初探袋式除尘器在发电企业节能减排中的作用

（内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古呼和浩特市010200）

摘 要：袋式除尘器是依靠滤料自身固有的以及附着在滤料表面的粉尘层的过滤特性，截留烟气中一定颗粒度的粉尘。本文简述了我国布袋除尘的现状，分析了袋式除尘器在发电企业节能减排中的作用，望与业内人士共勉。

关键词：布袋除尘器；节能减排；发展分析

1、前言

袋式除尘器属过滤式除尘器的一种，是治理大气污染的高效除尘设备。其最大的优点是除尘效率高，通常在实验室里测试效率可高达99.99%，在实际应用中除尘效率也能达到99.99%。经袋式除尘器过滤后的烟气含尘浓度一般都低于30mg/m3，有的甚至在10mg/m3以下，并且袋式除尘器还能有效捕集对人体危害最大的5μm以下的超细微小颗粒（即呼吸性粉尘）。由于袋式除尘器具有除尘效率高，不受粉尘和烟气特性影响，运行稳定的优点，近年来被广泛应用于钢铁，有色冶金，水泥，烟草和垃圾焚烧等行业。

2、袋式除尘器发展概况

中国袋式除尘器的发展经历了3个阶段：第1阶段，在20世纪50年代主要是采用原苏联型式的产品，60年代前后中国有少数几个设计研究单位在仿照美国，日本等国的脉冲型，机械回转反吹扁袋型除尘器的基础上开始生产自己的产品。第2阶段，1973年以后，国内开始出现了一批袋式除尘器的生产企业。到了80年代，一些设计院，科研单位和大专院校在学习，引进，消化，移植宝山钢铁厂从日本引进的大型反吹风布袋除尘器后，结合国内各行业的需要和生产厂家一道开发，研制，生产了大型反吹风布袋除尘器，开发了分室反吹风袋式除尘器和长袋低压脉冲袋式除尘器，每小时处理风量100万～291万m3，滤袋长度达10m。在80年代，大型反吹风袋式除尘器是钢铁行业首选的大容量烟气净化设备，但在随后的使用中逐渐暴露出一些问题，主要是由于其反吹清灰方式为柔性清灰方式，虽对滤袋损伤较小，但在粉尘粘性较大，浓度较高时，阻力上升较快，在一定外部条件下容易糊袋。第3阶段，进入90年代以来，随着大型脉冲喷吹袋式除尘器的研制成功，袋式除尘器的发展上了一个新的台阶。大型脉冲清灰袋式除尘器相对大型反吹清灰除尘器的最大优点在于清灰效果更好，运行更加可靠，而且还可以延长滤袋的使用寿命。

3、布袋除尘器原理及系统组成简介

3.1工作原理

袋式除尘器主要是利用滤料（织物或毛毡）对含尘气体进行过滤，以达到除尘的目的。过滤的过程分2个阶段，首先是含尘气体通过清洁的滤料，此时起过滤作用的主要是滤料纤维的阻留。其次，当阻留的粉尘不断增加，一部分粉尘嵌入到滤料内部，一部分覆盖在滤料表面形成粉尘层，此时主要依靠粉尘层过滤含尘气体。

3.2系统组成

袋式除尘器主要由四大系统组成，分别是清灰系统，控制系统，检修系统，安全保護系统（包括锅炉点火投油，低负荷运行投油稳燃时投入预涂灰系统，保护滤袋；烟温超过设定值时，启动紧急喷水系统，降低烟温，保护滤袋。其中清灰系统是袋式除尘器的消化器官，袋式除尘器的运行效果在很大程度上取决于清灰机构及其控制系统。

3.3袋式除尘用过滤材料

滤袋是袋式除尘器的核心部件。滤料的品种和质量，除尘布袋的结构和缝制水平是衡量袋式除尘器技术水准的一个重要因素。

4、袋式除尘器在节能减排中的作用

4.1大幅度削减烟尘和粉尘排放

在各产生粉尘或烟尘的行业中，凡采用袋式除尘技术的除尘系统，其固体颗粒物排放浓度远远低于其他各种除尘技术。目前国内袋式除尘器的排尘浓度普遍稳定在30～50mg/Nm3以下，净化燃煤锅炉烟气的袋式除尘系统大部分排尘浓度低于20～30mg/Nm3，净化高炉煤气和水煤气的袋式除尘系统则低于5～10mg/Nm3，用于垃圾焚烧发电厂的袋式除尘器，更实现了排尘浓度2.3～4.1mg/Nm3的业绩。

袋式除尘器可以大幅度降低烟尘和粉尘的排放。以火电行业为例，目前每年排放烟尘380万t，若全国50%的燃煤机组采用袋式除尘器净化锅炉烟气，则火电行业每年排放烟尘可减少120万t以上。

