浅析我国除尘设施现状及发展

  滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行的成本。根据锅炉尾部除尘器运行环境和介质情况，选择正真适合的滤料，是保证布袋除尘器性能的关键。要配备1台好的除尘器，首先要选用透气性能好、耐腐蚀、耐磨损、适合现场工艺技术要求(如温度、化学侵蚀等)的滤料，以高质量缝制技术加工而成的滤袋。如果滤料选用不恰当或加工质量差，易产生水解、酸解、温度过高、覆膜剥落、滤袋破裂等现象。目前锅炉尾部经常选用的滤料有来登针刺毡(聚苯硫醚)和P84针刺毡(聚酰亚胺)，这两种滤料的抗氧化性及耐高温性能均较好，其中来登针刺毡对氧化敏感，P84对水解敏感，对氧化也较敏感；选用时注意烟气中氧气及NOx含量；降低使用温度，能减轻氧化。滤料的种类很多，特性和应用限制范围各不相同。

  袋式除尘器按清灰方式的不同可分为振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等5种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为高压脉冲反吹式和低压脉冲反吹式两种。脉冲反吹式布袋除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节，清灰效果好，是目前世界上最为大范围的应用的除尘装置。含尘气体从袋式除尘器入口进入后，由导流管进入各单元室，在导流装置的作用下，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区，过滤后的洁净气体透过除尘滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工况的进行，当滤袋表面积尘达到一定厚度时，由清灰控制装置(差压或定时、手动控制)按设定程序关闭提升阀，控制当前单元离线，并打开电磁脉冲阀喷吹，抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰系统送出。

  从20世纪80年代开始，我国就在部分电厂就布袋除尘器处理锅炉尾部烟气进行了尝试，由于受当时工艺水平的限制，滤料质量不过关，滤袋破损，导致除尘效率低，换袋频繁，加之工作条件差，致使布袋除尘器没有正真获得推广应用。国外在火电厂采用布袋除尘器较早，据了解，美国、加拿大、澳大利亚及欧洲等地的一些火电厂采用了布袋除尘器，其效率高达99.9。当时，由于国内环保要求不高，国外火电厂采用布袋除尘器也不是很多，在引进火电厂设备时大多数引进了静电除尘器，而没有引进布袋除尘器。近年来，随着滤布材料制造技术的发展，袋式除尘器在滤布的强度、耐高温、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。布袋除尘器的烟尘排放质量浓度能控制在15～50mg/m3，已经大范围的应用于电厂、矿山、冶金、化工、水泥、制药、食品等行业，作为环境净化及产品回收设备。燃煤锅炉烟气除尘技术经历了水膜除尘、布袋除尘到静电除尘的过程，现在又有回到布袋除尘器的趋势。

  1.2.4电气方面：大修时严格执行《电力设备预防性试验规程》中电除尘器章节对高压硅整流变压器、低压电抗器、绝缘支撑及连接元件、高压直流电缆等设备的试验项目和周期所作的明文规定，要对供电装置的触发装置进行性能测试，对各种保护进行整定试验，对电气高低压回路与仪表开关进行校检，并对整流变进行吊芯检查。

  1.2.5电除尘器大修后的整体调试。大修结束后，对整流变压器、电场进行空载升压试验，并在运行时进行额定工况下的U-I特性测试；对进、出口烟气温度与压力指示来测试；对浊度仪、照明设备做测试。如果有条件的话，还应该对电除尘器大修前后的除尘效率作对比试验，以检验大修工作的效果。

  在正常负荷下锅炉的烟气流量、排烟温度、烟气含尘浓度等参数值与电除尘器设计的参数相差不大，电除尘器都能正常运行。若锅炉烟气流量增大、排烟温度上升、烟气含尘浓度增加，电除尘器的运行工况就会恶化，使除尘效率降低。当锅炉长时间低负荷运行时，为稳定燃烧，必须投入重油或柴油助燃，造成烟气温度和烟气中的粘稠物增加。这些粘稠物造成阴极线肥大，阳极板积灰，导致电场的除尘效率下降。如果锅炉内水汽泄露，将增加烟气湿度，虽然在极短时间内因烟气被调质而降低了煤灰比电阻，除尘效率会升高，但时间稍长，电除尘器将严重积灰，尤其在泄露量大时，极板甚至结垢，会降低除尘器的使用寿命。

