布袋除尘器与静电除尘器基本性能比较.docx

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布袋除尘器与静电除尘器基本性能比较

布袋除尘器与静电除尘器

基本性能比较

布袋除尘器与静电除尘器基本性能比较

烟尘是造成大气污染的主要原因之一，减少大气污染的根本措施就是减少有害物质向大气的排放。

目前国家环保标准趋于严格，对污染物排放征收的费用和要求也越来越高。

过去只要达标就可以免缴排污费，而且排放标准要求也比较低，电厂相对也比较容易实现达标排放。

现在排放标准提高了，采用静电除尘器达标就相对比较困难，而且即使达标了，也会对污染物排放征收排放费。

因此，燃煤电厂在选择锅炉烟气净化设备时必须考虑这些客观因素。

燃煤电厂在考虑选择除尘技术时，应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响。

除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响。

针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况，对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比：

一、除尘效率

众所周知，布袋除尘器比静电除尘器有更高的收尘效率，尤其对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效。

通常除尘效率可达99.99%以上，排放烟尘浓度能稳定低于50mg/Nm3，甚至可低于10mg/Nm3，几乎实现零排放。

从目前电力行业燃煤锅炉应用的情况来看，布袋除尘器的排放能保证在30mg/Nm3一下。

××电厂两台300MW机组的锅炉烟气净化采用了布袋除尘器，从CEMS系统长期自动监测的结果和权威检测单位的测试人员手工采样测试的结果来看，排放浓度均低于27mg/Nm3。

随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤（或者经过了高效脱硫），对静电除尘器而言，即使达标也变得越来越困难。

而布袋除尘器其高效的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响，具有稳定的除尘效率。

针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法，布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的。

二、燃煤及锅炉系统变化对除尘器的影响

燃煤电厂的煤种相对稳定，但也不能避免遇到煤种或煤质发生变化的时候：

锅炉系统是一个时时变动和调节的系统，因此从锅炉出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化、这一系列的变化，针对不同的除尘器会引起明显不同的变化。

下面从主要的几个方面进行对比：

2.1送引风机风量不变，锅炉出口烟尘浓度变化

◎对布袋除尘器：

烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变（自动调节）。

烟尘浓度高，滤袋的上灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而排放浓度不会引起变化。

◎对静电除尘器：

烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量，因此也就直接影响了静电除尘器的除尘效率，最终反映在排放浓度的变化上。

通常烟尘浓度增加除尘器效率提高，排放浓度会相应增加；烟尘浓度减小除尘器效率降低，排放浓度会相应降低。

2.2锅炉烟尘量不变，送引风机风量变化

◎对布袋除尘器：

由于风量的变化直接引起过滤风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘器效率基本没有影响。

风量加大设备阻力加大，引风机出力增加；反之引风机出力减小。

◎对静电除尘器：

风量的变化对设备阻力没有什么太大的影响，但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显。

若风量增大，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的驻留时间缩短，虽然电场中的风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度，但是这不足以抵偿高风速所引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘所带来的负面影响，因此除尘效率降低非常明显；反之，除尘效率有所增加，但增幅不大。

2.3若温度变化

◎对布袋除尘器：

烟温太低结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀，烟温太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋。

但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内，不影响除尘效率。

引起不良后果的温度是极端温度（事故/不正常状态）下，因此对于布袋除尘器就必须有对极限温度控制的有效保护措施。

◎对静电除尘器：

烟温太低结露会引起壳体腐蚀或高压爬电，但是对除尘效率是有好处的；烟温升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。

因此烟气温度直接影响除尘效率，且影响较为明显。

2.4烟气物化成份（或燃烧煤种）变化

◎对布袋除尘器：

烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有影响。

但是如果烟气中含有对所用的滤料有腐蚀破坏的成份时会直接影响滤料的使用寿命。

◎对静电除尘器：

烟气物化成份直接引起粉尘对电阻的变化，从而影响除尘效率，而且影响很大。

影响最为直接的是烟气中硫氧化物的含量，通常硫氧化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越容易收集，除尘效率越高；反之，除尘效率就低。

另外烟尘中的化学成份（如硅、铝、钾、钠等含量）的变化也将引起除尘效率的明显变化。

2.5气流分布

◎对布袋除尘器：

除尘效率与气流分布没有直接关系，即气流分布不影响除尘效率但除尘器内部气流分布应该尽量均匀，不能偏差太大，否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，影响除尘器滤袋的正常使用寿命。

