除尘关键技术优缺点比较.doc

水泥除尘技术优缺陷及比较

电除尘器问题
电除尘器在实际运营中是一种极为复杂过程，会受到诸多因素影响，从理论计算除尘效率与实际运营数据相差较大，这些因素涉及物理、电力、流体力学等，而最强干扰作用，是烟气和粉尘性质，如粉尘比电阻，电收尘器对粉尘比电阻有严格规定，当比电阻在105～1011Ω·cm收尘效果最佳，比电阻低于104Ω·cm时（低阻型）粉尘导电良好,当粉尘比电阻在1011以上时(高阻型) (也有把p>5×1010 Ω·cm定为高比电阻粉尘，会浮现反电晕现象，在集尘极和物料层中形成大量阳离子，中和了迎面而来阴离子，使电能消耗增长，净化操作恶化，甚至无法操作[9]，故对粉尘有一定选取性不能使所有粉尘都获得很高净化效率。并且受气体温度和湿度等条件影响较大，同一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所达到除尘效果不同[10]。此外，化学成分、尘粒分布、压力、气体流速等等也会对除尘效率产生影响。同步电除尘器对微细粒子解决能力有限。ESP对人体健康危害最大O．1～2μm尘粒除尘效率较差[11]。
电除尘器存在另一种问题是，电除尘器虽然除尘效率高但设备比较复杂，造价高，对运营、安装以及维护管理水平规定较高。对某些中小公司来说是无法承担，因此其使用范畴局限于某些大型公司。
此外，水泥回转窑窑尾用电除尘器时，为了使电除尘器安全运营，设立了CO采样分析，超标自动停止向电极供电功能。回转窑正常工作时，废气中CO浓度为0.5%左右，其浓度超过1.5%时报警，超过2%时则自动切断电源，关闭高压硅整流器，这时电除尘器仅是一种烟气通道，粉尘对空排放。这样就导致电除尘器与窑系统不同步运营问题导致污染物排放量急剧增长。依照对水泥生产中电除尘器运营状况理解，大某些生产厂CO超标时间都在1%左右，某些超过2%，几乎每天均有1次以上超标排放。普通状况下以为要使CO超标时间控制在0．5 如下比较困难。按CO超标时间0.5 %计算，由于CO 超标引起电除尘器年超标排放总量与除尘器正常达标排放总量相称，可见CO超标引起粉尘排放总量相称惊人。故使用电除尘器，需安装当代化自动测量与控制系统，进行精准、有效工艺控制。保证电除尘器与水泥窑完全同步运营，实现起来难度很大。普通袋除尘器在这方面有明显优势。
电除尘器不能在线运营维修 在生产中如浮现极板变形，阴极线脱落，断裂，绝缘体破损，振打清灰装置失灵等故障，只有停机符电场放电后才干维修。否则，电除尘器只能带病运营，除尘效率越难保证。
袋除尘问题
袋除尘器则存在运营阻力问题。袋除尘器运营阻力较高，(1000～1700Pa)超负荷通过能力较差，运营时阻力能耗比电除尘器大。对不同工况变化，袋除尘器入口及本体易产生正压现象。压力损失大(～1500Pa)，且波动较大。袋除尘器除尘效率很大限度上取决于滤袋。普通滤袋耐低温能力差（只能解决不大于230℃气体[12]），而耐高温滤料价钱又过高，使成本增长。并且，滤袋由于容易破损，寿命不长，更换周期普通较短，普通为一年。此外，滤袋受烟气湿度影响大，烟气湿度高低变化露点，露点越高越易引起结露、糊袋，影响除尘器过滤性能，增长阻力。
在维护费用方面，电除尘器使用寿命普通在l0年以上，在正常工况使用下，每年维护费用约为一次性投资5％，甚至更低。当袋除尘器采用进口覆膜滤料时，其使用寿命普通为3-4年，在袋除尘器总投资中，滤袋费用约占设备总投资65％～70％，每年滤袋换袋维护费用约为设备总投资20％～25％。仅袋除尘器滤袋换袋费用，就是电除尘器维护费用3倍左右。[13]
2.6.4 方案比选
综上所述，袋、电除尘器各自存在着其长处及局限性，在此，在综合考虑本项目设计各项指标基本上，对这两种方案进行比选，力求达到最优化设计。下表对电、袋除尘重要优缺陷、性能、及总体经济投资做了比较。
电除尘器和袋除尘器重要优缺陷比较

