锅炉烟气治理暨袋式除尘技术 锅炉除尘器

锅炉烟气治理暨袋式除尘技术 锅炉除尘器：除尘器,除尘,烟气汽锅烟气管理暨袋式除尘技巧

杨俊鋆 邓万华 涂国强
江西江联能源环保股分有限公司普开环保工程分公司

摘 要：本文依据产业汽锅的除尘请求，描写了海内外袋式除尘器的技巧特色和利用近况，剖析了袋式除尘器的成长远景，扼要先容了江西江联能源环保股分有限公司普开环保工程分公司引进美国AeroPulse进步的反吹脉冲清灰袋式除尘器技巧，同时针对35T/h轮回流化床汽锅烟气除尘，对袋式除尘器与电除尘器做了技巧经济比拟，倡议鼎力推行袋式除尘技巧，以进步除尘效力，削减烟尘排放浓度，改良大气情况品质。
要害词：情况维护 汽锅烟气除尘 脉冲反吹 袋式除尘器

0 引言
中国事世界上最大的煤炭出产国和花费国，煤耗占能源耗费的比例达70%以上。煤炭作为汽锅的重要燃料，形成每一年都有大批的烟尘排放，重大传染情况。这些年来，因为当局的器重，烟气污染技巧的进步，科研单元与企业的尽力，烟尘排放浓度逐年降落，如1993年，我国的烟尘排放总量为1416万吨，2000年为1165.4万吨，到2001年则降为1059.1万吨。只管如斯，从烟气排放总量来看，传染还是重大的。因而，把持烟尘传染还是情况维护的主要义务。
袋式除尘技巧作为一种高效的除尘技巧在发财国度已获得疾速成长和广泛采取，而我国现广泛采取的汽锅烟气传染管理方法已不克不及满意新的环保请求。跟着WTO的参加和北京申奥、上海申博的胜利，普遍采取新型高效管理技巧，有用管理汽锅烟气传染的主要性更加凸显。

1. 汽锅烟气管理近况及除尘技巧比拟
我国对于汽锅烟尘传染把持的情况维护尺度《汽锅大气传染物排放尺度》实行以来，对削减汽锅烟尘排放，推动汽锅和除尘装备的技巧提高起了主要感化。
我国汽锅烟气除尘装备阅历了干式旋风除尘，文丘里湿法除尘，静电除尘和袋式除尘大致四阶段。今朝，个别产业汽锅烟气除尘凡是采取文丘里湿法除尘和静电除尘，最近几年已开端有少许产业汽锅采取新型高效的袋式除尘。
文丘里湿法除尘的毛病是除尘效力低，占空中积大，形成二次水传染，明显满意不了新的环保请求。
静电除尘技巧存在必定上风，但跟着国度环保尺度的日趋严厉，电除尘器的弱点逐步裸露出来：
(1) 环保尺度日趋严厉，按老尺度设想现已装置的电除尘装备因为园地限不克不及增添电场，从而影响按环保新尺度排放；
(2) 新建工程则因为三电场以下电除尘难以达标，四电场以上又造价高贵，电除尘缺少市场合作力；
(3) 有些煤种的Al203、SiO2含量很高，Na2O含量很低，灰又较细，比电阻也偏高，电除尘很难收尘；
(4) 呼吸性粉尘PM10（悬浮在空中，空气能源当量直径＜10micro;的颗粒物＝，电除尘难以搜集；
(5) 实用于高浓度（＞100g/m3）、高温（350℃）、高比电阻（＞1013Omega;middot;cm以上）烟尘和含有腐化性气体场所的电除尘还不广泛或难以胜任；
(6) 电除尘器运转时耗电量大，运转用度偏高；
(7) 有的电除尘在清灰时会形成高浓度排放传染。
袋式除尘在我国水泥与冶金等行业的利用相称普遍也相称成熟。但因为汽锅烟气性质比拟特别，从前袋式除尘器的构造设想（包含清灰体系）也不尽人意，再加上袋式除尘中要害配件滤袋(袋式过滤器的滤元件)的资料及加工技巧之前比拟单薄，并且环保律例也是一个逐步完美并日益严厉的进程，所以在相称长一段时代内，袋式除尘技巧在我国汽锅烟气传染管理范畴成长迟缓。
