鍋爐脈沖布袋除塵器的除塵機理及效率運行
目前各類鍋爐脈沖布袋除塵器中，可供選用的有電除塵器和袋式除塵器。特別是電除塵器，以其除塵效率高、阻力低、耗能少；能夠高效收集大流量氣體和高溫或腐蝕性氣體中的粉塵；自動化程度高及操作維護方便等優點被廣泛應用于電站鍋爐、冶煉、水泥等大部分工業除塵領域。最近十年，電除塵器在國內得到了長足的進步，生產廠家從引進全套電除塵器制造技術到自主開發，己推廣應用了一些成功的研究成果，使除塵器效率進一步提高。今后，隨著電除塵器的不斷改進，其應用領域也將不斷拓展。袋式除塵器的應用和發展沒有電除塵器那樣迅速，但在我國各行各業也已有幾十年的歷史，完善的設計和良好的使用效果使其得到廣泛的應用，排放標準可達到50mg/Nm3，甚至更低，但它在電力行業使用得較晚。目前，隨著耐高溫、耐化學腐蝕、防水、防油、防靜電、抗氧化的高性能濾料的出現，為袋式除塵的廣泛運用提供了空間。當袋式除塵器和電除塵器被要求同等排放濃度時，它們的一次性初投資基本相當，但有時由于袋式除塵器的關鍵設備和控制系統需靠進口，所以比電除塵器的一次性初投資高，后期的運行維護費用也高；而采用電除塵器雖然占地面積較大，但運行維護費用低，并且已在國內電力行業具有眾多業績。
電除塵器與袋式除塵器的優缺點比較
目前，國內外公認的高效除塵設備是電除塵器和袋式除塵器，它們有其各自的優點和缺點，現針對循環流化床鍋爐配置除塵器的要求，比較如下：
電除塵器基于先進的除塵機理，其優點主要表現在以下幾個方面：
(1)除塵效率高，大于99.7%；
(2)自動化程度高，利用計算機技術可以實現自動化控制。操作維護簡便(平時不需維護，可以做到無人值守)，在正常情況下檢修工作量小，可以長期連續穩定運行；
(3)能耗低(處理1000m3煙氣需要0.2kW-0.6kW)，運行維護費用低；
(4)阻力損失小(160Pa~250Pa)，處理煙氣量大，能連續操作；
(5)設備抗變形能力強，可在高溫(350℃)下運行；
(6)設備耐腐蝕，甚至可以應用于化工制酸行業；
(7)收集下來的干灰有利于綜合利用。
(8)電力行業在電除塵器的安裝、調試運行、維護檢修和管理等各方面積累了大量的寶貴經驗，為維持其高效率運行和降低煙塵排放提供了根本保證。
另外，鍋爐單機除塵器對循環流化床鍋爐燃煤過程中汞的排放也有一定的控制作用。實驗證明，電除塵器后煙氣中汞的含量明顯低于電除塵器前，且向燃煤中添加石灰石后，使得煙氣中汞由氣態汞向固態汞轉化，比較明顯的是ESP灰中汞增加，排入大氣的氣態汞減少，且ESP在沒有添加石灰石燃燒時脫除了59.3%的汞，爐內添加石灰石燃燒時脫除了71%的汞。
電除塵器的缺點：
(1)鍋爐運行工況和負荷的變化等影響其凈化效率，從而導致排放的不穩定。
(2)除塵效率受粉塵比電阻的影響大，也就是說，煤質的改變會影響其效率。
(3)不具備離線檢修的功能，一旦發生故障，只能停爐檢修，否則只能帶病工作。若一旦出現清灰不暢，檢修人員需進入除塵器內部，勞動強度較為惡劣。
與電除塵器相比較而言，袋式除塵器的優勢在于：
(1)除塵效率更高，可以達到99.99%以上。
(2)對粉塵的特性較不敏感，不受粉塵比電阻的影響。
(3)一般袋式除塵器采用分室結構，并在設計中留有裕量，使除塵器可以輪換檢修而不影響鍋爐的運行。
