我国袋式除尘器的发展现状 、前景和技术要求

我国袋式除尘器的发展现状、前景和技术要求

1 前言

随着经济的飞速发展，生产规模的扩大，污染问题也随之而来，全球气候异常，大气污染加重，粉尘是造成空气污染的主要污染物之一。2006 年底，我国燃煤发电装机容量已达到4.84亿kw，用煤12亿t，烟尘排放量维持在300万t 左右，其中约有270万t左右PM10的超微细粉尘可长期在空气中漂浮，影响大气质量和能见度，特别是PM2.5粉尘以气溶胶形式存在大气中。

近几年，国家对排放标准和环保法规的日益严格，作为粉尘污染大户的燃煤电厂在控制颗粒物排放上受到了巨大的压力。袋式除尘器是依靠滤料自身固有的以及附着在滤料表面的粉尘层的过滤特性，截留烟气中一定颗粒度的粉尘。这种机理决定了它具有对烟气和粉尘特性不敏感、除尘效率高等突出特点，因此能够解决电除尘器无法实现的

50mg/Nm3（甚至30mg/Nm3）以下的排放浓度和PM2.5微细粒子的捕集等问题，因此袋式除尘器在燃煤电厂锅炉烟气除尘领域的大规模应用获得了空前的机遇。

2 袋式除尘器

袋式除尘器是一种干式滤尘装置，依靠编织的或毡织无纺布的纤维滤料做成滤袋及在滤袋表面上形成的粉尘初层来共同实现分离含尘气体中的粉尘，适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。其主要用于收尘、气体净化和粉料回收。特点是：过滤效率高，在试验室高达99.9999%，在实际工程应用中，可达99.999%以上。经过覆膜滤料过滤后，粉尘浓度可降到10mg/m3以下，甚至达到1mg/m3；同时袋式收尘器的分级效率高，对PM10、PM5、 PM2.5等微细颗粒物也有很高的捕集效率。因而广泛用于钢铁、水泥、电力、有色金属冶炼、垃圾焚烧、铁合金、化工、医药等诸多行业。

3 袋式除尘器在节能减排中的作用

3.1 大幅度削减烟尘和粉尘排放

在各产生粉尘或烟尘的行业中，凡采用袋式除尘技术的除尘系统，其固体颗粒物排放浓度远远低于其他各种除尘技术。目前国内袋式除尘器的排尘浓度普遍稳定在30～50mg/Nm3以下，净化燃煤锅炉烟气的袋式除尘系统大部分排尘浓度低于20～30mg/Nm3，净化高炉煤气和水煤气的袋式除尘系统则低于5～10mg/Nm3，用于垃圾焚烧发电厂的袋式除尘器，更实现了排尘浓度2.3～4.1mg/Nm3的业绩。

袋式除尘器可以大幅度降低烟尘和粉尘的排放。以火电行业为例，目前每年排放烟尘380万t，若全国50%的燃煤机组采用袋式除尘器净化锅炉烟气，则火电行业每年排放烟尘可减少120万t以上。

有一个实例很能说明袋式除尘器的减排作用。我国两个规模相当的钢铁联合企业，都很重视环境治理，但B公司的厂区降尘量却是A公司的3倍。B公司的主管人员反复比较和思索后发现，一个重要原因是，A 公司的烟尘治理主要采用袋式除尘器，而B公司则侧重电除尘器，虽然都能达到国家标准，但实际的烟尘排放浓度却差别甚大。

袋式除尘器这种高效的除尘特性可支持更加严格的环保标准。我国近年来相继修订了一些行业的排放标准，颗粒物排放限值为

50mg/Nm3，与以往相比虽已严格得多，但与国际先进水平相比，仍显落后。我国垃圾焚烧烟气排放标准则更为宽松，颗粒物排放浓度限值为80mg/Nm3，而许多发达国家标准为5mg/Nm3。鉴于垃圾焚烧烟气中含有多种有害物质，特别是二噁英类剧毒物质，该项标准亟待重新修订。随着国民经济的发展，国内外对我国环境的要求将越来越高，各项排放标准的更加严格化是大势所趋。实际上，我国袋式除尘技术已经普遍实现远低于规定限值的固体颗粒物排放，完全能够支持更为严格的标准。

