电袋除尘器技术介绍.

目录

一、除尘器的工作原理 (1)

二、FE型电袋复合式除尘器技术介绍 (2)

三、采用FE型电袋复合式除尘器结构设计特点： (7)

四、电-袋复合除尘器的工业应用 (8)

一、除尘器的工作原理

目前国内锅炉除尘器方案主要有静电除尘、布袋除尘和电袋复合式除尘三种方案。

1、采用静电除尘器：

原理：电除尘器是在两个曲率半径相差很大的金属阳极和阴极上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场。气体电离后所生成的电子，阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，而使粉尘获得荷电。荷电粉尘在电场力的作用下，便向电极性相反的电极运动而沉积在电极上，从而达到粉尘和气体分离的目的，达到净化烟气的目的。

优缺点：优点能处理较高温度的烟气、阻力小、维护费用低、前电场可获得较高的除尘效率；缺点除尘除尘效率受粉尘性质影响大，除尘效率按指数曲线变化，后级电场对收尘量贡献率低，排放不稳定。在本项目根据煤质分析：

a、燃煤中因掺烧了石灰石进行炉内脱硫，含硫量＜0.5%，属特低硫，S的调质作用小，飞灰比电阻高，不利于除尘；

b、烟尘中的水分含量较低，飞灰比电阻高，不利于除尘；

c、燃煤中的灰分比原设计煤种提高较多，故除尘器的烟尘入口浓度增加，对除尘不利；

d、因为燃煤中掺烧了石灰石，造成灰的粘性增加，振打清灰困难，不利于除尘。

由此原收尘面积已经无法满足要求，需进行电除尘器扩容改造，增加电场，保证足够大的收尘面积，才能提高除尘效率。经我公司上千台套除尘器工程经验计算及煤种数据库分析无法达到30mg/Nm3的出口排放要求。

2、采用布袋除尘器

原理：粉尘烟气经过袋式除尘器滤袋时，滤料纤维对粉尘的筛分、截留、惯性、扩散、粘附等作用，将粉尘阻留在滤袋表面达到粉尘与气体分离，达到净化烟气的目的。简述：过滤拦截

优缺点：优点适应性强，排放可不受烟气工况的影响，较易获得高的除尘效率。缺点除尘阻力大，相应电耗大，滤袋寿命短，维护费用高。采用布袋虽可以达标排放，但由于入口浓度高，大批量的粉尘90%靠滤袋收集，势必加大滤袋的阻力，频繁的清灰会缩短滤袋的寿命，同时高浓度要求采用低风速，增加滤袋的数量，整体维护费用较高。

3、采用电袋除尘器

原理：在FE型电袋复合除尘器中，烟气从进口喇叭进入前级电除尘区，烟尘在电场电晕电流作用下荷电，大部分被电场收集下来，少量已荷电未被捕集粉尘由于物理作用同性相斥，表面粉尘颗粒排列非常规则，被滤袋过滤后达到净化目的。

优缺点：其融合了电除尘器、袋除尘器的优点，对电除尘器及袋除尘器的缺点进行改进。其可靠性很高，可保证持续达标排放。前区为电除尘区收集粗尘，后区为袋除尘器烟气全过滤收集细微烟尘，电、袋二者优势互补，电场故障时仍可保证达标排放。电场集尘量占80％，滤袋集尘量占20％，滤袋负担小寿命长，维护费用低于布袋式除尘器。同样条件下电袋除尘器烟气阻力要小于袋式除尘器400Pa—600Pa。

二、FE型电袋复合式除尘器技术介绍

1、龙净环保在国内同行业中更具特色和优越性：

FE型电袋复合式除尘器的开发是我公司单独承担的国家科技攻关项目（项目编问号：2004BA650C）和福建省科技计划重大项目（项目编号：2003H012），并于2006年6月通过国家科技部组织的鉴定。2003年初，中国第一台工业应用电－袋结合的除尘器在上海浦东水泥厂电除尘改造获得成功，改造全过程由我公司首席专家林宏教授（原天津水泥设计院教授级高工）总负责，开创了我国电袋复合除尘技术的先河。2005年4月国内首台50MW机组电袋复合式除尘器成功运行。至今为止，除已承接了国内电力、水泥窑尾共几百台套项目。在工程应用中积累了丰富的经验，产品在实践中不断改进完善具备了高可靠性能。2007年该产品荣获国家环保总局的“环境保护科学技术奖”二等奖，同年荣获福建省政府的“福建省优秀新产品”一等奖。