◎对静电除尘器：

静电除尘器非常敏感电场中的气流分布，气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低。

在静电除尘器性能评价中，气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。

2.6空气预热器及系统管道漏风

◎对布袋除尘器：

对于耐氧性能差的滤料会影响滤袋寿命，比如：

RYTON滤料，但是除尘效率不受影响。

由于混入冷风系统风量增加导致系统阻力增加。

◎对静电除尘器：

设备阻力无明显变化，但是系统风量增加提高了电场风速，对除尘效率有影响。

三、运行和管理

布袋除尘器与静电除尘器是两种除尘机理完全不同的除尘设备，在运行和管理上也有很大的不同之处，下面就针对一些基本问题做一些对比：

3.1运行与管理

◎对布袋除尘器：

运行稳定、控制简单、没有高电压设备、安全性好，对除尘效率的干扰因素少，排放稳定。

由于滤袋是布袋除尘器的核心部件，是布袋除尘器的心脏，且相对比较脆弱、易损，因此设备管理要求严格。

◎对静电除尘器：

运行中除尘效率的干扰因素多，排放不稳定，控制相对较为复杂，高压设备安全防护要求高。

由于静电除尘器均为钢件结构，不易损坏，因此相对于布袋除尘器，设备管理要求不很严格。

3.2停机和启动

◎对布袋除尘器：

方便，但长期停运时需要做好滤袋的保护工作。

◎对静电除尘器：

方便，可随时停机。

3.3检修和维护

◎对布袋除尘器：

可实现不停机检修，即在线维修。

◎对静电除尘器：

检修时一定要停机。

四、设备投资

作为用户，通常最为关心的是除尘器的投资问题，下面就针对两种除尘器在不同条件下的投资情况做一个对比：

4.1对于常规的烟气条件和粉尘（主要是指比较适合静电除尘器的烟气），以1台300MW机组为例，静电除尘器排放浓度小于100mg/Nm3，布袋除尘器排放浓度小于50mg/Nm3时，两种除尘器性能参数、投资及配套气力输送系统投资见表1和表2：

