蔡芬

摘要：本體阻力是決定除塵器性能和運行經(jīng)濟性的重要指標。文章分析了影響電袋復(fù)合除塵器本體運行阻力的主要因素，提出了在設(shè)計、安裝、運行維護等各環(huán)節(jié)中降低除塵器運行阻力的有效措施，從而提高電袋復(fù)合除塵器性能并保證其穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。

關(guān)鍵詞：電袋復(fù)合除塵器；運行阻力；阻力措施；運行維護；除塵技術(shù) 文獻標識碼：A

中圖分類號：X701 文章編號：1009-2374（2017）11-0149-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.076

1 概述

近年來，全國大規(guī)模爆發(fā)了“霧霾”天氣，大氣環(huán)保的形勢十分嚴峻，大氣污染治理已經(jīng)成為全社會共同關(guān)注的重大問題。燃煤電廠是我國大氣污染物的排放大戶，因此國家加大了對燃煤電廠的環(huán)保治理力度。2015年底，環(huán)保部、發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合下發(fā)了《全面實施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案》的通知，對燃煤電廠的污染物排放提出了更高要求的同時還需確保設(shè)備的節(jié)能運行。因此，政策的實施倒逼了環(huán)保技術(shù)的進步，作為我國主流干式除塵技術(shù)的電除塵、電袋復(fù)合除塵、袋式除塵面臨技術(shù)升級及節(jié)能改造。其中，本體阻力是決定除塵器性能和運行經(jīng)濟性的重要指標，如何降低除塵器本體阻力是其技術(shù)升級及節(jié)能改造的關(guān)鍵之一。

2 除塵技術(shù)及其運行阻力的主要影響因素

目前，在燃煤電廠典型的煙塵超低排放技術(shù)路線中，干式除塵器方案主要有電除塵、電袋復(fù)合除塵和布袋除塵，其中電除塵器的運行阻力主要由除塵器結(jié)構(gòu)、清灰決定的。袋式除塵器的運行阻力不僅與除塵器結(jié)構(gòu)、清灰有關(guān)，還與濾袋材質(zhì)、過濾風(fēng)速有關(guān)。電袋復(fù)合除塵器是將電除塵的荷電收塵及袋除塵的過濾攔截機理有機結(jié)合的一種除塵器，其運行阻力還與電場區(qū)與袋場區(qū)的耦合配比有關(guān)。

除塵器的性能指標主要包括技術(shù)指標和經(jīng)濟指標兩大類，其中技術(shù)指標主要包括處理煙氣量、除塵效率、運行阻力等。電除塵器的本體阻力為150～300Pa，袋式除塵器的運行阻力一般控制在800～1500Pa，電袋復(fù)合除塵器的運行阻力一般穩(wěn)定在500～800Pa。對于袋式除塵器和電袋復(fù)合除塵器來說，除塵系統(tǒng)壓力損失所帶來的引風(fēng)機電耗占系統(tǒng)能耗的比例較大。除塵器運行阻力增加會引起引風(fēng)機能耗的增加，加大整個系統(tǒng)的電耗，降低設(shè)備的經(jīng)濟效益。另外，阻力上升必須調(diào)整清灰頻率，既增加了壓縮空氣的消耗量，沖刷濾袋，縮短濾袋壽命，同時也降低了除塵效率。

除塵器運行阻力也稱為壓力降（ΔP），是指含塵氣體通過除塵器的阻力，是除塵器進、出口斷面處氣流的全壓絕對值之差，阻力大小與除塵器設(shè)計選型、安裝和后期的維護管理都有很大的關(guān)系。電袋復(fù)合除塵器的運行阻力主要由四部分組成，即設(shè)備結(jié)構(gòu)阻力（ΔP1）、清潔濾料的阻力（ΔP2）、濾料上粉塵層的阻力（ΔP3）、濾袋表面殘留粉塵阻力（ΔP4）。

ΔP=ΔP1+ΔP2+ΔP3+ΔP4

設(shè)備結(jié)構(gòu)阻力（ΔP1）是指煙氣通過除塵器內(nèi)部時，除塵器本身對氣體產(chǎn)生的阻力，主要是氣流在發(fā)生擴散、收縮及流場變化而產(chǎn)生的壓力降。

清潔濾料的阻力（ΔP2）是指未過濾粉塵時濾料的阻力，約50～150Pa，是由濾料本身的特性來決定的。濾袋的阻力大小通常是用透氣性來表示的，常規(guī)電袋復(fù)合除塵器用濾袋要求選擇初始透氣量為≥100L/dm2min的較為合適。

濾料上粉塵層的阻力（ΔP3）會隨著濾袋表面粉塵厚度的增厚而加大，約為清潔濾料的阻力（ΔP2）阻力的5～10倍，是電袋復(fù)合除塵器阻力的主要來源。

濾袋表面殘留粉塵阻力（ΔP4）是指在設(shè)備使用一段時間后，少量微細塵粒滲入纖維層內(nèi)部，形成“深度過濾”，也可對后續(xù)的含塵氣體起主要過濾作用。但隨著時間的延長，粉塵殘留阻力會逐漸增大，最終可能導(dǎo)致濾袋堵塞、阻力升高。

3 電袋復(fù)合除塵器阻力升高的影響因素及其應(yīng)對措施

電袋復(fù)合除塵器有機結(jié)合了靜電除塵和布袋除塵的特點，充分發(fā)揮了電除塵和布袋除塵的各自優(yōu)勢以及兩者有機結(jié)合的優(yōu)點，可長期在低排放、低阻力的情況下運行，但也有可能出現(xiàn)阻力異常升高的情況，主要可以從設(shè)計選型、安裝、運行維護三方面分析。