跟着技巧的一直成长和提高，特别是化学高份子资料技巧利用于滤袋(袋式过滤器的滤元件)上和古代化高科技的利用（如脉冲阀的制作、滤袋(袋式过滤器的滤元件)的制造、袋式除尘器运转的微机灵能主动化把持等等），以及袋式除尘器设想技巧的进步，构造和清灰方法的改良，袋式除尘器的在汽锅烟气除尘方面的利用获得了敏捷的成长。
在美国和澳大利亚，大批的汽锅烟气除尘都利用袋式除尘器，并且有很多的现用静电除尘器的公司都打算把静电除尘器改成袋式除尘器。在欧盟，绝大大都的燃煤电站汽锅都用袋式除尘器。袋式除尘工业在我国最近几年也获得敏捷成长，据报导，2001年，全国袋式除尘行业产值19亿，2002年的产值到达近25亿。且袋式除尘行业年产值增加敏捷，产业汽锅烟气除尘利用袋式除尘的用户也显明增加。特殊值得一提的是有些本来专门处置电除尘器设想制作的厂家鉴于袋式除尘的诸多上风也开端进入袋式除尘行业。

2 袋式除尘技巧特征
（1）除尘进程
除尘器的室内悬吊着很多滤袋(袋式过滤器的滤元件)，当含尘气流穿过滤(通过特殊装置将流体提纯净化的过程)袋时，粉尘便被捕集在滤袋(袋式过滤器的滤元件)外壁上，污染后的气体从除尘器出口消除。经由一段时光，当粉尘吸附(物质表面吸住周围介质中的分子或离子现象)到必定水平后，阻力增添到预约值，启开脉冲空气喷吹体系，滤袋(袋式过滤器的滤元件)被反向吹入的高速气流发生振动使附着在滤袋(袋式过滤器的滤元件)上的粉尘落入灰斗。袋式除尘进程分为两个阶段：起首是含尘气体经由过程干净滤袋(袋式过滤器的滤元件)，这时候起捕尘感化的重要是纤维，干净滤袋(袋式过滤器的滤元件)因为缝隙率很大，故除尘效力不是很高；厥后，当捕集的粉尘量一直增添，一局部粉尘嵌入到滤料(主要分为以进水过滤的粒状材料与物理分离的过滤介质两大类)内部，一局部笼罩在名义上构成一层粉尘层，在这一阶段中，含尘气体的过滤(通过特殊装置将流体提纯净化的过程)重要依附粉尘层停止，这时候粉尘层起着比滤袋(袋式过滤器的滤元件)更加主要的感化，它使除尘效力大大进步。从这类意思上来说袋式除尘器是以颗粒来撤除颗粒。跟着粉尘层的增厚，除尘效力一直增添，但气体的阻力丧失也同时增添，因而粉尘层在积聚到必定厚度后，需应用各类清灰方法将这些粉尘排出除尘器。
（２）除尘机理
用作捕集颗粒的滤袋(袋式过滤器的滤元件)，其自身的网孔较大，个别为20-50微米厂房废气处理方案与流程
，名义起绒的滤布约为5-10微米，但却能撤除粒径1微米以下的颗粒。现将其除尘机理作简略先容：
① 筛过感化：当粉尘粒径大于滤袋(袋式过滤器的滤元件)缝隙或堆积在滤袋(袋式过滤器的滤元件)上的尘粒间缝隙时，粉尘即被截留下来。因为新滤袋(袋式过滤器的滤元件)缝隙弘远于粉尘粒径，所以阻留感化很小。但当滤袋(袋式过滤器的滤元件)名义堆积大批粉尘后，阻留感化就明显增大。
② 惯性碰撞：当含尘气流濒临滤袋(袋式过滤器的滤元件)纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒因为惯性感化持续直线进步，撞击到纤维上即会被捕集，一切处于粉尘轨迹临界限内的大尘粒都可达到纤维名义被捕集。这类惯性碰撞感化，随粉尘粒径及流速的增大加强。
