電除塵器和布袋除塵器的綜合比較

1、科技創(chuàng)新與應用 I2 0 1 3 年 第2 3 期科 技 創(chuàng) 新 電除塵器和布袋除塵器的綜合 比較 Onc o mp a r i s o no ft h es t a t i cp r e c i p i t a t o ra n dt h eb a gh o u s e王 勝 平 陳 鵬 zWa n g S h e n P i n gC h e n P e n g z( 包頭鋼鐵 ( 集 團) 有 限責任公 司， 內蒙古 包頭 0

2、 1 4 0 1 0 )( B a o t o ui r o na n ds t e e l ( g r o u p ) c o ． ， L T DB a o t o u ， I n n e rM o n g o l i a ， 0 1 4 0 1 0 )摘 要： 本 文簡述 了電除塵器和布袋除塵器的除塵機理 ， 并對電除塵器和布袋除塵器進行 了綜合 比較和 實例選型對比， 證明 了布袋除塵器在我 國的環(huán)保領域將會得到廣泛應用。關鍵詞：

3、 布袋除塵器； 電除塵器； 性能對比； 技 經比較 Ab s t r a c t ： T h r o u g hac o mp r e h e n s i v ec o mp a r i s o no ft h et e c h n i c a lp e r f o r ma n c e sa n dc h a r a c t e r i s t i c sa sw e l la st h ee c o n o mi ce f f ic

4、 i e n ． ．c i e so ft h es t a t i cp r e c i p i t a t o ra n dt h eb a gh o u s eb yp r e s e n t i n ge x a mp l e so fe q u i p me n ts e l e c t i o n ，t h ea u t h o re l a b o r a t e st h ed e —d u s t i n gme t

5、h o d so ft h et wot y p e so fd u s tr e mo v e r sr e s p e c t i v e l yi nt h ep a p e ra n dc o n c l u d e st h a tt h el a t e rwi l lb eb r o a d l yu t i l i z e df o rt h ep o l l u t i o nc o n t r o lp u r p

6、o s e si nC h i n a ．Ke y wo r d s ： b a gh o u s e ，s t a t i cp r e c i p i t a t o r ，c o mp a r i s o no ft h et e c h n i c a lp e r f o r ma n c e sa n dc h a r a c t e r i s t i c s ，c o mp a r i s o no fe c o n o

7、 mi ce f t -f i c i e n c i e s ．1概述 隨著國家環(huán)保要求 的提高 ， 對除塵器的性能要求也越來越高。除塵器的選用也 由初期的旋風除塵器 、 多管除塵 器 、 水膜除塵器發(fā) 展到現在廣泛應用的靜電除塵器和布袋除塵器 。 目 前 國內各大鋼 廠 、 電廠所采用的除塵器也 主要是電除塵器和布袋除塵 。除塵器是 除塵系統(tǒng)中的關鍵設備 ， 它 的工況效果將直接影響到整個系統(tǒng)的成 敗 ， 因此除塵器的合理選擇就顯

8、得尤為重要 。本文就布袋除塵器和電除塵器的除塵原理進行了簡述 ， 并對二者進行了綜合 比較 。以供 同行設計參考。2工作原理 2 ． 1 靜電除塵器 的工作原理 靜 電除塵器 的工作原理 ， 是利用強電場電暈放電 ， 使氣體 電離 產生大量 自由電子和離子 ， 并 吸附在通過 電場的粉塵顆粒上 ， 使塵 氣中的粉塵顆粒荷電 ， 荷電后 的粉塵顆粒在 電場庫侖力 的作用下被 吸 向極板并聚集在極板上 ， 積聚在極板上灰通過周期性 的振打

9、被除 去并落入除塵器的灰斗 ， 再通過輸灰 系統(tǒng)排出， 達到收塵的 目 的。 如 圖 1 所示 ， 電除塵的工作過程可分為 四個階段 ： ( 1 ) 氣體 電離而產生 大量 電子和離子 ； ( 2 ) 粉塵獲得離子而荷電 ； ( 3 ) 荷電粉塵沉積于異 性電極 上而放出電荷 ； ( 4 ) 回收極板上的粉塵。l 一 電暈線 ； 2 - 電子 ； 3 一 離子； 4 一 粉 塵顆粒 ； 5 一 陽極板 圖 l電除塵器的工作原理 圖2