电除尘器
袋除尘器
长处
1. 可以解决较高温度烟气（～400℃）
2. 压力损失较小（约200～250Pa）
3. 维护费用低，较耐用

1. 操作简朴
2. 较低爆炸危险
3. 受烟气性质变化影响小，对粉尘性质适应性广
4. 出口排放浓度随入口含尘浓度变化不大
缺陷
1. 存在爆炸危险
2. 故障排放较频繁
3. 受烟气性质变化影响大，对粉尘适应性差
1. 用于烟气温度较低场合（不大于230℃）
2. 压力损失大（～1500 Pa），且波动较大
3. 投资和操作维护费用高
4. 对湿度大粉尘易堵塞

电、袋除尘器性能比较表
项目
电除尘器
袋除尘器
解决风量
能解决大规模工业废气
相对电除尘器偏小
排放状况
普通5Omg/Nm3排放状况，可以达到30mg/Nm3
普通30mg／Nm3，可达到10mg／Nm3
阻力
较小，≤300Pa
偏大，≤1700Pa
对废气温度规定
≤400℃
≤250℃
对粉尘特性规定
比较严格，规定控制烟气粉尘比电阻为104～1011Ω
普通，对粉尘比电阻没有规定

设备维护
简朴
较高
一次性投资
普通
较高
运营成本
普通
较高
维护成本
普通
较高

增湿塔技术
增湿塔是生产高分散水雾一种装置。重要用于提高电除尘器效率，减少出窑废气中比电阻值，并向进入电除尘器烟气增长湿含量。
原理：普遍应用于当代新型水泥干法工艺生产中，窑尾烟气进入电除尘器此前都要向烟气中喷入适量水雾，水分应以雾状分布在烟气中并附着在粉尘表面，此时粉尘易被电除尘器补集。特点：通过增湿塔出口气体温度来控制，并可自动调节喷水量以适应余热运用和废气解决系统规定，保证收尘高效率。
1塔体焊缝开裂
当预 热 器 系统浮现正压时，发现烟气有从增湿塔筒体中上部保温材料处向外冒现象，系统检修时发现增湿塔筒体中上部有4条焊缝开裂变形，最长处有1m o
1.1因素分析
增湿 塔 在 水泥厂普通作为永久性设施对待，其壳体普通是普通碳钢板焊接构造，筒体焊接普通采用手工电弧焊。在焊接过程中，由于熔池体积小，冷却速度快，从熔化到凝固仅几秒钟，各种物理化学反映不也许进行究竟，或来不及进行反映，因而常浮现:焊缝化学成分偏析;焊缝浮现气孔、夹渣等缺陷;焊接区加热冷却不均匀，产生残存内应力和变形。在长期使用过程中，受大量高温腐蚀性气体影响，产生裂纹，裂纹慢慢生长，延伸到表层
2增湿塔塔底锥体腐蚀
2.1因素分析
增湿 塔 壳 体腐蚀重要是水分、高温、腐蚀性气体在塔内综合伙用成果。窑尾废气中存在着硫、氯、碱等有害成分，它们进人增湿塔后，遇水形成亚硫酸、硫酸、盐酸等腐蚀性液体，并与粉尘粘结在一起，形成一层泥浆状高温强腐蚀膏吸附于塔体内表面，在碳钢表面形成典型电化学腐蚀条件，腐蚀产物重要有Fez0,,F eSO,,FeCl2 ，腐蚀过程由表及里，逐渐向钢板内部渗入，导致钢板穿洞。结露及上部塔壳壁上泥浆掉落究竟部，使底部锥体易遭受严重腐蚀。
3增湿塔 “湿底”
3.1因素分析
当增 湿 塔 出口气体温度控制在150℃以上时，电场内气体比电阻高，电场不易电离，当电场电流升至0.15一0.35A 时，电场闪络严重，收尘效率明显下降。我厂普通将增湿塔出口气体温度控制在120-- 1500C 之间，规定不浮现 “湿底”。湿底因素:(1)当窑尾烟气性质发生某些变化时，出口气体温度控制在120℃，收尘效率仍不佳时，岗位工就盲目增大喷水量来提高收尘效率，导致增湿塔 “湿底”；(2)增湿塔喷水管喷嘴雾化不好。入增湿塔水由于具有杂物位n铁锈、水垢等)，易堵住喷嘴，引起进水雾化不好，导致喷头 “直流”现象，导致 “湿底”经常发生。增湿塔 “湿底”影响回灰输送，易在塔壁上粘结大量生料，影响系统通风，这些生料一旦塌落就压死回灰绞刀，解决时间长;增湿塔回灰水分过大，影响生料库内生料水分控制，进到均化库后易结块，影响均化效果。
4电袋除尘技术研究发展
为了摸索新型高效除尘技术！国内外学者在电除尘技术和袋式除尘技术结合方面做了大量研究工作!研究表白"电袋除尘技术充分发挥了电除尘器和布袋除尘器各自除尘优势！同步弥补了各自除尘缺陷！且在两者相结合时能产生新性能长处!具备较好应用前景。
1电袋除尘技术
电袋除尘技术研究进展电袋除尘技术是将电除尘器与袋式除尘器作有机组合!这种组合式装置综合了老式电除尘和袋式除尘技术长处，电除尘器作为捕集烟气粉尘前级设备!发挥了除尘效率高#能解决高温大烟气量含尘气体且占地面积小#阻力小等长处!通过电场先将烟气中大某些粉尘颗粒捕集！由电除尘器出来高比电阻#细颗粒且难以捕集烟尘进入袋式除尘器。由于粉尘含量已大大减少！则袋式除尘器气布比增大!使袋式除尘器尺寸可以设计得比较小，保证了整个除尘系统除尘效果。
电袋复合除尘器
电袋复合除尘器工作原理
电袋复合除尘器是电除尘与布袋除尘有机结合一种新型高效除尘器电除尘和布袋除尘技术优势互补！含尘气体一方面通过ESP区收集80-90％粉尘量！经电场荷电粉尘通过收尘极板开孔到达后级布袋进行过滤保证低浓度排放。

