘器滤料的选择
滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费
用。根据锅炉尾部除尘器运行环境和介质情况，选择合适的滤料，是保证布袋除尘器性
2002 年 7 月，东北电力设计院环境工程部承接了赤峰市富龙热力股份有限公司热 电厂 2 台 40t/h热水锅炉和 2 台 75t/h循环流化床锅炉共 4 台锅炉的除尘器改造任务。 由于该厂在 5、6 号 90t/h锅炉的扩建工程中，选用哈尔滨某厂提供的回转反吹布袋除 尘器，效果很不理想，致使大家对布袋除尘器的使用效果产生怀疑；我们经过认真考证， 最终决定仍然采用布袋除尘器，在选型上改用目前世界上较先进的脉冲反吹布袋除尘 器，滤料采用德国独资无锡BWF公司生产的聚苯硫醚针刺毡，第 1 台设备于 10 月 15 日投产，最后 1 台 12 月末投产，效果很好，经测试，除尘效率在 50mg/Nm3以下。
滤料的种类很多，特性和使用范围各不相同，下面给出了除尘器常用纤维的各项性
能指标以及目前锅炉尾部除尘常用的滤料的性能参数。
性能
Baidu Nhomakorabea
天然纤维
羊毛
棉
密度(g/cm2) 抗拉强度 (kgf/cm2) 断裂延伸率(%) 气温20OC,相对湿度 65%时吸湿率(%) 膨胀率(%)
抗酸稳定性
1.32
9～15.3
25～30
3～4 几乎对各 种酸均好 低浓度室 温下好
0 非常好 非常好
40～50
75～85
200
玻璃 纤维
2.54
56～62
3～4
0 0 对某些酸
不良 高浓度下
不良 250～300
4
短期(oC) 100
95
65
95
260
110～130
布袋除尘器常用滤料技术参数
方便，并能有效延长滤袋使用寿命。滤袋为Φ160mm 标准规格，采用聚苯硫醚针刺毡
（进口 PPS/PPS504CS17、防水防油处理）。
2、导流装置：采用国际上先进的进风方式，设计了独特的烟气分配装置,目的在于
分配含尘气体，并可对大直径颗粒进行分离，避免含尘气体冲刷滤袋，进一步提高整个
除尘装置的效率，提高滤袋使用寿命。
B
B
袋除尘器原理图，含尘气体从
A
A
袋式除尘器入口进入后，通过
烟气分配装置均匀分配进入滤 袋，当含尘气体穿过滤袋时，
进风口
B-B放大
粉尘即被吸附在滤料上，而被
净化的气体则从滤袋内排出。
当吸附在滤料上的粉尘达到一
定厚度时，电磁阀开启，压缩
卸料口
空气从滤袋出口处自上而下与
气体排除的相反方向进入滤
图一、脉冲清灰袋式除尘器工作原理示意图
近年来，随着滤布材料制造技术的发展，袋式除尘器在滤布强度、耐高温、耐腐、 耐 磨 等 方 面 都 有 很 大 的 提 高 。 布 袋 除 尘 器 的 烟 尘 排 放 浓 度 可 以 控 制 在 15 ～ 50 mg/Nm3，已经广泛应用于电厂、矿山、冶金、化工、水泥、制药、食品等行业作为环 境净化及产品回收设备。袋式除尘器应用于锅炉尾部烟气处理已经获得成功。
在目前建设的火力发电厂中，除尘装置的选择以静电除尘器和布袋除尘器为主；静 电除尘器在国内的应用较早，70 年代就已经应用于火力发电厂，如吉林发电厂、保定 发电厂最早采用了进口的静电除尘器；1974 年，福建邵武电厂在 75t/h 锅炉改造时首 次采用国产双室 2 电场静电除尘器。经过多年的开发应用，电除尘器技术成熟，除尘效 率较高，目前已被广泛地应用于电力、冶金、化工等行业。
近年来，环保要求日趋严格，国家已经对烟尘及二氧化硫的排放提出更加严格的要 求。新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003），要求自 2004 年 1 月 1 日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，烟 尘最高允许排放浓度为 50mg/m3（详细内容见标准第 2 页）。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》（DB11/119-2002），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。与此同时，二氧化硫的排放 要求也相应提高，为减少二氧化硫排放，许多电厂将燃用低硫煤，或采取相应的脱硫设 施，从而导致电除尘器的除尘效率下降，尤其对于硅、铝含量超过 85%的电厂，采用 静电除尘器处理的烟尘排放浓度将远远达不到环保要求。
3、脉冲喷吹系统：脉冲系统由反冲联箱、电磁脉冲阀、承压接头、喷嘴管、支架
等组成。在每个滤袋上部，均有一根压缩空气喷嘴管，运行时，一般设定每一排滤袋每
隔 10 秒钟脉冲反吹清灰一次，定时器启动一次电磁阀，将脉冲反吹空气喷入滤袋内进
行清灰。
4、控制系统主要由脉冲喷吹控制仪、BMC 电脑控制柜、热电阻温度计、静压测
10～15 50～70 低温低浓
度好
1.47～1.50 22.5～36 7～10
8～9 50～80
不良
抗碱稳定性
不良
好
耐温 性能
长期(oC)
80～90
75～90
布袋除尘器常用纤维性能指标
合成纤维
聚氯乙烯
聚酰胺
聚酰胺 聚丙烯腈
(芳香族)
1.39～1.44 1.13～1.15 1.38～1.41 1.14～1.16
布袋除尘器技术及其应用
东北电力设计院 王鸿合
【内容摘要】本文分析了布袋除尘器的发展前景，介绍了国内外布袋除尘器的应用现状及布袋 除尘器技术。针对 75t/h 锅炉及 670t/h 锅炉 2 种炉型，对布袋除尘器与电除尘器做了的技术经济 比较，并建议有条件的火电厂锅炉采用布袋除尘，以提高除尘效率，减少烟尘排放浓度，改善大气 环境质量。
〖关键词〗环境保护 火电厂 脉冲反吹布袋除尘器 静电除尘器
1 前言 目前，我国的大气环境污染物仍然以煤烟型为主，主要污染物是悬浮颗粒物和二氧
