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布袋除尘器与电除尘器技经比较

布袋除尘器与电除尘器技经比较
目前,全国燃煤锅炉在电力、供暖行业中占绝大多数。
燃煤锅炉烟气除尘技术经历了水膜除尘、布袋除尘到电除尘的过程。随着国
家环保要求的提高和布袋除尘器的运用实践,现在又出现了使用布袋除尘器的趋
势。
在锅炉布袋除尘器的早期运用中,很多项目接受了失败的惨痛。其主要原
因在于当时的配套件,特别是滤料这一除尘器关键配套件的质量不过关,国内外
都缺少价格合理、耐高温、能适用于燃煤锅炉烟气除尘的材料。
布袋除尘器失败后,燃煤锅炉烟气除尘基本应用电除尘器。但随着国家环
保要求的日益提高、电除尘器的广泛运用,其弱点也逐渐暴露出来。
首先,电除尘器的除尘效率得不到保证。电除尘器运行初期,除尘效率基
本能达到99%,但由于电厂燃煤品种的变化以及电除尘器结构及工作原理的局
限,随着运行时间的延续,电除尘器内部组件变形、积灰引起电场变化,除尘效
果一路下降,排放严重超标,成为电厂的一块心病。
其次,电除尘器的运行综合费用高。电除尘器运行一个周期后,内部结构
变形、损坏严重,为保证正常运行,电厂不得不经常对电除尘器进行维修。维修
投入的人力、物力及检修停产带来的损失对电厂来说不是一个小数。电除尘自身
耗电更是被形象地比喻为电老虎。
目前,随着布袋除尘器滤料等配套件生产技术的日益提高,原来布袋除尘器
在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的因素,都得到了解决。特别是离线检修技术的
成功运用,使得脉冲袋式除尘器在锅炉除尘技术中的运用得到有力的支持。
国家环保政策对锅炉烟尘的排放要求有了极大的提高,新的《火电厂污染物
排放标准》(GB13223-2003)已经发布,新标准中对燃煤电厂的烟尘排放浓度提
高到了50mg/m3。一部分地方环保部门提出了更严格的要求,北京市从2002 年3
月1 日起执行的《北京锅炉污染物综合排放标准》(DB11/119-2002),烟尘和二
氧化硫的排放允许浓度严于很多先进国家标准,从2005 年11 月1 日起,已运行
的火电厂锅炉到时烟尘排放浓度仅允许30mg/Nm3,目前四电场电除尘器改为五电
场、六电场也很难满足要求。2003 年7 月1 日实行的《排污费征收使用管理条
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例》,将对企业征收排污费,超标排放部分加倍收费,这样,对除尘器效率不高
的企业,又增加了运行成本。根据当前形势,静电除尘器改造为布袋除尘器已经
势在必行。
由于除尘器是锅炉除尘系统中的关键设备,它的工况效果将直接影响到整个
系统的成败,因此,对除尘器的设计、制造、安装、调试和运行等每一个环节都
需要精心安排。
我们综合考虑和比较了大气反吹布袋除尘器、回转脉冲袋式除尘器和管喷
脉冲袋式除尘器的性能特点,为保证在各种环境条件下除尘器能长期、安全、稳
定的工作,体现除尘器的最佳价格性能比,决定采用包含了离线清灰、离线检修
功能的RF-DML 型脉冲布袋除尘器。
该形式的除尘器已经在众多厂家的众多工程项目中得到运用。
RF-DML 型脉冲布袋除尘器具有下进风、离线清灰、离线检修、外滤式除尘、
清灰效果好、过滤区全封闭、维护检修机外执行、操作方便、排放浓度低、运行
费用省等特点。
内蒙古呼市电厂运用了水膜除尘、电除尘、布袋除尘三种技术,三种除尘技
术的运用效果产生了鲜明的对比。
相对电除尘器而言,RF-DML 型脉冲布袋除尘器占地面积小、没有电除尘器
必须的高压整流设备及控制楼、无须专设除尘器供电变压设备,并且长期运行费
用较低。
从投资角度来说,现在的RF-DML 型脉冲布袋除尘器的造价与三电场电除尘
器相比略高,接近或低于四电场电除尘器的造价。随着滤料等布袋除尘器的主要
配件的逐步国产化,布袋除尘器的造价将进一步降低。
随着国家环保法规的修订、提高以及人们环保意识的进一步增强,离线清灰
