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【摘要】在当前环保标准日趋严格、人们对环保意识日益增强的情况下，提出一种新颖的电一袋复合除尘器装置，从技术、经济上进行分析论证其可行性，并对其除尘机理进行初步研究。
【关键词】复合除尘器；除尘机理；电晕放电；电除尘；袋除尘；表面过滤
0.引言
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染物排放进一步受到人们的关注，无论是国家、地方排放标准对粉尘排放浓度和总量都有了严格的限制，如北京市、天津市的地方排放标准比国家标准要求更高，这就需要我们的除尘设备有较高的除尘效率。电除尘器是目前使用较多的除尘设备，但是现有条件不能保持较高的除尘效率，达不到国家及地方的排放标准。而袋式除尘器要求的运行工况条件较多，且滤袋价格相对较贵，使用寿命短，滤袋需周期性更换。“静电布袋”结合了静电除尘和布袋除尘的优点，除尘效率高( 排放质量浓度可以低于30mg/m3)，既能滿足新的环保标准，又增加运行可靠性,降低电厂除尘成本。因此,“静电- 布袋”联合除尘对现役电厂静电除尘器改造和新建电厂除尘设备的选择具有重要意义。
1.静电、布袋除尘器存在的局限
1.1静电除尘器
（1）捕集超细颗粒能力有限。主要是因为超细粒子难以荷电、电极振打产生二次扬尘更容易使已捕集的细微粒子逸出。
（2）除尘效率受诸多因素(如烟温、烟气流速、飞灰特性、含硫量等)影响，波动较大，对设备稳定、高效运行造成很大的影响。
（3）国家加强对二氧化硫排放的控制，烟气中二氧化硫的浓度减少使烟尘中比电阻升高，造成静电除尘器的反电晕增强，除尘效率降低。
1.2布袋除尘器
（1）存在一定的局限，除运行阻力大等问题外，如何使滤袋使用寿命延长，减少袋的更换次数和日常的维护费用是当前研究的一个热点领域。
（2）在袋除尘设计阶段根据待处理的烟气性质，选用适当的滤料是可以避免糊袋和烧袋的。
（3）一方面清灰必须让滤袋发生激振；另一方面过滤时粉尘大颗粒对滤袋的琢磨，其主要是影响滤袋的使用寿命。
2.“静电布袋”联合除尘
自20 世纪中叶人们提出将两种高效的除尘方式有机结合在一起,开发一种更加高效的新型除尘器以来,“静电布袋”联合除尘的理论已经比较成熟,迄今主要有以下3 种联合除尘方式。
2.1“预荷电+布袋”形式
含尘气流先通过预荷电区,在高压电场中,粉尘充分荷电并凝并成较大的粒子,然后由袋式除尘器收集。还有的在袋式除尘器内设置电场,可加与荷电尘粒极性相同的电场,也可加与荷电尘粒极性相反的电场。极性相同时,电场力与流场力相反,尘粒不断透过纤维层,效率很高,同时由于排斥作用,沉积于滤袋表面的粉尘层较疏松,过滤阻力减小,使清灰变得更容易一些。
2.2“静电-布袋”并列式
这种方式是将1排袋滤器和1组电极相间排列,实现了电除尘与袋式除尘机理的有机融合。它既适用于新建的设备,也适用于老电除尘器的改造。
2.3“静电布袋”串联式
这种形式的联合除尘方式,前级收尘为电除尘,后级为袋式除尘。这种除尘器特别适用于已投产不达标,场地受到限制的电除尘器的改造,一般情况是保留原电除尘器的前级电场,将后级电场改为袋式除尘。由于不增加原电除尘器的宽度、高度,改造的工作量小,施工周期短,投资可低于单独采用袋式除尘器或电除尘器的费用,同时排放质量浓度可长期稳定保持在50mg/m3以下,性能优越。
3.电袋复合式除尘器工作原理及其技术特点
3.1电袋复合式除尘器的工作原理
烟气的流过路径：进口烟道—进口烟箱—静电除尘区—布袋除尘区—净气室—出口烟道—风机。电袋复合除尘器工作时，烟气从进口喇叭进入电场区，粉尘在电场区荷电并大部分被收集，粗颗粒烟尘直接沉降至灰斗，少量已荷电难收集粉尘随烟气均匀进入滤袋区，通过滤袋过滤后完成烟气净化过程。在除尘过程中，电场区具有两个重要作用，从而使滤袋区的过滤作用发生根本性变化。
3.1.1除尘作用
众所周知，电除尘器多个电场中第1电场的粉尘捕集量最大，可达80%以上。因此，电袋复合除尘器工作时，大量烟尘被电场区收集后，进入滤袋区含尘浓度只有总量的20%以下，大大改善了后级滤袋工作条件，从而降低滤袋阻力、延长清灰周期、延长滤袋寿命。
3.1.2荷电作用
