(1)靜電除塵器簡(jiǎn)介靜電除塵器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)電除塵器)是 依靠氣體電離,，粉塵粒子荷電，帶電粒子在電場(chǎng)力的作用移動(dòng)到收塵極板,，從而被收集在收塵板上,，在合理的清灰方式(如振打或水膜清灰)作用下，被收集在收塵極板上的粉塵落入灰斗,。
除塵效率與比集塵面積和驅(qū)進(jìn)速度有關(guān),。比集塵面積越大，除塵效率越高,，在煙氣條件一定的情況下,，增大收塵極板的面積有助于提高除塵效率。驅(qū)進(jìn)速度是 個(gè)很復(fù)雜的因素,，它與工作溫度,、濕度、進(jìn)口粉塵濃度,、粉塵的粒徑,、煤灰成分等因素有關(guān)，驅(qū)進(jìn)速度越大,，收塵相對(duì)越容易,。
電除塵器對(duì)煙氣性質(zhì)較為敏感，尤其受煤灰成分和比電阻的影響較大,，特別是 對(duì)細(xì)輕粉塵及高比電阻粉塵難收塵,。同時(shí)，煤的含硫量和-元素的影響也很明顯,，低硫,、高比電阻粉塵的除塵效率低。當(dāng)飛灰中SiO2加Al2O3的含量較高時(shí)，除塵效率顯著降低,，這是 因?yàn)镾iO2在高溫下的揮發(fā)再冷凝會(huì)形成極細(xì)的微粉,，Al2O3也常是 以極微細(xì)的高岑土粉體存在，不僅難收下,，而且會(huì)在極板表面附成一層膜,，難以振打清灰導(dǎo)致電除塵器工作惡化，而且這兩種成分還是 極好的絕緣材料,，比電阻也很高,，導(dǎo)致粉塵粘附力相當(dāng)大，粒徑微小對(duì)其荷電和收集都很難,，清灰振打會(huì)造成二次揚(yáng)塵,，還會(huì)形成所謂電氣場(chǎng)塵和造成電暈電流的急劇增加。微量的K2O和Na2O在有水汽的條件下對(duì)降低比電阻是 有效的,，但當(dāng)Al2O3和SiO2的含量較高而K2O和Na2O的含量低且灰很輕時(shí),，電除塵器難以收塵。較低煙溫和較高的濕度可提高除塵效率,，但也應(yīng)考慮 到煙氣中含有SO3導(dǎo)致電除塵器出現(xiàn)糊板,、腐蝕、破壞絕緣,、影響電除塵器正常工作,。
電除塵器對(duì)煤灰粉塵收塵的適用性，可依據(jù)相關(guān)規(guī)范作以判定,?！痘鹆Πl(fā)電廠(chǎng)燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)程》DL/T5240-2010給出了靜電除塵器選型的飛灰成分除塵指數(shù)分級(jí)、飛灰比電阻分級(jí)表,。
(2)袋式除塵器簡(jiǎn)介
布袋除塵器的除塵機(jī)理與電除塵器迥然不同,，這種不須外加能量的過(guò)濾除塵能夠輕易、穩(wěn)定地控制煙塵出口較低的排放濃度,。
布袋除塵器主要由清灰室,、濾袋、清灰系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成,。其工作原理是 濾袋材料對(duì)煙中灰塵顆粒進(jìn)行機(jī)械攔截,，被攔截的飛灰顆粒在濾袋表面聚集形成一層穩(wěn)定而密實(shí)的濾床，聚集在濾床上的飛灰經(jīng)清灰系統(tǒng)壓縮空氣的脈沖反吹濾袋產(chǎn)生變形剝落,，剝落后的灰在重力作用下落入灰斗,。
布袋除塵器以其除塵效率顯著，除塵性能不受粉塵比電阻的影響而且收集亞微米顆粒物的能力比靜電除塵器強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),，因此布袋除塵器出口煙氣含塵濃度能達(dá)到20~30mg/Nm3，甚至更低。同時(shí),，處理的氣體量和含塵濃度的允許變化范圍大,，并且除塵效率穩(wěn)定。