  合理的电除尘器电晕功率是保证电除尘器安全、稳定运行的主要的因素之一。电除尘器直流高压由380 V交流电流经可控硅高压整流设备供给，除尘器电场阻抗对高压供电装置来说是一个变化的负载。当电场阻抗升高、电流变小时，要求设备能自动升压；而当电场阻抗降低、电流变大时，要求设备能自动降压以保持设定的电流。整流变压器内部的电压、电流取样电阻，引进负反馈信号，经微机智能处理后移相控制可控硅的导通角，改变负载输出电压，达到稳定输出的目的，使电场获得最有效的电晕功率。然而有些电源及控制设备制造厂生产的控制器对设备控制特性和控制方式、保护功能等还不完善，再加上电厂运行和检修人员对设备原理的理解存在一定的盲区，从而造成供电控制装置运行不佳。

  在除尘器的入口安装测温仪。当烟气温度过高或锅炉尾部复燃时，喷雾降温系统启动，紧急喷水降温，以免烧坏滤袋。如果在一段时间内降温系统不能使烟气温度降至布袋除尘器正常运行范围内，或锅炉点火及低负荷需要喷油助燃时，为避免含油烟气立即进入除尘器，造成滤布粉层板结，影响除尘器的正常运行，开启旁路阀，烟气经旁路烟道直接排放，避免损坏滤袋。在净气室设有滤袋检漏装置，以便在滤袋损坏时及时报警。

  为了进一步满足愈加严厉的环境排放请求，在过去的一年，一些主要主干企业，都在 加大技术创新力度，开发适用于高浓度(≥1000mg/Nm3)、高负压(－13000Pa)、低排放浓度(≤50mg/Nm3)的特殊电除尘器，以及适 用于高比电阻粉尘的电除尘器。在气流散布和电除尘器内的框架构造也有新的探究。微机控制的高压电源是我国电除尘的强项。近年来，不时研讨出了以16位单片 机为中心的高压电源；第四代液晶显现的高压微机电源；采用多CPU构造，替代以往单CPU控制的电源相继在去年进入商品市场，使常规可控硅高压电源进一步 完善。为了紧跟国际开展步伐，有些企业开发研制体积小、重量轻、三相均衡、上下压一体化、进步效率的大功率高频开关电源，有的样机已研制胜利。

  1.2.1国电环保所生产的DJ系列微机自控高低压供电装置，它的高压控制部分使用先进的8098单片机和外围芯片，具有控制、保护功能完善、结构相对比较简单、使用起来更便捷的特点，并针对火电厂锅炉燃烧排放粉尘(飞灰)比电阻的变化提供多种供电运行方式，满足各种不同工况条件的要求。采用这种供电装置对原有的设备做改造，可实现中央机远程并借助粉尘浊度检测仪的反馈信号构成电除尘器的闭环控制，达到高效率节约能源运行的效果。其保护和报警功能涉及输入过流、输出开路、输出短路、欠压保护、偏励磁、可控硅开路和临界危险油温，几乎涵盖了火电厂电除尘器运行中的所有故障类型。

  导致二次扬尘的因素有许多，如粉尘的比电阻过高，产生反电晕收尘电场的烟气流速分布不均或流速过高而产生的紊流和涡流。因此，要求电场的烟气流速不超过3 m/s，一般电场中运行的烟气流速都在1.5 m/s左右，且尽可能使烟气流分布均匀，而振打清灰过频，是造成除尘器二次扬尘最主要的因素。遵循一定的程序，采用恰当的试验方法，建立正确的振打制度，同时也加强对灰斗排灰设备的维护，防止灰斗出灰口堵塞，都能防止二次扬尘的发生。

  袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器，它利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1 m或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是布袋除尘器的关键；性能好的滤布，除特定的致密度和透气性外，还应有良好的耐腐的能力、耐热性及较高的机械强度，耐热性能好的纤维，其耐热度目前可达到250～350℃。

  如果锅炉燃烧煤种发生了变化，其热值较设计煤种低，灰分较设计煤种高，则会加大对输煤、制粉、除尘、输灰设备的磨损，缩短设备的检修周期。使用低热值燃煤，会使锅炉实际燃煤量增加，使烟气的含灰量增大。这样会使电除尘器处理烟气含尘浓度超出原有设计值，除尘效率将受到严重影响。为了消除因煤种发生明显的变化而影响电除尘器的除尘效率，在除尘设施系统运行正常的情况下，每套电除尘器至少应进行一次针对典型煤种的特性试验，以确定煤种、供电、振打对电除尘器效率的综合影响，找出电除尘器的最佳运行方式。