1.1电袋整体技术国际先进，部分国际领先。

龙净环保FE型电袋复合式除尘器是国家科技攻关项目和福建省科技计划重大项目，于2006年6月份通过国家科技部组织的鉴定时结论为整体技术达到国际先进水平，部分技术国际领先。实践也证明了鉴定结论，在已投运的设备中，每台设备达到设计要求，性能优良。

1.2阻力低，耗电少，节能减排。

FE型电袋复合式除尘器拥有独特的收尘机理，设备整体运行阻力低，比相同的工

况条件下布袋除尘器低700Pa以上；目前龙净已投运的FE型电袋复合式除尘器中，其设备整体运行阻力均在800Pa左右，大大降低设备运行能耗；FE型电袋复合式除尘器的除尘效率不受煤种、烟气工况、飞灰特性的影响，长期高效、稳定，排放浓度保持在30mg/Nm3以下。

1.3滤袋使用寿命更长。

FE型电袋复合式除尘器的滤袋表面仅沉积少量荷电粉尘，并且荷电粉尘有序排列，蓬松，易于清灰剥落，使其清灰周期长、清灰压力低，降低滤袋的清灰频率和减少清灰次数，减少清灰对滤袋造成的损伤，从而延长滤料使用寿命。目前龙净已投运的FE 型电袋复合式除尘器中，其清灰周期均在5000秒以上。

1.4独家拥有知识产权，多项专利保护。

龙净环保FE型电袋复合式除尘器独家拥有知识产权专利，受到法律的保护；取得十多项自主知识产权的专利电袋技术，覆盖了电袋复合式除尘器的结构型式、两区之间气流均布、清灰系统、滤袋袋笼防护、袋区保护等核心技术。为降低除尘设备阻力及延长滤袋使用寿命起到了重要作用，部分专利如下：

龙净环保具备了机、电设计研究院和国家级技术中心的技术部门，拥有甲级环境工程设计资质，各专业技术总人数达400多人，拥有数名国内著名的除尘器专家，拥有丰富的改造设计经验；同时龙净环保拥有年生产30万吨的本体加工能力，拥有乙级施工资质，并拥有一批具有多台套电除尘器改电袋的施工经验，确保本项目短时、快速实施。

1.6国内应用业绩最多，业绩规模最大，产品运行优良。

龙净环保FE 型电袋复合式除尘器在国内应用业绩最多，使用时间最长，使用在燃煤锅炉机组最大，阻力最低，且每台套都取得圆满成功的高效节能型除尘器。2003年初有多台 FE 型电袋复合式除尘器投运于水泥行业。 2、FE 型电袋复合式除尘器技术介绍 2.1电袋复合式除尘器除尘机理。

在FE 型电袋复合式除尘器中，烟气先通过前级电除尘区，烟气中的大部分烟尘通过电除尘方式被收集下来，未被捕集的已荷电粉尘，再均匀进入后级布袋除尘区达到净化目的（见下图）。

2.1.1电除尘区除尘作用。

①. 进气烟箱 ②. 灰斗 ③. 壳体 ④. 收尘极 ⑤. 振打装置 ⑥. 导流装置 ⑦. 滤袋 ⑧. 清灰系统 ⑨. 净气室 ⑩. 提升机构 ⑾.出气烟箱 ⑿.人孔门.

FE型电袋复合式除尘器充分发挥电除尘器第一电场除尘效率高的特点，利用电除尘区，先除去了烟气的约70～85%的粉尘量，同时降低了进入布袋除尘区的粉尘浓度及粗颗粒含量；后级布袋除尘区仅收集剩下的不及10%左右粉尘。另外，通过电场的荷电作用，使得进入后级布袋区的粉尘的特性发生改变，成为荷电粉尘，为布袋除尘建立了一种新的工作条件。

2.1.2荷电粉尘使布袋的过滤特性发生变化，产生新的过滤机理。

理论和实践表明，荷电粉尘从电除尘区进入滤袋区后，大部分带负电荷的粉尘在趋近和到达滤袋表面时，由于荷电粉尘带相同电荷，同性电荷的粉尘相互排斥，从而在滤袋表面形成规则有序、结构疏松的粉尘层。此外，有一部分异性荷电粉尘会发生电凝并作用，在吸附到滤袋表面形成粉尘层前，已由小颗粒凝并成较大的颗粒，从而更容易被滤袋所阻留。