10、 ． 2布袋除塵器 的工作原理 布袋除塵器是一種干式高效的除塵器 ， 它主要是利用袋式過濾元件來捕集含塵氣體中粉塵顆粒 的除塵裝置 。 其工作的主要機理是 粉塵通過過濾布時產生的篩分 、 慣性 、 黏附 、 擴散和靜電等作用而被 捕集 。粉塵在通過或繞過過濾布袋時因篩分或慣性力 作用而被截 留； 粉塵顆粒在 0 ． 2m以下時 ， 由于粉塵極為細小而產生如氣體分 子熱運動的布朗運動 。 由于纖維間隙小于氣體分子布朗運動的 自由路徑

11、 ， 塵粒便 于纖維碰撞接觸而被分離 出來 ； 粉塵顆粒間相互碰撞 會放 出電子產生靜電， 會使絕緣 的濾布充電。 粉塵粒徑在 1m及過 濾風速較低時靜電作用才有明顯 的體現。另外 ， 過濾作用 可以由濾 布本身產生 ， 也可 以由積聚在濾布上的塵片產生 。所 以 濾袋上積灰 以后會提高除塵器的截 留和擴散效應 ， 直徑遠小 于濾料孔徑 的顆粒 也可 以被捕集 。布袋除塵器具有很高的除塵效率。3電除塵器和布袋除塵器的比較 3 ． 1

12、基 本性 能 對 比 袋式除塵器具有除塵效率高( 可以永久保證粉塵排放濃度低于 5 0 m g ／ m s ， 甚至可達 2 0 m g ／ m 3 以下 ) 、 結構簡單 、 性能可靠 、 占地面積小 等優(yōu)點 ； 可用于凈化高溫、 含有油霧 、 水霧及粘結性強 的粉塵時對濾 料有相應要求 。而電除塵器可以適應處理大 的煙氣量 ， 可用于高溫 ( 可高達 4 o 0 ℃) 、 高壓和高濕 ( 相對濕度可達 1 0 0 ％) 的場合 ，

13、 能連續(xù) 運轉 ， 具有低阻的特點 ， 電除塵器壓力損失僅 2 0 0 ～ 3 0 0 P a ； 可電除塵 器設備龐大、 耗鋼多 、 除塵效率受粉塵 比電阻影響大 ， 最適宜的范圍是 比電阻為 1 x l O 45 x l O - 0 n· e m的粉塵 ， 受氣體 溫、 濕度等的操作條 件影 響較大。3 ． 2運行可靠性對比 布袋 除塵 器 ： ( 1 ) 能長期保證< 5 0 m g ／ m s ( 或更低 )

14、 的粉塵排放濃 度 ， 不受入 口粉塵濃度 、 比電阻的影響 ； ( 2 ) 主要配套件 ： 濾料的設計 使用 壽命 3 0 0 0 0 小 時左右 ，電磁脈沖 閥的使用壽命達 1 0 0 萬 次以上 ； ( 3 ) 利用離線功能實現檢修 、 維護 ， 不影響除塵 系統(tǒng)的正常運行 ；( 4 ) 所有運轉設備均設 檢測報警裝置 ， 能在第一 時間發(fā)現故 障并報 警 。電除塵器 ： ( 1 ) 投運初期可保持正常運行 ， 并達到預期 的

15、除塵效 曲線早期故障期和偶發(fā)故障期的組合 。 復雜航 空電子設備故障對策 應采用浴盆 曲線故 障的早期和偶發(fā)故 障期階段對策即可。3 ． 3 白云機場 T h a l e s 設備故障對策 從對 T h a l e sI L S4 1 0 設備故 障統(tǒng)計得出的結論 ： 運行初期故 障 低 ， 隨后故障次數緩慢的上升。白云機場的 T h a l e s 故障逐漸進入到 浴盆曲線的耗損故障期階段 ， 屬于五類情況的 A ， 其對策是 ：