但這種不須外加能量的過(guò)濾除塵卻帶來(lái)了阻力大的問(wèn)題,，增加了風(fēng)機(jī)的能量消耗,，甚至在一些選型不當(dāng)、濾袋質(zhì)量不佳及高濃度煙塵場(chǎng)合使用的布袋除塵器阻力大到系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行的地步,。目前布袋選用的濾料以化學(xué)纖維為主,，其物理化學(xué)性能比鋼結(jié)構(gòu)“嬌貴”，使用不當(dāng)及除塵器設(shè)計(jì)不合理容易造成濾袋破損,，影響除塵器的出口排放,，影響設(shè)備的正常運(yùn)行?？梢?jiàn)困擾脈沖除塵器的主要問(wèn)題仍在于系統(tǒng)阻力,、濾袋選擇以及后期維護(hù)等方面，運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng),，這些問(wèn)題越突出,。另外，破損布袋的后處理問(wèn)題在實(shí)際應(yīng)用中也日漸突顯,。
(3)除塵升級(jí)技術(shù)簡(jiǎn)介
近些年,，輔助電除塵器或由靜電除塵器衍生出來(lái)的除塵技術(shù)還有：電源優(yōu)化、煙氣調(diào)質(zhì),、旋轉(zhuǎn)電極,、低溫電除塵、濕式電除塵器,、徑流式電除塵器等,，以及電除塵與袋式除塵相結(jié)合產(chǎn)生的電袋復(fù)合除塵器。
1)電除塵器的電源優(yōu)化
電除塵器電源優(yōu)化主要有新型電源(包括：高頻電源,、高壓脈沖電源,、三相電源、中頻電源和恒流源),、雙區(qū)供電和優(yōu)化控制,，其主要作用是 根據(jù)電除塵器特征和煙塵、煙氣條件而有針對(duì)性的進(jìn)行供電優(yōu)化,，盡可能的提高電除塵器的有效供電,，以提高除塵效率。優(yōu)化供電已成為在靜電除塵器上普遍采用的方式,，這其中最 主要的形式是 高頻電源,。
高頻電源采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，將三相工頻電源經(jīng)三相整流成直流，經(jīng)逆變電路逆變成10kHz以上的高頻交流電流,，然后通過(guò)高頻變壓器升壓,，經(jīng)高頻整流器進(jìn)行整流濾波，形成幾十千赫茲的高頻電流供給電除塵器電場(chǎng),。高頻電源主要包括三個(gè)部分：逆變器,、變壓器、控制器,。其中全橋變換器實(shí)現(xiàn)直流到高頻交流的轉(zhuǎn)換,，高頻變壓器/高頻整流器實(shí)現(xiàn)升壓整流輸出，為電除塵器提供供電電源,。其功率控制方法有脈沖高度調(diào)制,、脈沖寬度調(diào)制和脈沖頻率調(diào)制三種方法。高頻電源的供電電流由一系列窄脈沖構(gòu)成,，其脈沖幅度,、寬度及頻率均可以調(diào)整。這就意味著可以給電除塵器提供從純直流到窄脈沖的各種電壓波形,，因而可以根據(jù)電除塵設(shè)備的工況,，提供最 佳電壓波形，達(dá)到節(jié)能減排的效果,。
高頻電源作為電除塵器的電源優(yōu)化手段,，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排的效果，對(duì)于各種形式的電除塵器均可選用,。至于采用高頻電源的電場(chǎng)數(shù)及電場(chǎng)位置,，可根據(jù)工程的具體情況，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定,。
2)煙氣調(diào)質(zhì)