这样，由于荷电粉尘的吸附作用而形成的粉尘层的特性发生了根本性变化，既改变粉尘粒径状态，又改变粉尘的堆积特性，与常规布袋中由大小不同粒径不带电荷粒子形成的粉尘层相比透气性更好，粉尘的清灰性能也更好，对提高微细粒子（小于PM10）的捕集效率有明显作用。

2.2电袋复合式除尘器的特点。

2.2.1除尘性能高效稳定。

电袋复合式除尘器的除尘效率不受煤种、烟气工况、飞灰特性影响，排放浓度可以长期高效、稳定在30mg/Nm3。

2.2.2运行阻力低。

进入袋区粉尘量少以及“蓬松”滤袋粉层透气性高，易于清灰，在运行过程除尘器可以保持较低运行阻力。

2.2.3节能显著。

电袋复合式除尘器比袋除尘器降低滤袋阻力及延长清灰周期，其综合节能超过了电区高低压设备的能耗，所以电袋复合式除尘器具有显著的节能功效。

2.2.4电袋复合除尘器的滤袋使用寿命长。

电袋除尘器与常规布袋除尘器相比，电袋主要在以下因素延长滤袋使用寿命：

1）滤袋沉积的粉尘量少，清灰周期长，降低滤袋的清灰频率和减少清灰次数。

2）粉尘容易清灰，在线清灰减少滤袋气布比波动，低压脉冲降低清灰气流冲刷力。

3）滤袋粉饼的透气性能好运行阻力低，滤袋的强度负荷小，从而延长滤料使用寿

命。

4）前级电除尘区去除大部分粗颗粒粉尘，可以避免粗大粉尘产生的冲刷磨损。2.2.5电袋复合除尘器的运行、维护费用低。

除尘器中的袋收尘占除尘器大部分成本，减少袋收尘部分的成本和延长滤袋的使用寿命可以降低滤袋的更换维护费用；降低运行阻力可以节省风机的电耗费用；清灰周期长可以节省压缩空气消耗量，即减少空压机的电耗费用,因此电袋复合除尘器的运行、维护费用大大低于纯布袋除尘器。

2.2.6电袋复合式除尘器采用脉冲喷吹技术，清灰彻底，清灰效果好。

采用低压脉冲喷吹方式清灰，喷吹气体为干净的压缩空气，清灰压力相对适中，压力为2-2.5公斤（0.2-0.25Mpa），清灰效果好。

2.2.7先进的自动控制技术。

电气控制性能的高低对布袋除尘器的阻力、布袋的寿命、除尘效率有着直接的影响，在燃煤电厂锅炉大型布袋除尘系统中更为关键。采用先进的PLC控制技术，保证控制系统的检测和输出控制精度；采用完善的保护控制系统，保证设备的安全、可靠运行；采用压差控制技术，提高设备自动控制程度和故障识别能力电气方案如下：1）整台控制柜具有防尘、放水、防小动物进入，具有足够的强度和刚度。在控制柜内的端子排、电缆接头以及电缆的走线槽采用阻燃型材料，控制柜内的继电器、操作按钮等器件采用名牌产品，质量可靠，整个控制柜布局合理、紧凑、美观并且便于操作。

2）对于温度和差压的测量信号采用控制系统供电方式，考虑到电厂的工作环境条件，在硬件上采用防干扰屏蔽信号电缆，在软件上也采用软件滤波等技术，保证控制系统、测量系统能够适应现场环境并能够正常运行。

3）整个控制系统采用先进的PLC控制技术，保证控制系统的检测和输出控制精度，具有完善的保护功能。采用压差控制技术，提高设备的自动控制程度和故障识别能力，保证控制系统安全、可靠运行。具有通讯接口，作为DCS的一个远程站可采用多种通讯方式与DCS的通讯。清灰控制采用自动/手动两种控制方式。自动控制时，采用定时清灰和差压定时相结合清灰两种方式。控制系统可以根据压差的变化对清灰周期进行相应调整，实现智能化控制。