排放限值的进一步降低，将对固体颗粒物减排起到巨大的作用。以水泥行业为例，目前每生产一吨产品排放烟尘和粉尘约0.8～1kg，年排放量约1200万t，若将固体颗粒物排放限值降至20～30mg/Nm3，则烟尘

和粉尘排放量每年可削减650～800万t。

需要指出的是，袋式除尘器实现更低的颗粒物排放并不需要提高造价，只要严格按照有关标准和规范设计、制造、安装和运行，都能获得好的效果。

3.2 实现对微细粒子的控制

微细粒子（PM10、PM2.5）是危害人体健康和污染大气环境的主要因素，将微细粒子的控制纳入国家标准只是时间问题。目前电除尘器捕集微细粒子的效率很低，对小于10μm的尘粒，其捕集率只有60%左右。而袋式除尘器对粒径1μm的粒子，其捕集效率也可达到98～99%。可以说，目前只有袋式除尘技术能够有效控制微细粒子。

3.3 高效去除有害气体

袋式除尘器能够高效去除有害气体。

电解铝含氟烟气的净化是依靠袋式除尘器实现的。含沥青烟气的最有效净化方法是以粉尘吸附并以袋式除尘器分离。

试验结果表明，在半干法脱硫中，采用袋式除尘器可比电除尘器提高脱硫效率约10个百分点。滤袋表面的粉尘层含有未反应完全的脱硫剂，相当于一个“固定床”的作用。若滤袋表面粉尘层厚度2.0mm，过滤风速为1m/min，则含尘气流通过粉尘层的时间为1.2s，显著延长了脱硫反应的时间。

在垃圾焚烧烟气净化中，袋式除尘器起着无可替代的作用。垃圾焚烧烟气含有多种有害气体，袋式除尘器的“固定床”的特性对垃圾焚烧烟气净化具有重要的价值。

垃圾焚烧烟气中的二噁英的净化方法之一是以活性碳吸附再以袋式除尘器去除。目前国外一种去除二噁英的新技术，是在袋式除尘器的滤料上加催化剂，促使二噁英分解。

3.4 在多种复杂条件下实现减排

袋式除尘器对各种烟尘和粉尘都有很好的捕集效果，不受粉尘成分及比电阻等特性的影响。

袋式除尘器对入口含尘浓度不敏感，在含尘浓度很高或很低的条件下，都能实现很低的粉尘排放。

以往袋式除尘器的应用受到诸多不利因素的制约，近年来袋除尘技术的发展使情况有了很大的改观，袋式除尘器在以下不利条件下都能成功应用和稳定运行：

（1）烟气高温，在≤280℃下已普遍应用；在300～500℃范围内也可应用，国外已有用于更高温度的实例；

（2）烟气高湿，例如烘干机、喷雾干燥机等尾气净化；

（3）高含尘浓度，可直接处理含尘浓度1400 g/Nm3的气体，并达标排放；还可直接处理含尘浓度3万g/Nm3的气体（例如仓式泵输粉），并达标排放；

（4）高腐蚀性，例如垃圾焚烧发电厂的烟气净化，烟气中含HCl、HF等腐蚀性气体；

（5）烟气含易燃、易爆粉尘或气体，例如高炉煤气、炭黑生产烟气、煤粉磨机尾气、煤调湿尾气等；

（6）除尘系统具有高负压或高正压。一些大型煤磨袋式收尘系统的负压为14000～16000Pa；大型高炉煤气袋滤净化系统的正压可达

0.3MPa；而某些水煤气袋滤净化系统的正压更高达0.6～4.0MPa。

3.5 新能源开发和节能工程的重要设备

在一些新能源开发和节能工程中，袋式除尘器作为重要设备提供了有力的支撑。

我国一项新能源开发项目是“煤制油”。作为该工艺中煤粉的收集设备，袋式除尘器是不可缺少的一环。

高炉煤气余压发电具有重大的节能价值，采用袋式除尘器净化高炉煤气，比湿式净化可增加发电30～40%，并且每吨铁节约用水200kg，煤气的热值大幅度提高；而与电除尘净化相比，净煤气的含尘量更低、净化效果更稳定。

4 我国袋式除尘器的发展前景