③ 分散和静电感化：小于1微米的尘粒，在气体速度很低时，其除尘机理重要是分散和静电感化。小于1微米的尘粒，在气体份子的撞击下离开流线，像气体份子一样作布朗活动，假如在活动进程中和纤维接触，便可从气流平分离出来，这类景象称为分散感化。它随气流速度的下降，纤维和粉尘直径的减小而加强。个别粉尘和滤袋(袋式过滤器的滤元件)都能够带有电荷，当二者所带电荷相反时，粉尘易被吸附(物质表面吸住周围介质中的分子或离子现象)在滤布上；反之，若二者带有同性电荷，粉尘将遭到排挤。因而，假如有外加电场，则可强化静电效应，从而进步除尘效力。
④重力沉降：当迟缓活动的含尘气流进入除尘器后，粒径和密度大的尘粒，能够因重力感化天然沉降下来。
上述捕集机理，凡是并非都同时有用。依据粉尘性质、袋滤器构造特征及运转前提等现实情形的分歧，各类机理的主要性也不雷同。
（３）清灰方法
脉冲清灰也包含逆气流反吹进程。这类清灰方式是应用4-7atm的紧缩空气反吹，发生强盛的打击波，使滤袋(袋式过滤器的滤元件)振动，致使积附在滤袋(袋式过滤器的滤元件)的粉尘层脱落。这类清灰方法有能够使滤袋(袋式过滤器的滤元件)清灰适度，继而使粉尘经由过程率回升，因而，必需抉择恰当压力的紧缩空气和恰当的脉冲连续时光（凡是为0.1-0.2秒）。每清灰一次，叫做一个脉冲，全体滤袋(袋式过滤器的滤元件)实现一个清灰轮回的时光称为脉冲周期，凡是为60-180秒。清灰和除尘同时停止。
滤袋(袋式过滤器的滤元件)积灰 脉冲 气流 反吹打击波 滤袋(袋式过滤器的滤元件)振动 粉尘层脱落 滤袋(袋式过滤器的滤元件)再积灰
江西江联能源环保股分有限公司1998年引进美国AeroPulse公司现今世界进步的汽锅烟气除尘技巧，在广东东莞可耐福公司汽锅岛树立示范点，现已稳固运转3年以上，滤袋(袋式过滤器的滤元件)寿命和相干部件禁受了考验，此中几项技巧已弥补海内空缺，正敏捷向全国推行。公司在接收的基本上一直停止技巧翻新，申请了多项国度专利。除了除尘效力高，运转用度低的长处外，其产物另有以下技巧特色：
① 小口径滤袋(袋式过滤器的滤元件)——过滤(通过特殊装置将流体提纯净化的过程)外空间大
② 侧进风——削减粉尘再照顾量
③ 奇特的文丘里引射安装——削减紧缩空气耗量
④ 易卸紧固安装——便利换袋
⑤ 旁通安装——维护滤袋(袋式过滤器的滤元件)
⑥高压反吹脉冲清灰——保障了清灰后果
江联公司还研制出存在自立常识产权的新型高效汽锅烟气处置技巧，对汽锅烟气中的SO2，NOX及二噁英等有害物资一并综合管理。
为了用户在抉择除尘装备时参考，上面以35T/h轮回流化床汽锅烟气管理（汽锅出口烟气度为91,000 m3/h）为例，先容江联公司袋式除尘器的技巧特色，并对袋式除尘器与静电除尘器(三电场)停止技巧经济综合剖析：
表1 江联公司袋式除尘器的特色：（与海内其它袋式除尘器的比拟）
比拟进风方法气流散布滤袋(袋式过滤器的滤元件)直径文丘里江联全侧向进风设散布室板小奇特其它下部进风未设大个别 1、烟气流向公道，烟气回升流速小，便于烟尘颗粒沉降，照顾少，阻力小。1、分流平均，使每一个滤袋(袋式过滤器的滤元件)负荷均等；
2、大颗粒及炽热粒子预先分别，削减了对滤袋(袋式过滤器的滤元件)的打击和烧伤。1、单元体积安排过滤(通过特殊装置将流体提纯净化的过程)面积大；
2、袋的绝对容积小，省紧缩空气；
3、袋之间空间大，颗粒易沉降；
4、袋之间空间大可运动范畴大，碰撞少，磨损少。1、引流污染后的气度大，省紧缩空气；
