淺談不同除塵設(shè)備的選用與區(qū)別

1概述
當(dāng)前在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的高效除塵器有電除塵器和布袋除塵器。電除塵器在我國(guó)電力行業(yè)已有數(shù)十年的應(yīng)用歷史。它的基本原理是在含塵氣體流經(jīng)除塵器內(nèi)部的高壓電場(chǎng)時(shí)，粉塵獲得離子而荷電，荷電粒子在電場(chǎng)力作用下，向集塵極移動(dòng)并吸附在集塵極上，從而完成氣固分離。電除塵器的優(yōu)點(diǎn)是阻力損失小，通常只有200～300Pa；除塵效率較高，可達(dá)到99.5%左右。缺點(diǎn)是除塵效率受粉塵比電阻的影響較大，當(dāng)排放要求比較嚴(yán)格時(shí)，難以保證達(dá)標(biāo)排放。
布袋除塵器是一種過(guò)濾式除塵設(shè)備。煙氣通過(guò)有著大量微孔的濾布時(shí)，粉塵被擋在濾布表面，氣體則穿過(guò)濾布外排。布袋除塵器的突出優(yōu)點(diǎn)是除塵效率高并且非常穩(wěn)定，不受煤種影響，可保證出口粉塵質(zhì)量濃度小于50mg/m³（本文煙氣量均為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)值）。布袋除塵器在國(guó)外有著非常廣泛的應(yīng)用，尤其是在粉塵排放要求嚴(yán)格的地區(qū)，幾乎是作為高效除塵器的唯一選擇，如澳大利亞90%以上的電廠都采用布袋除塵器。在我國(guó)，鋼鐵行業(yè)與水泥行業(yè)中布袋除塵器也已有數(shù)十年的應(yīng)用歷史，而我國(guó)的電廠原大多采用電除塵器，從2004201201開(kāi)始，電廠煙氣采用新的排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已有很多電廠采用或準(zhǔn)備采用布袋除塵器。
由于目前電力行業(yè)已經(jīng)運(yùn)行的布袋除塵器數(shù)量較少，人們對(duì)布袋除塵器還不太熟悉，本文以2個(gè)電廠的300MW燃煤機(jī)組所用煤種及其煙氣條件為例，從技術(shù)及經(jīng)濟(jì)兩方面對(duì)電除塵器與布袋除塵器進(jìn)行比較分析，以供參考。
2設(shè)計(jì)條件及設(shè)備選型
對(duì)電除塵器來(lái)說(shuō)，煤種對(duì)其設(shè)備性能及價(jià)格影響較大，而布袋除塵器則基本不受燃用煤種的影響。本文用2個(gè)實(shí)例對(duì)兩種除塵方式的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性進(jìn)行了比較分析。這2個(gè)實(shí)例電廠采用不同的煤種，其中一個(gè)屬一般煤種，另一個(gè)為難收塵煤種。兩種煤種的煤質(zhì)及灰分分析結(jié)果見(jiàn)，兩種除塵器的技術(shù)參數(shù)見(jiàn)。
3經(jīng)濟(jì)技術(shù)性比較
鍋爐燃用一般煤種、難收塵煤種的經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能比較見(jiàn)。
由可見(jiàn)，即使對(duì)于一般煤種，當(dāng)比集塵面積達(dá)到100㎡/(m³/s)時(shí)，電除塵器與布袋除塵器的設(shè)備費(fèi)用大致相當(dāng)，而布袋除塵器的運(yùn)行費(fèi)用明顯低于電除塵器。對(duì)于難收塵煤種，則無(wú)論設(shè)備費(fèi)用還是運(yùn)行費(fèi)用，布袋除塵器都要大大低于電除塵器。
從上述比較可見(jiàn)，在目前的市場(chǎng)價(jià)格下，當(dāng)電除塵器的比集塵面積達(dá)到100㎡/(m³/s)左右時(shí)，布袋除塵器已變得相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于燃煤電廠的煙氣袋式除塵，在目前可用的高溫纖維中， PPS （聚苯硫醚）的性價(jià)比是最高的。
國(guó)內(nèi)外燃煤電廠的布袋除塵器都普遍采用PPS濾料。在和的計(jì)算中，濾袋的價(jià)格即采用了當(dāng)前市場(chǎng)上PPS濾料的價(jià)格。表中濾袋的使用壽命按4a計(jì)算，這是目前電廠的一般要求。
除塵器的設(shè)計(jì)合理與否、濾料的選擇是否得當(dāng)都會(huì)直接影響濾料的使用壽命，而除塵器的運(yùn)行條件如煙氣溫度、煙氣含氧量等因素也會(huì)在很大程度上影響濾袋的實(shí)際使用壽命。雖然國(guó)外的燃煤電廠有不少PPS濾料使用壽命超過(guò)4 a的案例，但同樣也有不少達(dá)不到4 a的案例。我國(guó)電力行業(yè)開(kāi)始應(yīng)用布袋除塵器的時(shí)間并不長(zhǎng)，積累的經(jīng)驗(yàn)還不多，在國(guó)內(nèi)PPS濾料能否用到4 a還有待于實(shí)踐證明。但從目前的應(yīng)用實(shí)例來(lái)看， PPS濾料使用壽命超過(guò)3a問(wèn)題不大。如浙江菲達(dá)在諸暨八方熱電廠的75 t/h循環(huán)流化床鍋爐上配套的布袋除塵器于2004年8月投運(yùn)，至今未發(fā)生濾袋破損，且除塵器的阻力低于1000Pa.內(nèi)蒙豐泰電廠的第一批濾袋使用壽命也已超過(guò)3a.