低压脉冲布袋除尘器将成为锅炉烟气除尘的首选设备。
以下为我们对布袋除尘器和电除尘器的经济和技术状况的比较,供参考:
1 布袋除尘器和电除尘器性能对比
袋式除尘器优点:
*除尘效率高,可以永久保证粉尘排放浓度在50mg/m3 以下。
*单元组合形式,内部结构简单、附属设备少,投资省,技术要求也没有电除尘
- 3 -
器那样高,无须专设操作工。
*能捕集比电阻高,因而电除尘难以回收的粉尘。
*袋式除尘器性能稳定可靠,对负荷变化适应性好,运行管理简便,特别适宜捕
集细微而干燥的粉尘,所收的干尘便于处理和回收利用。
*能实现不停机检修,即离线检修。
*除尘器占地面积较小,并能按场地要求作专门设计。
*自动化程度较高,对除尘系统所有设备均设有检测报警功能,对操作人员要求
较低、操作维护人员的劳动强度较低。
其主要缺点是:
*袋式除尘器用于净化含有油雾、水雾及粘结性强的粉尘时对滤料有相应要求;
*袋式除尘器净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体时需要防爆措施;
*用于处理相对湿度高的含尘气体时,需要采取保温措施(特别是冬天),以免
因结露而造成“糊袋”;当用于净化有腐蚀性气体时,需要选用适宜的耐腐蚀滤
料,用于处理高温烟气需要采取降温措施,将烟温降到滤袋长期运转所能承受的
温度以下,并尽可能采用耐高温的滤料。
电除尘器的优点:
*初期除尘效率能达到99%,能捕集1um 以下的细微粉尘,但从经济方面考虑,
一般控制一个合理的除尘效率。
*处理烟气量大,可用于高温(可高达500℃)、高压和高湿(相对湿度可达100%)
的场合,能连续运转,并能实现自动化。
*具有低阻的特点,电除尘器压力损失仅100~200Pa。
其主要缺点是:
*设备庞大,耗钢多,需高压变电和整流设备,通常高压供电设备的输出峰值电
压为70~100KV,故投资高。
*制造、安装和管理的技术水平要求较高。
*除尘效率受粉尘比电阻影响大,一般对比电阻小于104~105Ω·cm 或大于1010~
1011Ω·cm 的粉尘,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响.
*对初始浓度大于30g/cm3 的含尘气体需设置预处理装置.
- 4 -
*不具备离线检修功能,一旦设备出现故障,或者带病运行,或者只能停炉检修。
对比表:
袋式除尘器电除尘器
1 除尘效率高≥99.99% 1 除尘效率98%(最好状况99%)
2 捕集的粉尘不受比电阻值影响2 粉尘比电阻值对捕集效率影响大
3 技术结构简单3 技术结构复杂
4 袋式除尘器的性能运行稳定可靠4
电除尘器运行过程中芒刺线易脱落、机
械震打故障率高
5
袋式除尘器对负荷变化适应性好,运行
管理简便
5
电除尘器对负荷变化适应性差运行管
理复杂
6 一次性投资低于电除尘器6
一次性投资费用高于布袋除尘器(因需
高压变电和整流设备)
7
袋式除尘器的滤布已有耐高温、防水防
油的产品,适应大烟气量锅炉除尘方面
的使用
7
对阳极板与芒刺线之间的间距要求很
严,由于温度、风速等原因影响变形、
芒刺线脱落,除尘效率将降低
8
袋式除尘器的附属件已过关,运行全部
由PLC 控制
8
电除尘的震打锤及受打击部位易损坏
和变形,震打电机易坏
9
能净化有爆炸危险的或带有大火花的含
尘气体,现已在冶金高炉煤气净化中大
量使用,滤袋现已具有防静电滤料
9
对净化有爆炸危险的含尘气体,结构比
布袋复杂,
10 具备离线检修功能10 停炉检修
2 布袋除尘器和电除尘器运行可靠性对比
布袋除尘器:
*能长期保证<50mg/m3 的粉尘排放浓度。不受入口粉尘浓度、比电阻的影响。
*主要配套件----滤料的使用寿命达30000 小时以上。
*主要配套件----电磁脉冲阀的使用寿命达100 万次以上。
*所有运转设备均设检测报警装置,能在第一时间发现故障并报警。
*主要维护工作----滤袋更换仅需两人就能执行。
*利用离线功能实现检修、维护,不影响锅炉的正常运行。
*在北方严寒条件下,对除尘器压缩空气喷吹系统及本体采用了严格的加温、保