2、进入滤袋(袋式过滤器的滤元件)寒气少，温度下降不大，削减发生水汽、酸，坚持露点以上运转；
3、曲线公道，便于气体活动，阻力??；
4、滤袋(袋式过滤器的滤元件)框架牢固，不容易摆动，彼此之间无碰撞，削减磨损。成果江联公司袋式除尘器长处：进步效力、下降阻力、延伸寿命、下降用度、削减占空中积。表2 .技巧机能剖析汇总表
技巧目标静电除尘器袋式除尘器袋除收尘效力asymp;98.8%,受浓度，比电阻影响＞99.9%,效力稳固长处阻力丧失＜300Pa＜1500Pa, 体系引风机加大毛病排尘浓度150-200mg/N m3,不稳固，难达尺度＜50mg/Nm3个别＜30mg/N m3
稳固达标长处运转温度露点温度＜长时间＜350℃；
140℃＜汽锅畸形烟温＜160℃露点温度＜长时间＜170℃
短时＜230℃合适腐化题目含SO2和湿度高时，电极线板腐化重大。用耐酸碱腐化的入口PPS滤料(主要分为以进水过滤的粒状材料与物理分离的过滤介质两大类)处理腐化题目。 占空中积61-135（㎡）
1.5-3倍于袋式除尘器40（㎡）
8.18mtimes;4.92mtimes;11.915m长处本体构造庞杂简略长处把持操纵把持柜多主动把持，便利。无需专人，只要巡检。长处检验?；さ缙植慷?，较庞杂简略，便利。长处环保请求的顺应性个别rarr;差好长处海内很多都会把排尘浓度定为低于50 mg/Nm3，乃至30 mg/Nm3，并且环保尺度也在一直地修正进步傍边。因而，三电?。酥了牡绯。┏酒髟诨繁Ｇ肭蟾叩挠卫蓝蓟岷头⒉频赜虻闹氐愣蓟嵩豢瞬患奥馇肭?，假如要经由过程增添电场进步效力，将遭到占空中积和投资加大的限度。袋式除尘器不达不到排放请求的题目，并且与轮回流化床汽锅配套，因烟气在袋除尘器内与搜集的石灰石停止二次反映，所以还可进步脱硫效力达５个百分点；电除尘器却由于脱硫，粉尘比电阻降低，除尘效力还会下降。
表3 经济性剖析
1）投资剖析
本体、运输电控、帮助土建、地价装置、调试总价电除尘器高高高高高袋除尘器低低低低低（２）运转用度盘算剖析
① 静电除尘器：
静电除尘器的运转能耗重要是电耗，每处置1000 m3的烟气约须要耗能0.2～0.8kwmiddot;h。详细数值巨细与静电除尘器电场数等其它身分有关，假如是3电场的静电除尘器，此值约为0.5kwmiddot;h。如果汽锅排放的烟气度为91,000m3/h，每kWmiddot;h电能以1.1元盘算，一年运转时
间为300天，则：
烟气度(m3/h)电耗(wmiddot;h/m3)电费(元/kwmiddot;h)年运转时光(小时)年运转用度(元)910000.51.17200360360年运转用度=烟气度times;电耗times;电费times;年运转小时静电除尘器三至五年一大修的用度，折算成一年80000总 计：440360有材料表白：一些静电除尘器的大修用度比把静电除尘器改成袋式除尘器的用度乃至还多。别的斟酌排污总量把持用度大概斟酌不达标的?？钜才趟闳肽暝俗枚?，则电除尘器的年运转用度还要增添。
② 袋式除尘器：
重要用度是空压机和排灰阀的耗电用度、换袋用度和换电磁脉冲阀用度。
