摘 要:本文主要就布袋除塵器和電除塵器的性能進行了比較。
關(guān)鍵詞:布袋除塵器;電除塵器;大氣污染;除塵效率;性能。
1概論
大氣污染指由于人類的活動或自然過程引起的某些物質(zhì)進入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,持續(xù)存在足夠的時間,達到危害人體舒適、健康、福利及危害環(huán)境的程度。造成大氣污染的主要因素之一為煙塵。因此,嚴格控制有害物質(zhì)的排放量,減少煙塵污染,是治理大氣污染的重要途徑和必然要求。為解決大氣污染問題,特別是煙塵污染問題,我國積極研究除塵技術(shù),并取得了顯著成效。布袋除塵器和電除塵器作為兩種常見的除塵設(shè)備,除塵能力較強,本文主要就兩種除塵器(600MW機組為例)在實際應(yīng)用中的性能做了客觀比較。
2除塵效率
布袋除塵器又稱過濾式除塵器,它利用纖維編織而成的濾袋來收集煙氣中的固體顆粒物,其除塵效率較高,電廠用濾袋能保證出口排放濃度在20mg/Nm3以下,除塵效果最高可達5至10mg/Nm3。目前最新研制的布袋除塵器其除塵效率高達99.99%以上,實現(xiàn)了煙塵的超低排放。而電除塵器受二次揚塵的影響,除塵效率低于布袋除塵器,且無法應(yīng)用于易爆性粉塵清理,應(yīng)用范圍較窄。
3日常運行
布袋除塵器:運行穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,在做好開停機保養(yǎng)工作的基礎(chǔ)上使用壽命可達到6年左右,日常維護工作量小,檢修作業(yè)安全性好。
靜電除塵器:自動控制較復雜,高壓設(shè)備安全防護嚴格,除塵器振打系統(tǒng)均為滑動軸承,在粉塵中轉(zhuǎn)動,使用壽命短,維護工作量大,電場內(nèi)部均為高空作業(yè),檢修作業(yè)安全性差。
4鍋爐系統(tǒng)運行變化對兩種除塵器的影響比較
4.1鍋爐產(chǎn)生的煙氣量變化
布袋除塵器:如進口流場設(shè)計較好,進口煙氣溫度偏差不大,濾袋不易損壞,根據(jù)系統(tǒng)運行情況自動調(diào)節(jié)噴吹頻率,除塵器出口排放濃度可以穩(wěn)定達到小于20mg/Nm3以下。
靜電除塵器:煙氣量較大時振打系統(tǒng)啟動頻率增加,二次揚塵增大,除塵效率波動較大,排放不穩(wěn)定。
4.2鍋爐煙氣的溫度變化
布袋除塵器:開停機時煙氣溫度太低會造成濾袋結(jié)露,需控制噴吹以保證在濾袋上保留一定的粉餅層,防止?jié)駸煔膺M入濾袋深層造成糊袋;運行中煙氣溫度控制在160℃以下較好,不允許超過190℃,為防止燒蝕濾袋,必須在除塵器前設(shè)計噴淋降溫系統(tǒng)。
靜電除塵器:煙氣溫度太低了會造成結(jié)露,不但會引起本體鋼結(jié)構(gòu)腐蝕,電場內(nèi)部還會產(chǎn)生高壓爬電;煙氣溫度太高了極板會受熱變型,同時粉塵的比電阻升高,不容易荷電,從而影響除塵效率,對設(shè)備使用壽命影響較大。
4.3鍋爐系統(tǒng)漏風
布袋除塵器:對于耐氧性差的濾袋會影響濾袋壽命,比如PPS濾料,所以煙氣含氧量控制在10%以內(nèi),但除塵效率不受影響。
靜電除塵器:漏風風量增加就等于增加了電場風速,電場風速增加影響除塵效率。
5兩種除塵器初期投資比較
除塵器的煙塵排放濃度達到環(huán)保排放要求<20mg/Nm3的情況下,初期投資布袋除塵器要比靜電除塵器(五電場)低約10%左右。
6兩種除塵器的運行費用比較
6.1運行電耗
布袋除塵器:阻力比電除塵器高500Pa左右,引風機電耗高,清灰系統(tǒng)電耗低。
靜電除塵器:阻力約290Pa,引風機電耗低,電場吸附粉塵產(chǎn)生電暈電耗高,特別是為提供除塵效率改為三相電源的電除塵器,電流增加一倍,總體計算布袋除塵器比靜電除塵器電耗要低。
6.2日常維護及大修費用
布袋除塵器:基本上全是自動控制,機械化部分少,日常維護工作量小。
靜電除塵器:機械傳動部分多,工作環(huán)境差,系統(tǒng)較復雜,維護工作量較大,日常維護費用較高。靜電除塵器大修的主要是更換電場的陰極線和振打系統(tǒng),更換費用較高。
6.3年運行成本比較
電耗成本比較:以某電廠600MW3號機組為例,全年運行小時為8094h,平均負荷率按68%,布袋除塵器按平均800Pa阻力,引風機功耗440.3163萬kW,電耗成本約201萬元;電除塵耗電量1356.2031萬kW,電耗成本為619萬元;
維護成本比較:以某電廠600MW3號機組6年為一個大修周期實際產(chǎn)生費用為例,布袋除塵器共計產(chǎn)生維護(含人工、設(shè)備更換) 900萬元,平均每年150萬元,電除塵器共計產(chǎn)生費用(含人工、設(shè)備更換)550萬元,平均每年92萬元。
綜合費用比較:電除塵(619+92)-布袋除塵(201+150)=360萬元,布袋除塵器年平均比電除塵器節(jié)省運行費用360萬元。
綜合以上這兩種除塵器的投資和運行費用的比較,再根據(jù)2016年我國新頒布的火電廠煙塵排放要求<5mg/Nm3,不難看出布袋除塵器無論在適用性、經(jīng)濟性、可靠性等方面均優(yōu)于電除塵器,是目前火電廠鍋爐煙氣凈化技術(shù)的首選。
作者簡介:陳震(1969—),男,漢族,職稱助理工程師,湖南湘潭人,大專學歷,工藝設(shè)計專業(yè),環(huán)保研究方向。