试验表明，从电场区进入滤袋区后的带电粉尘在滤袋表面堆积时，粉层结构发生了本质变化。带同性荷电粉尘之间发生相互排斥的作用力，在滤袋表明形成的粉层结构具有规则有序排列呈“蓬松”堆积的状态特点，提高粉层透气性，降低过滤阻力，粉层与滤袋剥离性好；带异性荷电粉尘之间发生相互吸引而出现凝并现象，加大粉体粒径。清华大学在研究微细粒子（小于PM10）捕集方法试验过程中也发现，电袋复合除尘器中的异性电荷凝并作用是有效提高微细粒子捕集效率的方式。
3.2电袋除尘器主要技术特点
电袋复合除尘器充分发挥了各自的优势。通过对静电、布袋以及电袋复合除尘器技术进行反复研究和对比总结，得出以下主要技术特点:
（1）除尘性能指标更优异，复合除尘器充分利用了静电除尘器特性，采用一级电场除尘，余下的细微粉尘由布袋除尘单元过滤掉，从而发挥了布袋除尘器对超细粉尘除尘效率高的优势。
（2）除尘效率稳定可靠常规静电除尘器的除尘效率受煤种，以及锅炉负荷、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。
（3）滤袋过滤风速高和占地面积少 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。
4.运行维护中应注意的问题
4.1在运行方面注意的几个问题
在运行方面一体化除尘器操作的复杂性超过单独使用袋式除尘器和电除尘器，运行工况的适应性降低。主要考虑以下几点。
（1）煤种发生变化，灰份及风量增加，前面电除尘器电场的除尘效率降低，势必增加袋式除尘器的负担。
（2）当锅炉启停及低负荷烧油运行时，除尘器运行条件要按袋式除尘器考虑。
（3）布袋除尘器内各部位的烟气温度应在烟气露点温度以上，以防止水蒸汽凝结，造成滤布堵塞。一般要求布袋除尘器内的烟气温度高于烟气露点温度20℃以上。
4.2检修维护要考虑的问题
一般而言，电除尘器在运行时如果振打和电场内集尘极、放电极出现问题是不能在线检修的。单独使用的袋式除尘器可以分割区域，单独隔离在线检修，但采用电袋一体化除尘器却不能在线检修，因为前面有电除尘器，如果运行时有滤袋破损如何进行更换，需要在设计结构上加以考虑。[科]
【参考文献】
［1］刘炼波，徐世森.静电布袋复合式除尘器的试验和研究[M].西安热工研究院有限公司.
［2］汤广伟等.中国石化股份有限责任公司武汉分公司80万吨/年乙烯工程 基础工程设计[M].宁波：中国石化集团宁波工程有限公司.
【关键词】复合除尘器；除尘机理；电晕放电；电除尘；袋除尘；表面过滤
0.引言
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染物排放进一步受到人们的关注，无论是国家、地方排放标准对粉尘排放浓度和总量都有了严格的限制，如北京市、天津市的地方排放标准比国家标准要求更高，这就需要我们的除尘设备有较高的除尘效率。电除尘器是目前使用较多的除尘设备，但是现有条件不能保持较高的除尘效率，达不到国家及地方的排放标准。而袋式除尘器要求的运行工况条件较多，且滤袋价格相对较贵，使用寿命短，滤袋需周期性更换。“静电布袋”结合了静电除尘和布袋除尘的优点，除尘效率高( 排放质量浓度可以低于30mg/m3)，既能滿足新的环保标准，又增加运行可靠性,降低电厂除尘成本。因此,“静电- 布袋”联合除尘对现役电厂静电除尘器改造和新建电厂除尘设备的选择具有重要意义。
1.静电、布袋除尘器存在的局限
1.1静电除尘器
（1）捕集超细颗粒能力有限。主要是因为超细粒子难以荷电、电极振打产生二次扬尘更容易使已捕集的细微粒子逸出。
（2）除尘效率受诸多因素(如烟温、烟气流速、飞灰特性、含硫量等)影响，波动较大，对设备稳定、高效运行造成很大的影响。
（3）国家加强对二氧化硫排放的控制，烟气中二氧化硫的浓度减少使烟尘中比电阻升高，造成静电除尘器的反电晕增强，除尘效率降低。
1.2布袋除尘器
（1）存在一定的局限，除运行阻力大等问题外，如何使滤袋使用寿命延长，减少袋的更换次数和日常的维护费用是当前研究的一个热点领域。
（2）在袋除尘设计阶段根据待处理的烟气性质，选用适当的滤料是可以避免糊袋和烧袋的。
（3）一方面清灰必须让滤袋发生激振；另一方面过滤时粉尘大颗粒对滤袋的琢磨，其主要是影响滤袋的使用寿命。
2.“静电布袋”联合除尘
自20 世纪中叶人们提出将两种高效的除尘方式有机结合在一起,开发一种更加高效的新型除尘器以来,“静电布袋”联合除尘的理论已经比较成熟,迄今主要有以下3 种联合除尘方式。