空压机(kw)15负荷率50%电耗(kw)7.5排灰阀(kw)2个2.2负荷率20%电耗(kw)0.44因袋式除尘器阻力增添的体系(引风机)电耗(kw)30总电耗(kwmiddot;h)(空压电机耗 排灰阀电耗)times;年运转时光273168用度称号称号滤袋(袋式过滤器的滤元件)用度脉冲阀用度电费(元/kwmiddot;h)年运转(小时)一次用度(元)219420105801.17200折算成一年(元)731402116300484.8　年运转用度(元)滤袋(袋式过滤器的滤元件)用度 脉冲阀用度 电费375740.8袋除与电除年运转用度对照 单元：元
袋式除尘器年运转用度电除尘器年运转用度年运转用度差额375740.844036064619.2从表中可见，电除尘器的年运转用度比袋式除尘器要高，并且跟着能源的缺少，电费呈回升的趋向，即电除尘器年运转用度呈较大的回升趋向；而跟着科技的成长，资料（滤袋(袋式过滤器的滤元件)）价钱呈降落的趋向，即袋式除尘器的年运转用度涨势不电除尘器的大。所以，未来静电除尘器的年运转用度比袋式除尘器高的差距还会持续增添。
采取袋式除尘器，因其收尘效力高，大大削减了粉尘的排放量，环保后果明显。
表4 社会效益和经济效益
汽锅烟气度(m3/h)91000烟气温度℃160 标态烟气度(Nm3/h)57374.1汽锅排放浓度(mg/Nm3)15000 电除排放浓度(mg/Nm3)180袋除排放浓度(mg/Nm3)30 年运转时光（h)7200汽锅年总排放量(t)6196 11应用电除年总排放量（t）74.3568776 22应用袋除年总排放量（t）12.39281293 33袋除比电除年总减排量（t）61.96406467 44袋除年总收尘量（t）6184.013654 55袋除搜集的干灰是做水泥的很好原料 卖给水泥厂作原料价钱(元/ t)40 　搜集的干灰年可发生效益(元)247360.5461 注：年总排放量=标态烟气度times;标态排放浓度times;年运转时光
从上表的盘算，能够揣度：
（1）搜集的粉尘卖给水泥厂作原料，能够对消大局部的运转用度。
（2）袋式除尘器比电除尘器的减排量要大良多，环保免费将大大下降，同时把粉尘对社会情况的传染降到了一个很低的水平。
（3）采取袋式除尘器能够发生杰出的视觉后果，烟囱无"烟"，建立器重环保的新型企业的形象，起到示范感化，客户在观光后可留下很好的印象。
江联公司研制的汽锅烟气处置安装作为该公司袋式除尘的中心技巧，存在以下长处：
（1）置温度主动把持体系及公道的调温安装，当烟气温渡过高或太低情形产生时，温度可能敏捷下降或降低以维护滤袋(袋式过滤器的滤元件)；
（2）当汽锅产生异样情形烟气湿度超标时，除湿功效生效，使烟气湿度合适以利清灰并维护滤袋(袋式过滤器的滤元件)；
（3）依据燃煤化学成份设置脱硫、脱硝和除二恶英的组合安装，使烟气排放完整达标，从而到达了综合管理的目标。
4 个案剖析
4.1 概略
中国《寰球情况基金（简称GEF）》名目第四子项燃高硫煤（现实测试煤含硫量ge;3.5%）组装式水管汽锅SHF15-2.5/240和袋式除尘器在广东省可耐福石膏板厂（KNAUF）于2000年11月建成，且全体经由过程结合国GEF名目各项检讨、验收、判定。该汽锅额外蒸发量15t/h，额外蒸汽温度240℃，额外蒸汽压力2.5MPa，采取炉内脱硫新技巧；除尘采取江联引进美国最新汽锅用高效脉冲喷吹袋式除尘器进步技巧，获得杰出的应用后果。
4.2 现实测试进除尘器前烟气数据
项 目参 数处置烟气度 Nm3/h26000~34000烟气压力 Pa-740烟气温度 ℃畸形144特别180烟气含尘浓度