温措施,避免了结露的可能。
电除尘器:
*投运初期可保持正常运行,并达到预期的除尘效率。但受入口烟气状况的影响。
由于燃料的灰份及硫份的影响,电除尘器的除尘效率将受到严重的影响。
- 5 -
*运行一段时间后,电极可能发生变形,引起电场变化,除尘效率因而降低。
*维护、检修只能在停炉后才能实现。
3 布袋除尘器和电除尘器维护方便性对比
布袋除尘器:
*一旦发生故障,能及时从控制系统获得报警及指示。
*故障仓室能离线(锅炉保持正常运行)进行维护检修。
*故障检修均在机外执行,无须进入除尘器内部。
*日常维护中对破损滤袋能进行封闭措施(滤袋破损率在5%以下时),以便进一
步减少日常工作量。
电除尘器:
*由于电除尘器不具备离线检修功能,一旦发生故障,只能停炉检修,否则只能
带病运行。
*检修时员工需进入除尘器内部,工作环境恶劣。
*除尘器内部装置损坏程度及位置完全依靠人力完成检查工作,检修劳动强度
大。
4 布袋除尘器和电除尘器运行费用对比
1、人力资源:
由于本公司设计生产的RF-DML 型脉冲布袋除尘器的自控程度较高,所有除尘
系统运行设备的运行状况包括除尘器运行中的所有运行参数均由PLC 采集并送
至主控柜,因而,锅炉主控室人员即可监控除尘系统的运行。不设专门运行人员。
电除尘器设2 名以上运行点检人员,年费用(工资+三金)6.4 万元。
2、运行费用:
本公司设计生产的RF-DML 型脉冲布袋除尘器的设备用电情况
气源消耗表
序号能源介质耗用量备注
1 气源压力0.7Mpa,气量3~7m3/min
电源消耗表(单位:KW)
- 6 -
序号名称单台备注
1 灰斗加热器3
2 电磁脉冲阀0.023
3 气缸0.025
4 电控柜3
5 照明0.125
3、备品备件费用:
电磁脉冲阀的使用寿命为100 万次以上,因而,可以不考虑其费用。
滤料的使用寿命为30000 小时,按每年运行时间8000 小时计算,约4 年后
需要更换。根据国外相关经验,已有滤料使用7 年未更换的记录。
4、由于本公司设计生产的RF-DML 型脉冲布袋除尘器具有离线检修的功能,在锅
炉运行期间除尘器可以实现不停机检修、维护,避免了停炉检修带来的损失。
对比表(按运行时间6500 小时/年、三年平均计算;厂用电价:0.4 元/千瓦时):
75t/h 锅炉配套除尘器
电除尘器布袋除尘器
序号项目内容费用(元) 内容费用(元)
高压整流装置耗用340000 增加的风机量80kW 208000
振打电机耗用840 空压机3500
保温箱耗用21120 灰斗加热耗用21120
排灰电机耗用5800 排灰电机耗用5800
1 电耗
照明、电控耗用15600 照明、电控耗用8400
更换芒刺、极线40000 加热元件800
加热元件800 电气元件1600
电气元件2400 密封材料300
密封材料500 脉冲阀膜片1200
2
易损
耗用
振打电机2400 更换滤袋91000
3
人力
资源
2 人64000 无
4 停炉检修损失有无
- 7 -
合计493460 合计341720
130t/h 锅炉配套除尘器
电除尘器布袋除尘器
序号项目内容费用(元) 内容费用(元)
高压整流装置耗用390000 增加的风机量80kW 208000
振打电机耗用1120 空压机5800
保温耗用28160 灰斗加热耗用28160
排灰电机耗用7744 排灰电机耗用7744
1 电耗
照明、电控耗用20080 照明、电控耗用10080
更换芒刺、极线60000 加热元件1200
加热元件1200 电气元件2400
电气元件3600 密封材料500
密封材料800 脉冲阀膜片1800
2
易损
耗用
振打电机3600 更换滤袋120000
3
人力
资源
2 人64000 无
4 停炉检修损失有无
合计580304 合计385684
240t/h 锅炉配套除尘器
电除尘器布袋除尘器
序号项目内容费用(元) 内容费用(元)
高压整流装置耗用503100 增加的风机量90kW 234000
振打电机耗用1860 空压机47190
保温箱耗用45700 灰斗加热耗用45700