2.1“预荷电+布袋”形式
含尘气流先通过预荷电区,在高压电场中,粉尘充分荷电并凝并成较大的粒子,然后由袋式除尘器收集。还有的在袋式除尘器内设置电场,可加与荷电尘粒极性相同的电场,也可加与荷电尘粒极性相反的电场。极性相同时,电场力与流场力相反,尘粒不断透过纤维层,效率很高,同时由于排斥作用,沉积于滤袋表面的粉尘层较疏松,过滤阻力减小,使清灰变得更容易一些。
2.2“静电-布袋”并列式
这种方式是将1排袋滤器和1组电极相间排列,实现了电除尘与袋式除尘机理的有机融合。它既适用于新建的设备,也适用于老电除尘器的改造。
2.3“静电布袋”串联式
这种形式的联合除尘方式,前级收尘为电除尘,后级为袋式除尘。这种除尘器特别适用于已投产不达标,场地受到限制的电除尘器的改造,一般情况是保留原电除尘器的前级电场,将后级电场改为袋式除尘。由于不增加原电除尘器的宽度、高度,改造的工作量小,施工周期短,投资可低于单独采用袋式除尘器或电除尘器的费用,同时排放质量浓度可长期稳定保持在50mg/m3以下,性能优越。
3.电袋复合式除尘器工作原理及其技术特点
3.1电袋复合式除尘器的工作原理
烟气的流过路径：进口烟道—进口烟箱—静电除尘区—布袋除尘区—净气室—出口烟道—风机。电袋复合除尘器工作时，烟气从进口喇叭进入电场区，粉尘在电场区荷电并大部分被收集，粗颗粒烟尘直接沉降至灰斗，少量已荷电难收集粉尘随烟气均匀进入滤袋区，通过滤袋过滤后完成烟气净化过程。在除尘过程中，电场区具有两个重要作用，从而使滤袋区的过滤作用发生根本性变化。
3.1.1除尘作用
众所周知，电除尘器多个电场中第1电场的粉尘捕集量最大，可达80%以上。因此，电袋复合除尘器工作时，大量烟尘被电场区收集后，进入滤袋区含尘浓度只有总量的20%以下，大大改善了后级滤袋工作条件，从而降低滤袋阻力、延长清灰周期、延长滤袋寿命。
3.1.2荷电作用
试验表明，从电场区进入滤袋区后的带电粉尘在滤袋表面堆积时，粉层结构发生了本质变化。带同性荷电粉尘之间发生相互排斥的作用力，在滤袋表明形成的粉层结构具有规则有序排列呈“蓬松”堆积的状态特点，提高粉层透气性，降低过滤阻力，粉层与滤袋剥离性好；带异性荷电粉尘之间发生相互吸引而出现凝并现象，加大粉体粒径。清华大学在研究微细粒子（小于PM10）捕集方法试验过程中也发现，电袋复合除尘器中的异性电荷凝并作用是有效提高微细粒子捕集效率的方式。
3.2电袋除尘器主要技术特点
电袋复合除尘器充分发挥了各自的优势。通过对静电、布袋以及电袋复合除尘器技术进行反复研究和对比总结，得出以下主要技术特点:
（1）除尘性能指标更优异，复合除尘器充分利用了静电除尘器特性，采用一级电场除尘，余下的细微粉尘由布袋除尘单元过滤掉，从而发挥了布袋除尘器对超细粉尘除尘效率高的优势。
（2）除尘效率稳定可靠常规静电除尘器的除尘效率受煤种，以及锅炉负荷、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。
（3）滤袋过滤风速高和占地面积少 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。
4.运行维护中应注意的问题
4.1在运行方面注意的几个问题
在运行方面一体化除尘器操作的复杂性超过单独使用袋式除尘器和电除尘器，运行工况的适应性降低。主要考虑以下几点。
（1）煤种发生变化，灰份及风量增加，前面电除尘器电场的除尘效率降低，势必增加袋式除尘器的负担。
（2）当锅炉启停及低负荷烧油运行时，除尘器运行条件要按袋式除尘器考虑。
（3）布袋除尘器内各部位的烟气温度应在烟气露点温度以上，以防止水蒸汽凝结，造成滤布堵塞。一般要求布袋除尘器内的烟气温度高于烟气露点温度20℃以上。
4.2检修维护要考虑的问题
一般而言，电除尘器在运行时如果振打和电场内集尘极、放电极出现问题是不能在线检修的。单独使用的袋式除尘器可以分割区域，单独隔离在线检修，但采用电袋一体化除尘器却不能在线检修，因为前面有电除尘器，如果运行时有滤袋破损如何进行更换，需要在设计结构上加以考虑。[科]
【参考文献】
［1］刘炼波，徐世森.静电布袋复合式除尘器的试验和研究[M].西安热工研究院有限公司.
［2］汤广伟等.中国石化股份有限责任公司武汉分公司80万吨/年乙烯工程 基础工程设计[M].宁波：中国石化集团宁波工程有限公司.