  电除尘器的整体的结构是钢结构，全部由型钢焊接而成，外表面覆盖蒙皮（薄钢板）和保温材料，为了设计制造和安装的方便。结构设计采用分层形式，每片由框架式的若干根主梁组成，片与片之间由大梁连接。为了安装蒙皮和保温层需要，主梁之间加焊次梁，对于如此庞大结构，如何均按实物连接，其工作量与单元数将十分庞大。按工程实际设计的基本要求和电除尘器整体的结构设计，主要考察结构强度、结构稳定性及悬挂阴极板主梁的最大位移量。对于局部区域主要考察阴极板与主梁连接处在长期承受周期性打击下的疲劳损伤；阴极板上烟尘脱落的最佳频率选择；风载作用下结构表面蒙皮（薄板）与主、次梁连接以及它们之间刚度的最佳选择等等。另外电除尘器的控制器也是其重要的组成部份。控制除尘器的基本功能是调节电场的运行，控制对粉尘的荷电。智能化的控制器如ALSTOM的EPIC III可进一步提升除尘器的节能及减排效率。

  目前，火电厂使用的电除器，无一不是采用振打方式清灰。在振打力度和均匀性都满足规定的要求的情况下，振打制度(周期、时间、方式)是不是合理对电除尘器除尘效率影响极大。

  振打周期对除尘效率的影响在于清灰时能否使脱落的尘块直接落入灰斗。振打周期过长、极板积灰过厚，将降低带电粉尘在极板上的导电性能，降低除尘效率；振打周期过短，粉尘会分散成碎粉落下，引起较大的二次扬尘，即沉积在电除尘器收尘极上的粉尘再次被气流带出除尘器，尤其是末极电场的二次扬尘会大幅度的降低电除尘器的效率。

  前言当前,我国的经济建设快速地发展,人民的生活水准不断提高,社会对环境保护的要求也越来越高,作为控制固定污染源中颗粒物对大气污染的主要设备——除尘设备面临巨大的发展机遇.除尘设备是指把粉尘从烟气中分离出来的设备，用来控制污染源排放的颗粒物对大气的污染,保护大气环境。根据除尘机理不同,除尘器分为机械除尘设备、洗涤式除尘、过滤式除尘设备、静电除尘设备、磁力除尘设备。在目前建设的火力发电厂中，除尘装置的选择以静电除尘器和布袋除尘器为主。

  1.2.2努力改善电除尘器的运行现状，严格执行《电除尘器运行维护导则》，对于设备运行中存在的故障和缺陷应及时处理，制订完善、合理的检修周期和项目。

  1.2.3机务方面：大修时对电除尘器内阴、阳间距进行调整，并记录调整前后的测量结果。对阴、阳极振打装置的设备(主要有振打电机、减器机、转轴、轴承、挠臂锤、绝缘连杆等)磨损情况进行检查并处理；对出灰系统、保温、加热系统、灰斗料位计、锁气器等装置进行检查和调试。

  随着社会的发展,空气污染越来越严重,人类环境保护意识日益增强对空气质量要求越来越高。而各类工业排放的烟尘是空气污染的主要来源。据国家环保总局测算，我国环境问题目所造成的损失约占国民生产总值的10%，污染问题已经十分严峻，因此环保要求也日趋严格，国家已经对烟尘及SO2的排放提出更加严格的要求。因此,烟气的清洁对环境保护有着重要的意义。鉴于环保产业是典型的政策引导型产业，在我国环保标准逐步的提升的同时,也为环境污染治理的发展创造了巨大的市场,提供了极好的机遇。本文简述了几种除尘器的除尘机理和性能特点，对袋式除尘器做了详细的介绍，并在此基础上提出了相应除尘器的技术发展的新趋势,研发动态以及发展中存在的问题。

  20世纪八十年代中以来，我国的电除尘器行业取得了疾速开展，到20世纪末，我国曾经作为世界电除尘大国呈现在国际舞台。我国在该范畴的国际排名普通以 为在前三名。经过多年的开发应用，静电除尘器技术成熟，除尘效率较高，目前已被大范围的应用于电力、冶金、化工等行业。当今最大的工业炉窑所需配套的电除尘器我国均能自行设计制造，其钢耗到达了30kg/m2的世界先进程度，还依据不同工艺请求研制了一批具有 特征的电除尘器。我国自行开发的电除尘器供电电源，根本上能满足电除尘器的配套需求，微机控制的可控硅调压电源，在控制功用和精度上都到达国际程度，特别 在火花检测与处置、电能管理等方面还有新的打破。