16、 采取更 換措施 ， 計劃定期更換 電子部件 。 具體 的措施有 ： 備 足 T h a l e s 設備備 件 ， 特別是購買大功率的電阻 、 功放元器件 ； 對現有 T h a l e s 設備提 出淘汰計劃 ； 對故障隱患做計劃解決 ， 如對 T h a l e s 設備背板焊接 ； 嚴格 控制設備工作環(huán)境的溫濕度 ； 按規(guī)范制度定期檢查設 備 ， 重點檢查 室外設備 。 從 管理角度考慮 ， 可以采用設備零故障管理防控故障。4

17、結束語 — ． 5 4 — ．介紹 了五類現代化復雜航空電子設備的故障率 曲線 ， 分析 了廣 州白云機場 T h a l e s 設備故障情況 ， 運行初期故 障低 ， 隨后故障次數 緩慢 的上升 ，T h a l e sI L S 設備故 障的趨勢警示民航的安全性嚴峻 。對廣州 白云機 場 T h a l e sI L S 設備故障具體情況提出對策和應 對措 施 。參考 文獻 【 1 】 陸朝榮， 施毅． 設備故 障率和設備 維

18、修策略 [ J 】 ． 石油化 工技術經濟 ，2 0 0 4 ， 2 0 ( 3 ) ．[ 2 ] [ 英] J · 莫雷． 以可靠性為 中心的維修[ M ] ． 北京： 機 械工 業(yè) 出版社 ，1 9 9 5 。[ 3 】 呂 俊 霞． 電子設備的故障及其規(guī)律分析[ J ] ． 電 子質量 ， 2 0 0 7 ( 1 0 ) ．科 技 創(chuàng) 新 2 0 1 3 ~g J 2 3 期 l 科技創(chuàng)新與應用表 1電除塵器技術參數表

19、 表 2布袋除塵器技術參數表 序號 主要技術參數 各注 1除 塵效率 ≥ 9 9 ．2處理 風量 10 4 X l0 4 m 3 ／ h3設各 阻力 ≤3 0 0 P a4設 各漏風率 ≤3 ％5有效 斷面積 2 8 06室數／ 申揚 數 2 ／ 37通道數 2 ) ( 2 2 個 8單 電場有效長度 4 f I l9電場有效高席 14 1 5 0 m m1 0極線犁式 剛性 B S 芒刺 l 1極板 式 C 4 8 01 2同極

20、距 4 5 0 r m 1 3電源型號 G G A T O 2— 1 ． 2 A ／ 8 0 K V3臺 1 4電場風速 l m ／ S1 5陽極振打 電 機 X W E D O ． 3 7 — 5 1 3 33臺l 6陰極振打 電 機 X L E D O ． 3 7 - 2 1 6 53臺1 7除塵器總耗電功率 4 4 5 K W序號 - 豐 耍 技 術參數 備注 1除塵效率 ≥9 9 ． 9 9 62處 理 風量 10 4 X

21、10 4 m 3 ／ h3設 各 阻力 ≤ 1 5 0 0 P a4設 各漏風 率 ≤3 ％5濾 袋 規(guī)格 1 3 0 X 6 0 0 06濾 袋數量 6 7 6 6條 7過 濾面積 1 6 5 0 0 ~8過 濾 風速 1 ． 0 5 m ／ l i n9濾 竄數 2 8 個 1 0清 灰方式 離線清 灰 1 1脈沖 閥數 量 3 9 8 個 l 2清灰 壓縮 卒氣壓 力 0 ． 4 ~ 0 ． 6 M P al 3氣源 品質 無油

22、無 水 1 4耗氣 量 1 5 N m 。 ／ m i n1 5濾袋 允許 使用溫度 ≤ 1 5 0 ℃ 1 6除塵 器總 耗電功率 1 硎 表 3 引風機技術性能參數對比表 主 要 技術 參 數 電除 塵 器 布 袋 除塵 器 風 量 1 0 7 X l 04 m 。 ／ h1 0 7 X 1 0m 。 ／ h令 J4 4 0 0 Pa5 6 0 0 Pa電 機 功 率 2 0 0 0 K W2 5 0 0 K W率 ， 但