mg/Nm3最高56000最低48000烟气成份组份CO CO2 SO2 NOx O2 H2O 其它 86ppm 9.3% 1316ppm 380ppm 6.5% 8.7% 4.3 烟气污染体系










4.4 装备选型
由结合国GEF名目第四子项技巧卖力人——德国专家Lmiddot;Umiddot;WHITE师长教师选型，型号及相干参数以下：
装备项 目参 数 袋
式
除
尘
器型式LNGM-524-JL高效脉冲喷吹袋式除尘器处置风量 Nm3/h56000过滤(通过特殊装置将流体提纯净化的过程)面积 ㎡524 预留203㎡的面积待扩展出产过滤(通过特殊装置将流体提纯净化的过程)风速 m/min1.65滤袋(袋式过滤器的滤元件)尺寸 mmPhi;114.3times;4500滤袋(袋式过滤器的滤元件)材质美国入口RYTON滤袋(袋式过滤器的滤元件)
4.5 结合国GEF名目验收组对除尘器出口测试数据装备项 目参 数 袋
式
除
尘
器装备阻力 Pa500~800排尘浓度 mg/Nm328.99SO2排尘浓度 mg/Nm31023.24NOx排尘浓度 mg/Nm3297.63排烟处压力 Pa-360烟气黑度＜1.0林格曼级4.6 重要技巧经济目标
项 目参 数总投资万元~56.0（2000年）耗气度Nm3/min均匀0.9（喷吹清灰时）收尘量t /年10420（一年300天计）4.7 运转后果
(1) 全主动把持，运转安稳。只要操纵员中断巡回检讨。
(2) 运转近2年，没产生大修、换袋的景象。除尘器运转阻力小于800Pa，现实运转负荷59Nm3/㎡middot;h。估计滤袋(袋式过滤器的滤元件)的应用寿命可达4年以上。（汽锅现实排放烟气度小于供给给除尘器设想的烟气度，是袋式除尘器低负荷运转的重要起因。）
(3) 紧缩空气耗量小，喷吹压力0.6~0.45MPa，脉冲距离30~45秒，脉冲宽度0.1秒。
(4) 气含尘浓度变更的影响。
(5) 煤煤种变更的影响。
(6) 搜集的尘?？捎米鹘ㄔ熳柿系脑?。

5 停止语
当前，"绿色"观点深刻人心，国度也加大了情况的管理力度和对高科技环保技巧（产物）的支撑力度，这必定将汽锅烟气传染管理事情向更大范畴和更高程度推动。咱们信任，凭仗这股春风，只有针对汽锅烟气的详细前提采取顺应的装备部件、运转方式和设想数据，对除尘器的制作品质严厉请求，袋式除尘作为一种高效的除尘技巧，在汽锅烟气管理范畴确定会获得迅猛成长，我国的大气传染管理也将浮现史无前例的大好局势。

参考文献：
[1] 毛健雄等编，《煤的干净焚烧》，北京：迷信出书社，1998年3月
[2] 郝吉明等编，《大气传染把持工程》，北京：高级教导出书社，1989年5月
[3] 周济波，大型布袋除尘器在火电厂汽锅尾部除尘中的利用远景，必达福燃煤汽锅尾气管理技巧研究会论文集，2003年3月，无锡
[4] 王鸿合，布袋除尘器技巧及其利用，必达福燃煤汽锅尾气管理技巧研究会论文集，2003年3月东莞排污许可证，无锡

作者简介：
杨俊鋆——江西江联能源环保股分有限公司董事长兼江联股分普开环保工程公司董事长，硕士研讨生，
长时间努力于新型高效的汽锅烟气除尘技巧研讨，并前后考核了美、日、欧洲等。今朝重要处置汽锅烟气管理技巧——袋式除尘技巧的开辟和推行，在应用袋式除尘技巧管理汽锅烟气传染方面很有建立。