4）为了保证运行中能够进行在线切换检修，避免因检修时风速、阻力波动太大，影响锅炉、引风机的运行，电袋除尘器设计有旁路烟道。

三、采用FE型电袋复合式除尘器结构设计特点：

袋区：

1、采用行脉冲喷吹。

我公司FE型电袋使用长袋低压脉冲喷吹技术，除尘器内部无运动部件，所以故障率低可靠性高。低压长袋脉冲喷吹是把喷吹管直接与脉冲阀相连接，一个脉冲阀对应一根喷吹管，每根喷吹管上开一定数量的喷吹孔，每个滤袋对应喷吹管上的一个喷吹孔。喷吹管固定在滤袋上方，脉冲清灰时喷吹管不运动，让喷吹管喷出的高速气体，直接准确地从滤袋中心喷入滤袋，实现清灰。

2、选用进口滤料，提高滤袋的使用性能。

1）滤料选用PPS其原材料为日本ＴＯＲＡＹ（东丽）公司提供的ＴＯＲＣＯＮ?2.2×51mm高强纤维，它的最高连续使用温度达160℃，瞬时温度为190℃，具有优异的耐温性、抗酸碱性、抗水解性。

2）针对烟气灰分细、粘的特点，对滤袋的表面进行聚四氟乙烯溶液浸渍处理，有利于提高滤袋对的抗高温性能，易于清灰，有效防止糊袋和运行阻力上升，同时具有良好的抗结露性能。

3、袋笼

采用分节结构，满足在净气室内部实现拆装工作。袋笼的环和筋采用Q235，保证整体的强度和刚性。袋笼的表面采用有机硅粉喷涂工艺，具有优越的防腐性能。

4、花板

设计t6/Q235A钢板，并采用激光切割工艺加工，充分保证花板孔的孔径、孔位、平面度及光洁度的精度要求。

5、脉冲阀

由于压缩空气中带有含量很低的水分，在冰冻气候时脉冲阀处容易发生冷凝结冰，所以电磁脉冲阀的结构应选择柔性的隔膜阀为宜。我公司选用进口优质的脉冲阀，该种阀的特点是口径大、膜片行程长，一次脉冲气量大，清灰面积大；质量好，性能稳定，使用寿命大于100万次。

6、采用密封性能好开孔少的大净气室，降低除尘器的漏风率。

除尘器的漏风率直接影响其系统的阻力和滤袋寿命，传统纯布袋除尘器净气室一般高度小，为了拆装滤袋和检修，在其顶板上布置了大量的盖板，这样，存在大的漏

风点，会引起漏风大，系统阻力升高。我公司的电袋复合除尘器采用大净气室结构，在满足滤袋和袋笼安装、更换等检修的条件下，尽量减少开孔，从而降低除尘器的漏风率，减少除尘器阻力，提高性能。

7、配置必要的滤袋保护系统，本项目的滤袋保护装置采用了预涂灰及旁路装置。

四、电-袋复合除尘器的工业应用

目前电-袋复合式除尘器已经广泛应用于化工、电力、冶金及建材行业。在大型火电机组行业中，被国家指定除尘的首选方式。

1、天津津源热电有限公司（2005年4月投入运行）

该厂有一台240t/h循环流化床锅炉，原配用一台三电场电除尘器，由于锅炉烟气量的增加（由400000m3/h增至460000m3/h），排放标准的提高（由排放200 mg/Nm3降至30 mg/Nm3），电除尘器需要进行改造，但因场地受到限制，将原除尘器壳体加长、加宽都不可能，只能采用电-袋复合除尘器技术进行改造。其方案是保留原有的第一电场，将后两个电场拆除更换成滤袋。