4.1.1静电除尘器技术参数性能及投资见表1

表1静电除尘器技术参数性能及投资表

序号

项目

单位

参数

1

正常处理烟风量

m3/h

2

校核处理烟风量

m3/h

3

允许入口烟气温度

℃

125

4

正常入口粉尘浓度

g/Nm3

57.29

5

允许入口粉尘浓度

g/m3

60.75

6

除尘设计效率

%

99.9

7

保证效率

%

99.83

8

出口烟尘浓度

mg/m3

100mg/Nm3（干态，O2＝6％）

9

漏风率

%

＜1

10

本体阻力（正常/最大）

Pa

≤294

室数/台数

个

　2/2

11

电场数

个

4

12

电场有效宽度

m

2×10（共2台）

13

电场有效长度

m

4×4

14

极板有效高度

m

15

15

集尘极及振打方式

480C；旋转重锤式侧部机械振打

16

放电极型式及振打方式

新“RS”线；旋转重锤式顶部传动侧部机械振打

17

烟气通道数

个

2×25（共2台）

18

同极间距

mm

400

19

有效流通面积

m2

2×300

20

烟气流速

m/s

0.87

21

总集尘面积

m2

2×24000

22

高压电源型号、规格

GGAJO2—1.2A/72kV

23

高压电源数量

套

2×8

24

阳极振打电机数量

台

2×8

25

阴极振打电机数量

台

2×8

26

绝缘子电加热器型号规格

220V　1.0KW

管状电加热器

48　（1.0KW）

16　（1.5KW）

27

绝缘子电加热器数

套

48+16

28

阴极传动箱加热器型号

220V　1.0KW

电加热器

29

阴极传动箱加热器数量

套

16

30

每台电除尘器电耗

kW

2×870

31

每台除尘器灰斗数

个

2×8

32

气力输送仓泵数量

台

16

33

本体重量：

钢结构重量（钢支架）：

灰斗检修平台：

总重：

吨/一台炉

1510

140

40

1690

34

静电除尘器总投资

配套气力输灰系统投资

合计

2050万元

150万元

2200万元

4.1.2布袋电除尘器技术参数性能及投资见表2

表2布袋除尘器技术参数性能及投资

序号

项目

单位

参数

1

除尘器数目

套

1

2

正常处理烟风量

m3/h

3

校核处理烟风量

m3/h

4

允许入口烟气温度

℃

＜160，高于露点温度20度

5

正常入口粉尘浓度

g/Nm3

57.29

6

允许入口粉尘浓度

g/m3

＜100

7

除尘设计效率

%

＞99.99

8

保证效率

%

＞99.99

9

出口烟尘浓度

mg/m3

＜50mg/Nm3（干态，O2＝6％）

10

漏风率

%

＜1

11

本体阻力（正常/最大）

Pa

800～1400

12

仓室数

个

4

13

除尘器外形尺寸（长x宽x高）

m

15.5×34.4×28.9

14

滤袋材质

PPS

15

滤袋滤料单位重量

g/m2

550

16

布袋除尘器的过滤方式（内滤、外滤）

外滤

17

滤袋破损的检测方式

检漏仪

18

滤袋的检修更换方式

在线检修

19

是否可不停机更换滤袋

可以

20

布袋除尘器的检修和维护量

小

21

布袋除尘器的检修和维护工期

h

1

22

滤袋的耐酸影响程度

SO2含量

小于2700mg/Nm3

23

滤袋的使用寿命

30000小时

24

滤袋的清灰方式

定阻力，定时

25

清灰气源品质

工艺用气

26

喷吹气源压力

MPa

0.085

27

脉冲阀数量

只

8

28

脉冲阀的使用寿命

100万次

29

每台布袋除尘器电耗

kW

60.964

30

过滤速度（正常运行时）

m/min

0.997

31

过滤速度（反吹清灰时）

m/min

0.997

32

每台除尘器灰斗数

个

8

33

每台炉除尘器烟气进口数量/出口数量：

4/4

34

接口尺寸

mm

灰斗出口尺寸为400X400mm

35

气力输送仓泵数量

台

8

36

设备重量

钢结构重量

总重

吨/台

370

640

1010

37

布袋除尘器总投资

配套气力输灰系统投资

合计

1800万元

120万元

1920万元

由布袋除尘器及静电除尘器性能参数表中可以看出，即使静电除尘器粉尘排放浓度为100mg/Nm3，而布袋除尘器粉尘排放浓度50mg/Nm3，静电除尘器及其配套气力输送系统的总投资比布袋除尘器高出14.6％。

4.2对于低硫高比电阻粉尘、高SiO2、Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘，两种除尘器要到达目前较低的环保要求（如150mg/m3）初期投资静电除尘器比布袋除尘器投资高出25％以上。

对于典型的煤种，如准格尔煤田和海勃湾煤田的煤种，静电除尘器投资比布袋除尘器更高了。

五、运行维护费用

设备运行维护费用是对除尘器经济性分析的重要依据，下面就针对两种除尘器的运行费用做一个对比：

5.1运行耗能

◎对布袋除尘器：

风机能耗大，清灰能耗小。

◎对静电除尘器：

风机能耗小，电场能耗大。

但是，总体来讲两种除尘器的电耗相当。

对于静电除尘器难以捕集的粉尘、或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时，静电除尘器的能耗比布袋除尘器的更高，也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器的高。

如果按照新的环保标准，静电除尘器要是做到达标的话，必定是采用4电场以上的静电除尘器，其电耗也就一定比布袋除尘器高。

5.2维护费用

◎布袋除尘器的维护检修费用主要是约四年一次的滤袋更换费，从目前实际运行情况开看，一次滤袋的更换费用只需要1.5～2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿。

◎静电除尘器的维护检修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等。

此项费用较高，但年限比较长，约6年左右。

5.3经济效益分析

实际运行中布袋除尘器的排放浓度约占静电除尘器的10%，因此，电厂采用布袋除尘器实际缴纳的排污费也为静电除尘器的1/10左右。

如果按照目前国家征收排污费的情况来看，采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的，至少上百万到几百万元。

按照以前达标即不交纳排污费的话，采用布袋除尘器就可以免缴排污费。

另外，布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率！

这同样可以减少电厂二氧化硫的排污费。

总之，新的环保标准出台以后，静电除尘器要想做到达标排放，就必须采用4电场以上的除尘器。

此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高，同时4电场以上的静电除尘器（或者4电场的高比积尘面积）运行电耗要比布袋除尘器的高很多。

因此在新的环保要求下，静电除尘器即使达标，其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高。

另外，静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右，目前新的排污费制度下，即使达标了也要对排放粉尘量进行收费，因此两种除尘器即使都达标以后，静电除尘器又比布袋除尘器让电厂多支出了一笔费用。