电袋复合除尘器性能特点
电袋复合除尘器运用粉尘荷电效应提高了滤袋粉尘过滤特性！通过电除尘器粉尘在荷电效应作用下减少了除尘器阻力!清灰效率高!延长滤袋寿命除尘器性能与单独电除尘器&袋式除尘器比较具备明显性能优势。

电袋复合除尘技术研究办法
作为新除尘技术！当前电袋复合除尘技术研究还重要在实验研究阶段，重要对如下几种方面进行了研究。
电袋复合除尘机理研究！在分别研究电除尘原理和袋式除尘原理基本上！重要讨论了荷电粉尘过滤特性，这也是电袋复合除尘性能优越重要因素所在电袋复合除尘物理实验研究！有学者对荷电粉尘捕集特性，滤料动态性能，荷电粉尘层特性等进行实验。对各种影响除尘性能因素进行实验研究分析。
电袋除尘器运营仿真及仿真设计研究，在建立数学模型基本上！开发仿真软件进行仿真运营实验或设计！计算机仿真技术为电袋除尘器运营和设计研究提供了较好研究平台相对物理实验，在计算机上进行实验更加简朴经济。
4尚待解决核心技术
随着国内电袋除尘技术迅速发展与应用，人们对其长处已有共识，但在工程实践中!应用实例并不多!其技术潜力还远远没有发掘出来，因而仍需对如下核心问题进行进一步研究实验，从而推动电袋除尘技术应用和发展。
1加强对电袋除尘技术综合性机理研究，特别是对电力电流及气流过滤等作用机理综合性影响探讨。
2优化电袋复合除尘中电场内电晕极与滤袋构造布置， 合理分派电除尘单元和袋除尘单元负荷!研究同一腔体内粉尘粒子荷电及凝并作用。
3对粒子预荷电和电极化粒子对滤袋过滤效果影响机理以及对滤袋上粉饼构造作用等进行研究分析。
4 事实上!不同工况&不同烟气构成等对常规电除尘器影响很大!因此需对电袋复合除尘器适应性进行研究。