即使在設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用中濾袋的使用壽命按3 a計(jì)算，對(duì)的實(shí)例，燃用一般煤種和難收塵煤種時(shí)，布袋除塵器的運(yùn)行費(fèi)用將分別從每年360萬(wàn)元、408萬(wàn)元增至400萬(wàn)元、455萬(wàn)元。其運(yùn)行費(fèi)用仍然遠(yuǎn)低于電除塵器。中，電除塵器燃用一般煤種每年設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用包括電費(fèi)471萬(wàn)元（按7500 h/a計(jì)，下同） ，常規(guī)維修費(fèi)用3萬(wàn)元，極板、極線更換費(fèi)40萬(wàn)元（以每10年更換一次計(jì)） ；電除塵器燃用難收塵煤種每年設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用包括電費(fèi)680萬(wàn)元，常規(guī)維修費(fèi)4萬(wàn)元，極板、極線更換費(fèi)70萬(wàn)元。布袋除塵器燃用一般煤種每年設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用包括濾布更換費(fèi)120萬(wàn)元（以濾布使用壽命4年計(jì)，且每年1%破損率） ，籠骨更換費(fèi)14萬(wàn)元，電費(fèi)222萬(wàn)元，易耗品費(fèi)用4萬(wàn)元；布袋除塵器燃用難收塵煤種每年設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用包括濾布更換費(fèi)用120萬(wàn)元，籠骨更換費(fèi)14萬(wàn)元，電費(fèi)247萬(wàn)元，易耗品費(fèi)5萬(wàn)元。
如果電廠場(chǎng)地受限，則更有利于布置布袋除塵器。如將除塵器前后封頭所需的場(chǎng)地計(jì)算在內(nèi)，電、袋除塵器的占地面積比更大。對(duì)于同樣的煙氣參數(shù)，各個(gè)除塵器廠家均有自己的設(shè)備選型參數(shù)與成本構(gòu)成，鋼材價(jià)格、濾袋費(fèi)用等也會(huì)在相當(dāng)程度上影響設(shè)備價(jià)格及運(yùn)行費(fèi)用，本文的數(shù)據(jù)只是一個(gè)粗略的比較。
2004年以前，我國(guó)火電廠煙塵的排放標(biāo)準(zhǔn)是200mg/m³，也就是說(shuō)，當(dāng)電除塵器的比集塵面積在60㎡/(m³/s)左右時(shí)，即可使煙塵達(dá)到排放要求，所以電除塵器也就比布袋除塵器更經(jīng)濟(jì)。但在排放標(biāo)準(zhǔn)提高以后，對(duì)電除塵器來(lái)說(shuō)，設(shè)備費(fèi)用與運(yùn)行成本都大幅度增加，且是否能確保煙塵達(dá)標(biāo)排放也是一個(gè)問(wèn)題。而對(duì)布袋除塵器來(lái)說(shuō)，即使排放標(biāo)準(zhǔn)提高，要保證煙塵達(dá)標(biāo)排放沒(méi)有任何問(wèn)題。同時(shí)，隨著濾料工業(yè)的進(jìn)步，布袋除塵器的可靠性在不斷提高，而成本又在不斷降低，現(xiàn)在在燃煤鍋爐煙氣除塵方面，布袋除塵器已經(jīng)變得相當(dāng)有競(jìng)爭(zhēng)力。
4.結(jié)語(yǔ) 由于我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，過(guò)去在電力行業(yè)的煙氣除塵中占有絕對(duì)地位的電除塵器正在受到布袋除塵器的挑戰(zhàn)。排放標(biāo)準(zhǔn)越嚴(yán)格，煤種收塵（對(duì)電除塵器而言）越困難，就越利于布袋除塵。而對(duì)容易收塵的煤種來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)在的市場(chǎng)價(jià)格下，當(dāng)電除塵器的比集塵面積達(dá)到100㎡/(m³/s)后，布袋除塵器的設(shè)備成本已與電除塵器相當(dāng)，而運(yùn)行費(fèi)用則明顯低于電除塵器，且具有除塵效率可靠、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，表現(xiàn)出更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著電力行業(yè)中布袋除塵器使用數(shù)量的不斷增加，人們對(duì)其性能了解的不斷深入，濾料國(guó)產(chǎn)化又會(huì)使布袋除塵器的成本得到降低，布袋除塵器的競(jìng)爭(zhēng)力還在不斷增強(qiáng)，這就對(duì)今后電除塵器的發(fā)展提出了更高的要求，需要電除塵器廠家做出更多的努力。