因此，布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备。

六、我国袋式除尘产业发展现状、竞争力和发展趋势

改革开放以来，我国袋式除尘产业经过二十多年的发展，尤其是新世纪以来的快速发展，取得了长足的进步。

03年我国袋式除尘行业总产值比上年增长63%，04年增长50%，05年增长21%，06年增长38%。

2007年是我国袋式除尘行业发展的好年头，整个行业发展势头迅猛。

上年我国袋式除尘行业的总产值达到1195719.43万元，比06年增加298906.45万元，增长33%。

利润113969.28万元，利润率9%，比06年增加23055.47万元，增长25%。

出口13975.38万美元，比06年增加5686.10万美元，增长68%。

其中，主机和工程公司产值906140.57万元，比06年增加224009.80万元，增长32%。

利润79796.11万元，利润率8%，比06年增加15187.42万元，增长23%。

出口10875.87万美元，比06年增加4702.97万美元，增长76%；特种纤维和滤料生产企业产值248512.83万元，比06年增加68506.42万元，增长38%。

利润28614.11万元，利润率11%，比06年增加7725.26万元，增长36%。

出口2909.56万美元，比06年增加962.53万美元，增长49%；配件生产企业产值41066.60万元，比06年增加6390.80万元，增长18%。

利润5559.06万元，利润率13%，比06年增加142.79万元，增长2%。

出口189.95万美元，比06年增加20.69万美元，增长12%。

无论是袋式除尘的主机生产企业和工程公司，还是袋式除尘器用特种纤维、过滤材料生产企业和配件生产企业，在07年都得到了快速发展，年产值超过1亿元的企业已超过三十个，有的甚至达到5个多亿元，已进入我国中型企业范畴。

我国袋式除尘行业的主要骨干企业都是分行业在干，有的骨干企业的业务范围主要在钢铁工业、有的在水泥工业、有的在火力发电厂、有的在电解铝、有的在粮食和饲料加工工业、有的在垃圾焚烧行业。

有的干单一行业，有的在几个行业同时开展业务，各自都有自己的实力范围。

袋式除尘行业在全国范围来讲，是一个小行业，但近几年发展非常快，已不容小觑，在我国环保产业界已是一个重要的、可以参与国际竞争的成熟的行业。

这几年排入大气环境的工业粉尘、烟尘以8.9%～11.3%的速度下降，袋式除尘行业功不可没。

我国袋式除尘行业在世界上的竞争力是很强的，在国内市场，国外发达国家的袋式除尘器和除尘工程很难打进中国市场。

他们的袋式除尘器产品和除尘工程，技术性能和产品质量与我们相差无几，但价格是我们的3到10倍。

只有个别的国外独资企业过去是老关系，偶尔有用的。

国内无论是钢铁、水泥、电力，还是电解铝、焦化、铁合金，各个工业行业的除尘工程和袋式除尘器产品几乎全部是国内产品一统天下。

只是袋式除尘器的高端滤料和脉冲阀，欧美产品还占据主导地位。

这些产品国内都已开发出来，与欧盟产品虽有差距，已很相近，已在国内生产广泛应用，要主导国内市场，也就是这两三年的时间。

我国袋式除尘行业的出口，发展速度非常快。

07年袋式除尘主机和工程出口10875.87万美元，比06你增加4702.97万美元，增长76%；特种纤维和滤料出口2909.56万美元，比06年增加962.53万美元，增长49%；全行业出口13975.38万美元，比06年增加5686.10万美元，增长68%。

这是07年我国袋式除尘行业的最大亮点，也证明我国袋式除尘行业在国际市场的竞争力迅速增强。

出口阿联酋、沙特、巴基斯坦、非洲、丹麦、东南亚各国，新型干法水泥生产线3000t/d、5000t/d、6000t/d、10000t/d的袋式除尘器，已有数十条之多，还出口北美世界上最大水泥生产线12000t/d的数十台袋式除尘器，其中不少生产线对窑尾大型袋式除尘器要求非常高，要求达到5mg/m3；出口日本、韩国、巴西、印度、南非、越南等国钢铁企业用袋式除尘器，有的骨干企业甚至是免检出口；火电厂燃煤锅炉60万机组采用的袋式除尘器出口印度，中小型机组用袋式除尘器还出口南美、东南亚各国；粮食、饲料加工用袋式除尘器出口印尼、乌克兰、泰国、伊朗等国；焦化、耐火材料生产用袋式除尘器出口南非、土耳其、巴西等国；出口印度9台电解铝生产中的大型电解槽配用袋式除尘器，要求排放浓度3mg/m3。

过滤材料和滤袋及耐高温芳纶、PPS纤维等大批量出口北美、欧洲、日本、韩国、亚太地区国家、东南亚、中东、非洲、南美等众多国家。

我国袋式除尘产业的发展，应该围绕每年864万吨烟尘和808.4万吨粉尘的减排来发展。

在全国三十多个有烟尘和粉尘排放的行业中，抓住重点。

重点减排高污染行业：

火电、钢铁、水泥、电解铝、有色金属、热力生产和工业、垃圾焚烧、化工、铁合金、焦化和粮食、食品。

去年我国火电厂的装机容量超过6亿千瓦，80%以上采用电除尘器，虽然今年来袋式除尘器在火电厂发展非常快，但所占份额不超过10%的比例，而澳大利亚80%以上的火电厂采用袋式除尘器。