23、受人 口煙氣狀況的影響 ； ( 2 ) 運行一段時間后 ， 電極 可能發(fā)生 變形 ， 引起 電場變化， 除塵效率因而降低 ； ( 3 ) 維護 、 檢修只能在除塵 系統(tǒng)停機后才能實現。3 ． 3維護方便性對 比 布袋除塵器 ： ( 1 ) 一旦發(fā)生故障， 能及 時從控制系統(tǒng)獲得報警及 指示 ； ( 2 ) 故障倉室能離線( 系統(tǒng)保持正常運行 ) 進行維護檢修 ； ( 3 )故障檢修均在機外執(zhí)行 ， 無 須進人除塵器 內部 ； (

24、4 ) 日常維護 中對破 損濾袋 能進行封 閉措施 ( 濾袋破損率在 5 ％以下時 ) ， 以便進 一步減 少 日 常工作量 。電除塵器： ( 1 ) 由于電除塵器不具備離線檢修 功能 ， 一旦發(fā)生故 障 ， 只能停機檢修 ， 否則 只能帶病運行 ； ( 2 ) 檢修 時員工需進人 除塵 器 內部 ， 工作環(huán)境惡劣 ； ( 3 ) 除塵器內部裝置損壞程度及位置完全依 靠人力完成檢查工作 ， 檢修勞動強度大。3 ． 4運行費用對 比

25、 3 ． 4 ． 1人力資源 ：由于布袋除塵器 的 自 控程度較 高，系統(tǒng)較簡 單 ， 所有除塵系統(tǒng)運行設備的運行狀況包括除塵器運行 中的所有運 行參數均 由 P L C采集并 送至 工藝主控室 ，除塵系統(tǒng) 不需要設專 門運行人員 。而電除塵器需要設 2 名 以上運行檢修人員 。3 ． 4 ． 2能耗 ： 布袋除塵器 ： 風機能耗大 ， 清灰能耗小 ； 電除塵器 ：風機能耗小 ， 電場能耗大。3 ． 4 ． 3維護費用 ：布袋除塵器

26、的維 護 檢修費用主要是 濾袋更換費 ， 從 目前實 際運行情況來 看 ， 一次濾袋的更換周期約為 1 ． 5 — 3 年。電除塵器 的維護維 修費用 主要是振 打錘 、 振 打電機等易損設 備的更換 和陽極 板 、 陰極線 的檢修校正及擦洗絕緣瓷件所 發(fā)生的費用。實際運行 中只要保證電除塵 器初次安裝 的質量 ， 電除塵器 的實 際運行 維護費用較低 。3 ． 4 ． 4系統(tǒng)排污費 由于布袋除 塵器一般 比 電除 塵器 的除塵效率

27、高 ，當系統(tǒng) 的入 口 濃 度一樣 時 ，布袋 除塵器的年排污 收費要 比電除塵器 少 。4選型實例比較 4 ． 1設計原始資料 某 2 5 8 0 m高爐出鐵場除塵 系統(tǒng) ， 系統(tǒng) 設計風量 ： 1 0 4 x 1 0 4 m 3 ／ h ， 塵氣含塵濃度 ： 3m， 煙塵的主要成分有 T F e 、 F e O 、 F eO ， 等。4 ． 2除塵器及主要輔機選型 4 ． 2 ． 1電除塵器 經計算 ， 選擇一臺電場截面為 2

28、8 0 m 2 雙室三 電場電除塵器 ， 電除塵器的詳 細技術參數見表 1 。4 ． 2 ． 2布袋除塵器 布袋除塵器是按 照 目前 國內所認可的低壓脈沖袋式除塵器 進 行選取 ， 其基本技術參數詳見表 2 。4 ． 2 ． 3除塵系統(tǒng) 中引風機 的選 型 為了實現除塵系統(tǒng)在出鐵和非出鐵時段風機的高低速切換 ， 實現節(jié)能和風機的空載啟動 ， 除塵系統(tǒng) 中的引風機選型按離心風機配 套液力耦合器進行。由于系統(tǒng) 中電除塵 器和布袋 除塵 器的