袋式除尘器这种高效的除尘特性可支持更加严格的环保标准。我国近年来相继修订了一些行业的排放标准，颗粒物排放限值为50mg/Nm3，与以往相比虽已严格得多，但与国际先进水平相比，仍显落后。我国垃圾焚烧烟气排放标准则更为宽松，颗粒物排放浓度限值为80mg/Nm3，而许多发达国家标准为5mg/Nm3。鉴于垃圾焚烧烟气中含有多种有害物质，特别是二噁英类剧毒物质，该项标准亟待重新修订。随着国民经济的发展，国内外对我国环境的要求将越来越高，各项排放标准的更加严格化是大势所趋。实际上，我国袋式除尘技术已经普遍实现远低于规定限值的固体颗粒物排放，完全能够支持更为严格的标准。

排放限值的进一步降低，将对固体颗粒物减排起到巨大的作用。以水泥行业为例，目前每生产一吨产品排放烟尘和粉尘约0.8～1kg，年排放量约1200万t，若将固体颗粒物排放限值降至20～30mg/Nm3，则烟尘和粉尘排放量每年可削减650～800万t。

需要指出的是，袋式除尘器实现更低的颗粒物排放并不需要提高造价，只要严格按照有关标准和规范设计、制造、安装和运行，都能获得好的效果。

4.2实现对微细粒子的控制

微细粒子（PM10、PM2.5）是危害人体健康和污染大气环境的主要因素，将微细粒子的控制纳入国家标准只是时间问题。目前电除尘器捕集微细粒子的效率很低，对小于10μm的尘粒，其捕集率只有60%左右。而袋式除尘器对粒径1μm的粒子，其捕集效率也可达到98～99%。可以说，目前只有袋式除尘技术能够有效控制微细粒子。

4.3高效去除有害气体

袋式除尘器能够高效去除有害气体。电解铝含氟烟气的净化是依靠袋式除尘器实现的。含沥青烟气的最有效净化方法是以粉尘吸附并以袋式除尘器分离。

试验结果表明，在半干法脱硫中，采用袋式除尘器可比电除尘器提高脱硫效率约10个百分点。滤袋表面的粉尘层含有未反应完全的脱硫剂，相当于一个“固定床”的作用。若滤袋表面粉尘层厚度2.0mm，过滤风速为1m/min，则含尘气流通过粉尘层的时间为1.2s，显著延长了脱硫反应的时间。

在垃圾焚烧烟气净化中，袋式除尘器起着无可替代的作用。垃圾焚烧烟气含有多种有害气体，袋式除尘器的“固定床”的特性对垃圾焚烧烟气净化具有重要的价值。

垃圾焚烧烟气中的二噁英的净化方法之一是以活性碳吸附再以袋式除尘器去除。目前国外一种去除二噁英的新技术，是在袋式除尘器的滤料上加催化剂，促使二噁英分解。

4.4在多种复杂条件下实现减排

袋式除尘器对各种烟尘和粉尘都有很好的捕集效果，不受粉尘成分及比电阻等特性的影响。

袋式除尘器对入口含尘浓度不敏感，在含尘浓度很高或很低的条件下，都能实现很低的粉尘排放。

以往袋式除尘器的应用受到诸多不利因素的制约，近年来袋除尘技术的发展使情况有了很大的改观，袋式除尘器在以下不利条件下都能成功应用和稳定运行：

（1）烟气高温，在≤280℃下已普遍应用；在300～500℃范围内也可应用，国外已有用于更高温度的实例；

（2）烟气高湿，例如烘干机、喷雾干燥机等尾气净化；

（3）高含尘浓度，可直接处理含尘浓度1400g/Nm3的气体，并达标排放；还可直接处理含尘浓度3万g/Nm3的气体（例如仓式泵输粉），并达标排放；

（4）高腐蚀性，例如垃圾焚烧发电厂的烟气净化，烟气中含HCl、HF等腐蚀性气体；

（5）烟气含易燃、易爆粉尘或气体，例如高炉煤气、炭黑生产烟气、煤粉磨机尾气、煤调湿尾气等；

（6）除尘系统具有高负压或高正压。一些大型煤磨袋式收尘系统的负压为14000～16000Pa；大型高炉煤气袋滤净化系统的正压可达0。3MPa；而某些水煤气袋滤净化系统的正压更高达0。6～4。0MPa。

5、结束语

隨着环保要求的提高，要求烟气的排放浓度降低。布袋除尘器对煤种的适应性好，除尘效率高，会有更多的电厂认识到布袋除尘器在火电厂烟气处理工艺上不存在禁区，这些，都将给布袋除尘器一个很好的发展机遇。

作者简介：

李玉峰（1985.07-），男，籍贯：吉林省桦甸市，学历：本科学历，助理工程师，研究方向：电力工程.