煙氣調(diào)質(zhì)是 借助飛灰表面毛細(xì)孔的孔壁場(chǎng)力,、靜電力等作用，加入調(diào)質(zhì)劑被吸附并凝結(jié)在這些毛細(xì)孔內(nèi),，繼而擴(kuò)展到整個(gè)飛灰表面,，形成一層水膜；飛灰表層所含的可溶金屬離子,，將溶于形成的液膜中,，而變得易于遷移；在電場(chǎng)力作用下,，溶于膜中的離子以膜為媒介,，快速遷移，傳遞電荷,，可以提高煙塵荷電和電場(chǎng)力的效果,，以提高除塵效率,。
煙氣調(diào)質(zhì)一般用于高比電阻粉塵條件下，某發(fā)電廠(chǎng)煤源來(lái)自山西煙煤或晉蒙混煤,，并不屬于這種高硅高鋁的高比電阻粉塵,，可不考慮 采用煙氣調(diào)質(zhì)的手段,。
3)旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器
旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器是 一種高效電除塵設(shè)備,，由前級(jí)固定電極電場(chǎng)(常規(guī)電場(chǎng))和后級(jí)旋轉(zhuǎn)電極電場(chǎng)組成，其收塵機(jī)理與常規(guī)電除塵器完全相同,。
旋轉(zhuǎn)電極電場(chǎng)中陽(yáng)極部分采用回轉(zhuǎn)的陽(yáng)極板和旋轉(zhuǎn)的清灰刷,。旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極板在頂部驅(qū)動(dòng)輪的帶動(dòng)下緩慢地上下移動(dòng)，附著于回轉(zhuǎn)陽(yáng)極板上的粉塵在尚未達(dá)到形成反電暈的厚度時(shí),，就被布置在非 電場(chǎng)區(qū)的旋轉(zhuǎn)清灰刷徹底清除,，因此不會(huì)產(chǎn)生反電暈現(xiàn)象，并最 大限度地減少了二次揚(yáng)塵,，增加粉塵驅(qū)進(jìn)速度,，大幅提高電除塵器的除塵效率，降低排放濃度,，同時(shí)增強(qiáng)煤種適應(yīng)性,。
旋轉(zhuǎn)電極式電除塵器可保持陽(yáng)極板永 久清潔，避免反電暈,，有效解決高比電阻粉塵收塵難的問(wèn)題,；最 大限度的減少二次揚(yáng)塵，顯著降低電除塵器出口粉塵濃度,；減少煤灰成分對(duì)除塵性能影響的敏感性,，增強(qiáng)電除塵器對(duì)煤種的適應(yīng)性；可使電除塵器小型化,，占地少,；與布袋除塵器相比，阻力損失小,，維護(hù)費(fèi)用低,。旋轉(zhuǎn)電極一般常應(yīng)用于電除塵器的最 末級(jí)電場(chǎng)。
4)低溫靜電除塵器
低溫電除塵器主要是 通過(guò)在除塵器進(jìn)口煙道上設(shè)置換熱裝置,，通過(guò)冷源換取煙氣的熱量,，降低除塵器進(jìn)口煙溫(酸露 點(diǎn)以下)，達(dá)到低溫的水平,。低溫電除塵器是 在常規(guī)電除塵器基礎(chǔ)上的一次改良和升級(jí),，由于除塵器進(jìn)口煙氣溫度的降低，可以帶來(lái)以下優(yōu)越性：a)除塵器處理的煙氣體積流量減小,，除塵器的體積可以相應(yīng)減小,，降低了除塵器本體的設(shè)備造價(jià),；b)飛灰比電阻降低，煤灰更易被收集,，除塵效率提高,，運(yùn)行穩(wěn)定，也更加節(jié)能,；c)可有效脫除煙氣中的SO3,，降低尾部受熱面的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)；d)可有效利用煙氣余熱,，提高機(jī)組熱效率,，或用來(lái)加熱凈煙氣，提高排煙的擴(kuò)散能力,。