29、阻力不 同， 引風機的性能參數對 比 詳見表 3 。4 _ 3技術 、 經濟 比較 布袋除塵器和電除塵器技術和經濟比較詳見表 4 。5結束語 綜上所述 ， 通過對 電除塵器和布袋除塵的綜合 比較 ， 看 出布袋 除塵器和電除塵器各有 自己的憂傷和弱勢 ?？稍趯?際使用當中， 電除塵器的除塵效率得不到保證 。電除塵器運行初期 ， 除塵效率基本 能達到 9 9 ％， 但 由于電除塵器結 構及工作原理的局限 ， 隨著運行 時間的延續(xù) ，

30、電除塵器 內部組件變形 、 積灰引起電場變化 ， 除塵效果一 路下降， 排放嚴重超標。 而布袋除塵器不受粉塵 比電阻影響 、 不受負 荷影響的性能特點則顯得較為突出 ， 加上在運行維護方便 、 初期投 資較少等方面的優(yōu)勢 ， 布袋 除塵器對滿足長期的 、 逐漸提高 的環(huán)保 要求具有強有力 的保障能力。 而且隨著國家環(huán)保要求的 日 益提高要 對 比 內容 電除 器 布 袋 除 塵器 除 效 率 ( ％ )≥9 9 ． O≥9 9

31、 ． 9保 證除塵效率的可靠 性 難 以保證 可以保證 出口濃度 低于 3 0 m g , ／ N m 。除 器 運 行 能耗 ( K W )4 4 51 5引 風機 能 耗 ( K W )2 0 0 02 5 0 0系 統(tǒng) 的 維 護 結構 復雜 。維 護柃 修不 方便 結構 簡 單 ，柃 修 維 護方 便 氣 源 消 耗 無 1 5 N m ~ ／ m i n ( 折 算 空 壓機 耗 申 _ 5 5 k w )電除 塵器

32、 6 7 5萬 元 電除 塵器 5 6 0萬 元 引風 機 2 1 0 萬 元 引 風 機 2 2 0 萬 元 系 統(tǒng)初 投資其他輔機 1 2 0 萬元 其他 輔機 1 2 0 萬元土建 及其他費 用 4 0 5 萬 元 土建 及其 他費用 3 4 0萬元 初 投 資合 計 ： 1 4 1 0萬 元 初 投 資合 計 ： 1 2 4 0萬 元 年 電耗費 用約 7 8 2 ． 4 萬 元 年 電耗費 用約 8 2 2萬元 年

33、 維 護 費 約 1 5萬 元 年維 護費 約 3 0萬 元 每 年發(fā) 生的費用 人力資源 費用 9 萬 ( 2人工瓷 )無單 獨的 人力資源 費 系統(tǒng) 煙 塵 排 污 費 6 ． 9 萬 元 系統(tǒng) 煙 排污 費 0 ． 7 萬 元 年 發(fā) 生費 用合 計 8 1 3 ． 3萬 元 年發(fā) 生 費 用合 計 8 5 2 ． 7萬 元 停 機 槍 修 損 失 有 無 ( 布袋 可 以 離線 柃修 )注： 1 ． 上表 中 的

34、電費按 0 ． 4 元， k w h ， 設備年運行按 8 0 0 0 小時計算 ；2 ． 煙塵的 排 污費 按 0 ． 6 元／ 當量千克的價格計算 ， 設備年運行按 8 0 0 0 小時計算；想滿足國家現行的環(huán)保 要求 ， 電 除塵器至少做 到四電場以上 ， 其 運行費 用也會 比布袋 除塵 器高 很多。可見布袋除塵器在各個方 面都比電除塵器有優(yōu)勢 ， 布袋除 塵器的使用 ， 順應 了國家環(huán)保水 平的發(fā)展。隨著布袋 除塵器濾料

35、等配套件 生產技術 的 日 益提高 ，布袋除塵 器必將 成 為控制工 業(yè) 粉塵對大氣污染的首選設備 。參 考文 獻 f 1 ] 唐敬麟 ， 張祿虎． 除塵裝 置系統(tǒng) 及設備設 ， 計選用手冊f M 1 ． 北京 ：化 學 工業(yè) 出版 社 ， 2 0 0 4 ．[ 2 ] 《 排 污 費征收使 用管理 條例》( 中華人 民共和 國 國務 院令 第 3 6 9號令 一 2 0 0 3 ) ．[ 3 ] 張殿 印， 張學義． 除塵技術手冊