1.1工艺参数：

烟气量：460000 m3/h

烟气温度：＜140℃

入口烟气含尘浓度：＜24 g/Nm3

出口烟气排放浓度：＜30 mg/Nm3

1.2电除尘器：

电场部份：

通道数：23

同极间距：400 mm

电场高度：11 m

电场数：1

条带数：5

电场长度：3.75 m

电场断面：101 m2

电场风速：1.26 m/s

极板型式：750C型

电晕线型式：螺旋线（改造为针刺线）

极板投影面积：1898 m2

比表面积：14.8 m2/m3/s

高压电源：GGAj02-0.8A/72kV

1.3袋除尘部份：

室数：8

喷吹管数：13行/室

单行喷吹管袋数：17个/行

滤袋：规格：φ160 mm×7000 mm

数量：1768个

材质：PPS+覆膜

总过滤面积：6220 m2

过滤风速：1.23 m/min（在线）

脉冲阀：规格：3＂淹没阀

数量：104个

喷吹压力：0.25 MPa

空气消耗量：6 m3/min

为了防止因锅炉偶然故障引起超温而损坏滤袋，我们还设置了一套喷雾降温装置，其系统见图4。

图4

在烟道上设置6个喷咀（带回流管喷咀），冷却水由水箱经截止阀通入一台多级离心泵，高压水经单向阀、截止阀、管道引入进水环管，进水环管与6个喷咀的进水口联接，高压水部份从喷咀口喷入烟道，另一部份流入回流环管，再经回流管路上的电动调节阀流入水箱。调节回流上的电动调节阀开度便可调节喷咀喷入烟道的水量。当喷咀不喷入冷却水时，为了防止喷咀被粉尘堵塞，可利用旁路上的压缩空气吹扫喷咀。

2、南京梅山能源有限公司电厂改造工程（220t/h锅炉1台）（2005年12月底投运）2.1锅炉技术参数

2.1.1锅炉型式及制造厂家：NG220-9.8/540MQ型锅炉，由杭州锅炉厂制造。

2.1.2每台炉最大连续蒸发量： 220 t/h

2.1.3锅炉的燃料消耗量：锅炉除燃煤外，还掺烧一定比例的高炉煤气。锅炉设计

工况掺烧25%，最大掺烧30%（热比值）。锅炉燃料消耗量为下表：

2.1.4空气预热器

型式：立式、末级为管式

除尘器设计过剩空气系数：要求小于1.5

2.1.5燃料性质

锅炉点火时用焦炉煤气，通常燃烧煤和掺烧一定比例的高炉煤气。

2.2除尘器整体设计要求

设备名称：电袋复合高效除尘器

型式： BEH-134.4//10X736-GZ

每台炉所配台数：1台

每台除尘器烟气量：≤550000m3/h

除尘器入口烟气温度：140-170 ℃

除尘器入口含尘浓度≤15g/Nm3 保证效率：≥99.7 %

除尘器出口含尘浓度：≤30mg/Nm3

本体阻力：≤1200 Pa

本体漏风率：≤2.5%

年运行时数：8000 小时

外形尺寸要求视现场情况而定。

2.3技术性能参数

2.3.1除尘器名称：电袋复合高效除尘器

型号： BEH-134/10

2.3.2电除尘器部分技术参数（改造原一电场）

总流通面积: 134m2

电场数： 1个

单电场有效宽度：9.6m

电场有效长度：4 m

总集尘面积：2688m2

阴、阳极板形式：针刺线+ZT24板

阴极振打方式：顶部电磁锤振打（加强型）

阳极板形式：侧部振打

电场风速：1.14m/s

比积尘面积：17.59m2/m3/ s

驱进速度：10.78cm／s

烟气处理时间：3.52 s

2.3.3布袋除尘器部分技术参数

袋除尘器总分室数：10

连续使用温度：140-170℃，瞬时温度：200℃；

滤袋材质：PPS100%针刺毡+聚四氟乙烯覆膜

总过滤面积： 7354m2

滤袋规格：Φ160x7000mm

总滤袋数量： 2090个

除尘器设计阻力：1200 Pa

过滤风速：1.25m/min，一室清灰时1.39m/min

每台锅炉配置的除尘器单元台数：1台

清灰控制方式：PLC，优先在线清灰，可随时切换离线清灰

除尘器本体漏风率：改造部分本体＜2.5%（国标）

壳体设计压力：正压6kPa，负压-6kPa（改造部分）；

2.4除尘器所用滤料的材质、规格及性能参数

构成：带基布的针刺毡

纤维成分：100%聚本硫醚（PPS或Ryton）

基布成分：100%聚本硫醚

平方克重：550g/ m2

厚度：1.8mm

密度：0.31 g/ m2

透气量：25～40L/dm2/min@200Pa

断裂强力-横向：1200N/5cm

断裂强力-纵向：800N/5cm

伸长@300N/5cm-横向：＜3%

伸长@300N/5cm-纵向: ＜3%

热收缩@190degC,90min-横向：1%

热收缩@190degC,90min-纵向：1%

连续工作温度：170degC

瞬时工作温度：200 degC

后处理：热定型、烧毛、压光、

2.5滤袋设计寿命3年以上

保修期内在标书规定的范围内，由卖方负责免费更换。

福建龙净环保股份有限公司

2012年8月