低溫電除塵器的入口煙溫一般在85~90℃,，在常規(guī)理解的酸露 點(diǎn)溫度之下，為何沒(méi)有產(chǎn)生低溫腐蝕呢?這與SO3煙氣調(diào)質(zhì)的作用機(jī)理有些相似,，煙氣中的SO3與水蒸汽結(jié)合形成氣溶膠,，會(huì)吸附在飛灰表面，即降低了飛灰比電阻,，又除去了SO3,。正由于煙氣溫度低于了酸露 點(diǎn)，SO3由氣態(tài)轉(zhuǎn)為氣溶膠,，更有效的被煙塵所吸附,，通過(guò)電除塵器被收集和排除，所以不會(huì)對(duì)低溫受熱面產(chǎn)生腐蝕,。
低溫除塵器在日本有大量的投產(chǎn)業(yè)績(jī),，相應(yīng)的廠(chǎng)商有日立，IHI,，三菱等,。通過(guò)理論體系的完善和運(yùn)行實(shí)例的證明，低溫電除塵器是 可行的,、安全的,、高效的。
低溫除塵體系中的前置式煙氣換熱器(低溫省煤器),，會(huì)增加通風(fēng)阻力(約500~800Pa),，增加一定的運(yùn)行電耗，但電除塵器的運(yùn)行電耗可減少,，綜合電耗相差不大,。低溫電除塵器技術(shù)可與煙氣余熱利用技術(shù)相結(jié)合，將煙氣余熱利用裝置設(shè)置在電除塵入口,，實(shí)現(xiàn)低溫電除塵器,，同時(shí)回收的煙氣余熱可用來(lái)加熱部分凝結(jié)水,，提高機(jī)組熱效率，或用來(lái)加熱脫硫后的凈煙氣,，增強(qiáng)排煙的擴(kuò)散能力,，改善環(huán)境污染。
低溫電除塵器本體較常規(guī)電除塵器的區(qū)別,，目前能查閱到的文獻(xiàn)只是 說(shuō)控制漏風(fēng)避免局部漏入冷風(fēng)產(chǎn)生低溫腐蝕,、絕緣子加熱、灰斗加熱及防堵等幾個(gè)問(wèn)題,，總體上并無(wú)太大差別,。低溫電除塵技術(shù)同高頻電源一樣，可以和其它形式的靜電除塵方式組合,，比如低溫旋轉(zhuǎn)極板電除塵器等。
5)電袋除塵器
電袋復(fù)合除塵器有機(jī)結(jié)合了電除塵器與袋式除塵器的除塵特點(diǎn),，先由前級(jí)電場(chǎng)預(yù)收煙氣中70%~90%以上的粉塵量,，再由后級(jí)袋式除塵捕集煙氣中殘余的細(xì)微粉塵。
前級(jí)電場(chǎng)的預(yù)除塵作用和荷電作用為提高電袋復(fù)合除塵器的性能起到了重要作用,。預(yù)除塵降低了濾袋的粉塵負(fù)荷量即降低了除塵器的阻力上升率,；同種電荷的荷電使得粉餅層變得疏松，在相同的粉塵負(fù)荷下,，帶有同種電荷的粉餅層阻力更小,。這兩者的共同作用使得濾袋的清灰周期變長(zhǎng)，從而可以節(jié)省清灰能耗,、延長(zhǎng)濾袋使用壽命,。同時(shí)由于進(jìn)入袋式除塵器的粉塵濃度較低，減少了粉塵的磨損作用,，也延長(zhǎng)了濾袋的清灰周期,，可以延長(zhǎng)濾袋的使用壽命。電袋復(fù)合除塵器受煙溫條件及煙氣含硫量和含濕量影響較大,，煙溫高,、含硫量大、含濕量高時(shí)需選用更好的濾料,，成本升高,。有研究顯 示，前端電場(chǎng)放電,，會(huì)產(chǎn)生臭氧,，對(duì)布袋有腐蝕作用。布袋的壽命問(wèn)題,，一直電袋除塵器運(yùn)行中的最 突出的問(wèn)題,，各電廠(chǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況也不盡相同,，有的電廠(chǎng)運(yùn)行三年布袋零破損，有的電廠(chǎng)則因?yàn)椴即茡p,，排放濃度超標(biāo)而-停機(jī),。
電袋復(fù)合除塵器的效率不受煤種、飛灰特性影響,，排放濃度容易實(shí)現(xiàn)在20mg/Nm3以下甚至10mg/Nm3水平,，且長(zhǎng)期穩(wěn)定。排放濃度要求越高,，會(huì)使電袋除塵器的通風(fēng)阻力越大,，運(yùn)行電耗越高。
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