3.1 設(shè)計選型的降阻措施

影響電袋復(fù)合除塵器阻力的設(shè)計選型包括過濾風(fēng)速選擇、除塵器風(fēng)道結(jié)構(gòu)、濾料的選擇等。

3.1.1 過濾風(fēng)速。由圖1可看出，過濾風(fēng)速越高，粉塵層阻力（ΔP3）越大。但過濾風(fēng)速降低后，需要加大過濾面積及設(shè)備占地面積，增加投資成本。過濾風(fēng)速的選擇還與進入袋區(qū)粉塵性能、粒徑大小和濃度有很大的關(guān)系。同時，過濾壓降隨著粉塵濃度的增大而增大（如圖2）?？紤]到電袋復(fù)合除塵器中前級電場已收集80%粉塵，且進入袋區(qū)粉塵已荷電，可選擇比較大的過濾風(fēng)速，一般可取1.0～1.4m/min，仍可保證電袋復(fù)合除塵器低阻穩(wěn)定運行。

3.1.2 除塵器風(fēng)道包括進、出口煙道的進、出風(fēng)方式、氣流進入濾袋區(qū)的比例、提升閥的結(jié)構(gòu)等。通過實物模型（圖3）與CFD數(shù)值模擬（圖4）相結(jié)合的方式，采取調(diào)整進出口煙道的導(dǎo)流裝置，合理分配進風(fēng)流量，避免局部流量突變，導(dǎo)致阻力劇增。另外，大量的數(shù)值模擬、實物模型及工程實踐證明：如果進入濾袋正面、側(cè)部和底部為最佳比例，調(diào)整提升閥開孔直徑和提升高度，均可保證良好的氣流分布，所以優(yōu)良的氣體流場分布是保證電袋復(fù)合除塵器低阻穩(wěn)定運行的條件之一。

3.1.3 濾料的選擇。濾料的阻力大小通常是用透氣性來表征的，常用的濾料纖維有PPS、PI和PTFE，其中PI纖網(wǎng)疏松多孔，透氣性極好，但其容易發(fā)生水解，且抗酸、堿性及抗氧化能力一般，純PI不適用于我國燃煤鍋爐復(fù)雜多變的煤種。所以國內(nèi)電袋復(fù)合除塵器常用濾料為混紡濾料，在保證其透氣性的前提下，進一步提高濾料的過濾性能。在濾料的選型中，還可能選擇過濾性更高的覆膜濾料，但應(yīng)注意濾膜的質(zhì)量和覆膜工藝的選擇。如選擇不當(dāng)，極易出現(xiàn)脫膜的現(xiàn)象，致使灰塵堆積，阻力加大，最終導(dǎo)致濾袋失效。

3.2 安裝過程中的降阻措施

影響電袋復(fù)合除塵器阻力最大的是花板和清灰系統(tǒng)的安裝。對于行噴吹清灰系統(tǒng)來說，必須保證噴吹孔與花板孔的同軸度，且同一根噴吹管所對應(yīng)的花板孔應(yīng)安裝于同一直線上；對于旋轉(zhuǎn)噴吹清灰系統(tǒng)，如圖5所示，由于其濾袋結(jié)構(gòu)是按同心圓布置，在花板安裝時對濾袋孔同心度要求非常高，噴吹時采用模糊清灰方式?jīng)Q定了導(dǎo)風(fēng)管垂直度和旋轉(zhuǎn)噴吹管的平面度要求。安裝不規(guī)范問題將會導(dǎo)致清灰不徹底，致使除塵器的運行阻力不斷上升。

3.3 運行維護的降阻措施

3.3.1 在除塵器投運之前進行預(yù)涂灰，使濾袋表面附著一層灰塵，避免在鍋爐投運初期或低負荷時運行時的助燃油直接粘附到濾袋表面，阻塞濾袋。

3.3.2 在運行過程中，尤其要注意高溫對濾袋透氣性的影響，可設(shè)置高溫報警，臨時開啟旁路或進行緊急噴水降溫，嚴重時可采取停機處理。

3.3.3 結(jié)合現(xiàn)場實際情況，設(shè)置合理的清灰周期和清灰制度，對于反復(fù)清灰仍阻力高的情況可采取離線清灰模式，同時還要保證清灰氣源的含油等級和濕度；定時檢修電場區(qū)收塵情況，嚴格控制進入袋區(qū)的粉塵濃度，降低袋場區(qū)處理粉塵濃度。

3.3.4 時刻監(jiān)控除塵器上游設(shè)備，控制脫硝設(shè)備的氨逃逸總量；在鍋爐設(shè)備爆管時，立即采取緊急停機處理，避免一切有可能造成除塵器低溫運行、結(jié)露致使糊袋。一旦發(fā)生糊袋，清灰系統(tǒng)就會失效，阻力急劇

上升。

4 結(jié)語

電袋復(fù)合除塵器作為一種高效的除塵設(shè)備，已成功運用于火電、水泥等行業(yè)，阻力長期穩(wěn)定于800Pa左右，但仍有個別超標情況。為進一步降低電袋復(fù)合除塵器的運行阻力，從設(shè)計源頭抓起，嚴格控制安裝質(zhì)量，遵循運行維護手冊規(guī)章，保證除塵器穩(wěn)定低阻力、低排放運行。

參考文獻

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（責(zé)任編輯：王 波）