(4)允許除塵器入口煙氣含塵濃度有較大的變化，而對其運行阻力和除塵效率的影響不大。
(5)結合噴霧干燥等設備，具有二次脫硫作用，一般能有5%以上的脫硫效率。但由于除塵機理的制約，袋式除塵器的運行、操作、口常管理和維護等方面存在以下問題：
1)袋式除塵器對煤質有要求。當原煤中鈣等元素含量過高時，在高溫下生成氧化鈣等能與水發生反應的化合物，勃附在濾料上無法清除，逐漸使“篩眼”變小，使濾料老化；當原煤中硫等元素含量過高時，煙氣中SOZ與水蒸汽發生化學反應，生成硫酸及亞硫酸，易腐蝕濾料。
2)對煙氣溫度的控制要求較高。煙氣溫度低，煙氣中的水分易“結露”，與粉塵結合后粘附在袋子上，不易被反吹下來，長時間運行容易造成煙氣阻力增大，進而影響鍋爐運行，必須更換新濾袋；煙氣溫度過高，則易燒壞濾料，造成煙氣從破損處逃逸，除塵效率迅速下降。
(3)不適于在高濕狀態下運行，當煙氣中粉塵含水量超過25%時，粉塵易粘袋堵袋，造成清灰困難、阻力升高、過早損壞；
(4)循環流化床鍋爐產生的煙塵顆粒較粗，粗顆粒的煙塵對濾袋的磨損較嚴重，且鍋爐運行中的負荷不穩定，尤其是在點爐、啟動、停爐等情況下，煙氣的性質也不同，這都將影響到袋式除塵器的使用壽命。
(5)設備投資較大。循環流化床鍋爐的煙氣特點決定了袋式除塵器必須選用特殊濾料，并降低過濾風速，增大過濾面積，因而設備投資較大。
(6)維修費用高。由于袋式除塵器需定期進行大修(當濾袋過濾阻力增大時，必須停機更換新濾袋)，造成維修費用高。更換濾袋的工作必須人工完成，更換下來的濾袋粘滿粉塵，且需經常清洗修補，才能保證效率，工作條件惡劣。
(7)運行費用高。因其系統阻力損失遠遠大于電除塵器(一般為1200Pa~2000Pa)，其系統風機的功率也就遠大于電除塵器，從而運行費用高。若清灰系統失靈，將形成惡性循環，導致阻力急劇升高，除塵效率下降，甚至影響鍋爐運行。
(8)對除塵器的設計、制造、安裝、運行、操作及維護的要求比較高。
綜合以上因素，單從滿足除塵效率及出口排放標準要求的角度來說，采用袋式除塵器與電除塵器均可，甚至袋式除塵器的除塵效率要高于電除塵器。但從系統能耗、設備運行維護費用、設備運行穩定性、大修周期、使用壽命、技術先進性等角度考慮，并從我國在除塵領域的技術成熟程度和應用的實際情況出發，電除塵器又明顯優于鍋爐布袋收塵器。因此，本課題采用電除塵器作為循環流化床鍋爐的配套除塵設備并對其進行仿真設計的研究。目前國內采用引進技術的CFB鍋爐，如白馬、開遠、小龍潭等均采用電除塵器，袋式除塵器在此方面沒有業績，在大型化鍋爐應用方面也有一定的風險。例如，袋式除塵器于1978年以后用于我國燃煤電廠的鍋爐煙氣除塵，原電力部在5個電廠進行了試點。但實際運行結果表明，這5個試點電廠的袋式除塵器項目基本上都不成功，所暴露出來的問題主要有。
(1)濾袋脫落。
(2)濾袋破損。其主要原因為：磨損、機械損傷、腐蝕、煙氣超溫、濾袋質量及縫制不佳、防癟環制作不良、濾袋張力不當等。
(3)除塵設備結構及制作不良。
(4)濾袋的材質不過關。
(5)除塵器設計參數不合適。
另外，南方潮濕的天氣也可能對濾袋產生不利影響。實際工程中應從以上幾方面權衡利弊，綜合考慮。
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