排灰电机耗用7744 排灰电机耗用7744
1 电耗
照明、电控耗用26100 照明、电控耗用13100
更换芒刺、极线90000 加热元件1800
加热元件1800 电气元件3600
2 易损
耗用电气元件5400 密封材料750
- 8 -
密封材料1200 脉冲阀膜片8400
振打电机5400 更换滤袋240000
3 人力资源64000 人力资源0
4 停炉检修损失有无
合计752304 合计602284
5 布袋除尘器和电除尘器排污(烟尘)收费对比
75t/h 锅炉:
(根据国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会
第31 号令,按6500 小时/年;除尘器处理烟气量按168000m3/h、入口浓度按
50g/Nm3 计算)
布袋除尘器:
年排放总量:0.05kg/m3×168000m3/h×6500h×(1-0.9999)=5460kg
年污染当量数:5460kg÷2.18 kg =2504.59
年排污(烟尘)收费:2504.59×0.6 元=1502.75 元
电除尘器:
除尘效率为99%时:
年排放总量:0.05kg/m3×168000m3/h×6500h×(1-0.99)=546000kg
年污染当量数:546000kg÷2.18 kg =250458.72
年排污(烟尘)收费:250458.72×0.6 元=150275.23 元
除尘效率为98%时:
年排放总量:0.05kg/m3×168000m3/h×6500h×(1-0.98)=1092000kg
年污染当量数:1092000kg÷2.18 kg =500917.43
年排污(烟尘)收费:800126.15×0.6 元=300550.46 元
130t/h 锅炉:
(根据国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会
第31 号令,按6500 小时/年;除尘器处理烟气量按268350m3/h、入口浓度按
50g/Nm3 计算)
布袋除尘器:
- 9 -
年排放总量:0.05kg/m3×268350m3/h×6500h×(1-0.9999)=8721.375kg
年污染当量数:8721.375kg÷2.18 kg =4000.63
年排污(烟尘)收费:4000.63×0.6 元=2400.38 元
电除尘器:
除尘效率为99%时:
年排放总量:0.05kg/m3×268350m3/h×6500h×(1-0.99)=872137.5kg
年污染当量数:872137.5kg÷2.18 kg =400063.
年排污(烟尘)收费:400063.×0.6 元=240038 元
除尘效率为98%时:
年排放总量:0.05kg/m3×268350m3/h×6500h×(1-0.98)=1744275kg
年污染当量数:1744275kg÷2.18 kg =800126.15.
年排污(烟尘)收费:800126.15×0.6 元=480075.69 元
240t/h 锅炉:
(根据国家发展计划委员会、财政部、国家环境保护总局、国家经济贸易委员会
第31 号令,按6500 小时/年;除尘器处理烟气量按427713m3/h、入口浓度按
50g/Nm3 计算)
布袋除尘器:
除尘效率为99.98%时:
年排放总量:0.05kg/m3×427713m3/h×6500h×(1-0.9998)=27801kg
年污染当量数:27801kg÷2.18 kg =12753
年排污(烟尘)收费:12753×0.6 元=7652 元
电除尘器:
除尘效率为99%时:
年排放总量:0.05kg/m3×427713m3/h×6500h×(1-0.99)=1390067kg
年污染当量数:1390067kg÷2.18 kg =637646
年排污(烟尘)收费:637646×0.6 元=382587 元
结论:
鉴于循环流化床锅炉进行炉内脱硫时或其它炉型进行炉外干法/半干法脱硫
需喷入碱性粉末,对粉尘比电阻影响较大,且烟气含尘量增加,布袋除尘器不受