化硫。1999 年全国烟尘排放量 1159 万 t，二氧化硫排放量 1857 万 t，环境污染问题 已成为中国可持续发展的重要制约因素。根据国家环保总局测算，我国环境问题所造成 的损失约占国民生产总值的 10%，污染问题已经十分严重。
从 80 年代开始，我国就在部分电厂就布袋除尘器处理锅炉尾部烟气进行了尝试，
1
但由于当时工艺水平的限制，滤料不过关，技术落后，滤袋破损泄漏，导致除尘效率低， 换袋频繁、工作条件差，致使布袋除尘器在锅炉尾部烟气处理中没有得到推广应用。
国外在火电厂采用布袋除尘器较早，80 年代就有一些厂商到国内介绍布袋除尘器 在火电厂的应用。据了解，美国、加拿大、澳大利亚及欧洲一些火电厂采用了布袋除尘 器，其效率高达 99.9%。由于国内当时环保要求不高，国外火电厂采用布袋除尘器也 不是很多，在引进火电厂设备时，大多数引进了电除尘器，而没有引进布袋除尘器。
袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为：振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及
2
复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为高压脉冲反吹和
低压脉冲反吹两种。脉冲清灰
袋式除尘器由于其脉冲喷吹强
出风口
度和频率可进行调节，清灰效 果好，是目前世界上最为广泛
A-A放大
应用的除尘装置。
如图一所示为脉冲反吹布
3
点、料位指示器和测量元件组成。
5、离线保护系统：主要由旁路阀、喷雾降温系统、测温仪、压力检测装置、滤袋
检漏装置等组成。
在除尘器的入口，安装测温仪，当烟气温度过高或锅炉尾部复燃时，喷雾降温系统
启动，紧急喷水降温，以免烧坏滤袋。如果在一定时间内降温系统不能使烟气温度降至
布袋除尘器正常运行范围内，或锅炉点火及低负荷需要喷油助燃时，为避免含油烟气直
袋，将吸附在滤袋外表面的粉
尘清落至下面的灰斗中。
3.2 脉冲反吹布袋除尘器基本结构
脉冲反吹布袋除尘器由滤袋组件、导流装置、脉冲喷吹系统、出灰系统、控制系统、
离线保护系统、箱体等组成。含尘气体由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，
大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区，过滤后的洁
能的关键。
要配备一台好的除尘器，首先要选用透气性能好、耐腐蚀、耐磨损、适合现场工艺
要求（例如：温度、化学侵蚀等）的滤料，以高质量缝制技术加工而成的滤袋。如果滤
料选用不恰当或加工质量差，易产生水解、酸解、温度过高、覆膜剥落、滤袋破裂等现
象。
目前锅炉尾部经常选用的滤料有来登针刺毡（聚苯硫醚）和 P－84 针刺毡（聚酰
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，现在又有了回 到布袋除尘器的趋势。天津开发区 5 号热源厂、张家港保税区热电厂等均选用了布袋除 尘器，近期将陆续投产。 3 脉冲布袋除尘器结构原理和基本结构 3.1 结构原理
袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器，它是利用纤维编制物制 作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过 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 1µm或更小）则 受气体分子冲击（布朗运动）不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布 朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方 法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。 滤布材料是布袋除尘器的关键；性能良好的滤布，除特定的致密度和透气性外，还应有 良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维，其耐热度目前已可 达到 250～350OC。
在现有的燃煤机组中，除尘方式大多数采用三、四电场静电除尘器，有一部分老机 组仍然采用水膜除尘器。2003 年 7 月 1 日实行的《排污费征收使用管理条理》，将对 企业采取零起点征收排污费，这样，对除尘器效率不高的企业，又增加了运行成本。根 据当前形势，静电除尘器改造为布袋除尘器已经势在必行。 2 除尘器应用现状
聚脂 1.38
聚四氟 乙烯 2.3
24.3～35 40.5～55
23～30
40～49 45～80
12～25
25～45
24～30
40～55 10～25
0
4.0～4.5
最大时为1 各种浓度下
均好 几乎能抗各
种浓度
10～14 好，高温低 浓度下不好
稳定
4.5～5.0
不好 好
1
0.4
0
约13
好
对弱碱很稳 定
电除尘器的工作原理是利用高压静电使尘粒荷电，荷电后的尘粒在单向电场（70～ 100 千伏）作用下向阳极板运动，并积聚在阳极板上，通过振打方式使阳极板上的灰层 脱落至灰斗，从而达到收尘的目的。其原理决定了电除尘器除尘效率受煤种变化影响大， 对于硅、铝含量高(≥85%)以及高比电阻、低含硫的飞灰，其除尘效率明显下降。
亚胺），这两种滤料的抗氧化性及耐高温性能均较好，其中来登针刺毡对氧化敏感，P
－84 对水解敏感，对氧化也较敏感；选用时注意烟气中氧气及 NOx 含量；降低使用温
度，可以减轻氧化。 Arrhenius Rale规则认为：温度每升高 10oC，氧化增加 1 倍。如：烟气温度由
140oC增加到 160oC, Δt=20oC，氧化增加 4 倍，布袋寿命只有原来的四分之一。