如果我们在火电厂除尘的比例能够提高到50%以上，再算上热电联产和城市采暖供热普遍都采用袋式除尘器，这个市场的潜力是非常巨大的。

生活垃圾焚烧、危险废物焚烧、医疗废物焚烧的除尘，全部都采用袋式除尘器。

虽然，目前的市场不是很大，但随着城市化步伐加快，城市的管理水平提高，垃圾焚烧的比例会越来越大，对袋式除尘器的市场需求会越来越大。

七、世界主要国家袋式除尘产业发展现状和趋势研究

美国第一台袋式除尘器于1965年装在一家电厂，目前美国火电行业采用袋式除尘器约占30%，澳大利亚火电厂采用袋式除尘器占80%以上。

美国GE公司、美国阿尔斯通公司在火电行业袋式除尘工程和设备制造方面有很强实力。

法国阿尔斯通公司在火电厂除尘设备制造方面占有重要地位，还将其袋式除尘技术转让给国内公司。

欧洲国家生产袋式除尘器配用的过滤材料，实力强劲。

英国安德鲁公司生产的各种针刺毡品质优良，还有自有专利技术研发生产的无基布针刺毡，强度不亚于有基布的针刺毡。

北美过滤材料市场占有70%以上，欧洲市场和其他国际市场也占有一定份额，一年的产值30亿元左右，是世界过滤材料的二巨头之一，在上海还建了二条世界最先进的针刺过滤材料生产线。

德国的过滤材料生产企业是世界上最强的，有汉跋公司、高奇公司、必达福公司等，尤其是后者在欧洲市场占有主要份额，在其他国际市场也占有重要地位，是世界上过滤材料生产的另外一个巨头。

必达福在上世纪90年代末期就到无锡设厂，一共建立了5条生产线。

奥地利亚奥伯尼公司在全球有二十多家过滤材料和滤袋生产厂，主要生产用于火电厂的PPS滤料。

在澳洲占有主导地位，在张家港市建了两条生产线，在全国的火电厂燃煤锅炉袋式除尘器配用的PPS滤料市场中占有相当的份额。

日本的袋式除尘产业也有很强的实力，新东株式会社等几家主机制造企业，技术和生产实力都很强。

由于人员工资的差别，日本大型企业采用的大型袋式除尘器，这么多年，一直从中国进口，韩国也是如此。

日本的PPS特种纤维研发，生产很强，前两年，基本上全球市场都是日本东丽、东洋纺两家公司垄断，去年以来美国和中国企业也开始生产。

从事袋式除尘产业的主要国家，都是经济发达国家，他们的工业化早已实现。

高污染行业或已治理，或已搬迁到其他国家。

这些发达国家袋式除尘产业的市场业已萎缩，现在主要从事高技术和高附加值的产品，耐高温、耐腐蚀特种纤维，高端滤料和脉冲阀。

主机制造和袋式除尘器工程主要在发展中国家开展业务，但已遭遇中国袋式除尘产业强有力的竞争。

附表：

布袋除尘器与电除尘器的比较表

比较的内容名称

布袋除尘器

静电除尘器

烟气特性的影响

烟气的温度

敏感，绝不能超温

对效率有影响

压力

影响极小

影响小

湿度

不利，不能超过极限

有利，但是要防腐蚀

氧，硫氧化物（SOX）

影响滤料的选择

有利

烟气的其他成份

几乎没影响

几乎没影响

流量

对效率影响不大

对效率影响较大

含尘浓度

效率稳定，影响寿命

效率有一定变化

气流分布

不敏感，效率稳定

对效率影响较大

粉尘特性的影响

粉尘的粒径分布

影响小，效率稳定

对效率影响较大

真密度，堆积密度

影响极小

比值大时影响较大

粘附性

不利

有一定影响

比电阻

无影响，效率稳定

对效率影响大

粉尘的化学成份

影响滤料的选择

对效率影响大

粉尘硬度

影响滤袋寿命

几乎没有影响

设备结构的影响

各种形式都效率高

对效率有一定影响

运行及机组起停的影响

影响较大，要求严格

影响小

维修

技术含量低

工作量小

设备故障运行的影响

对负荷率影响较大

可暂时维持运行，对负荷率影响较小