电除尘器和布袋除尘器的发展分析

工业气体如果直接排放到大气中，会对环境造成严重的污染，形成酸雨、酸雾等恶劣气候，影响人类和其他动植物的健康生长。电除尘器和布袋除尘器占领当前除尘市场的主要份额，然而这两大主要除尘设备，到底是哪一个更有广阔的市场前景呢？我们从电除尘器和布袋除尘器的优缺点方面作进一步分析。
电除尘是利用气体在一定强度（此时的电压高度可达40千伏左右）的电场中产生电离现象，当尘粒经过储有被电离空气的空间时碰撞电离子而荷电，成为带电微粒。大量的带电微粒在电场力的作用下向收尘极定向移动并吸附在收尘板（阳极板）上，振打装置持续的打击收尘板，大量的微尘形成的尘块在重力作用下落到收尘装置内，运送装置把收集到的大量细微颗粒送到专门的储尘仓库。
电除尘器主要工作过程有：（1）电极系统在电室内产生不均匀电场；（2）电场空间内气体被电离；（3）尘粒从进口喇叭流入电场过程中荷电；（4） 荷电尘粒在电场的作用下吸附在收尘电极（阳极为板，阴极为线），并发生中和反应；（5）通过振打装置把积累在收尘电极上的尘粒震落。
一、影响电除尘性能的因素
1．电极所产生的电场。电场特性决定电除尘器的工作宽度，影响除尘器的工作效率；的电场是电场强度有沿电流方向的不均匀性，或既有沿电流方向的不均匀性又有电流轴
线垂直方向的不均匀性，这样的电场有zui大的工作宽度，也就是有zui大的工作效率。为了达到这一目的，在生产过程中我们主要采用螺旋状、蜂刺装阴极线。
2．尘粒的比电阻。所谓尘粒的比电阻就是尘粒在疏松状态下所表现出的视在电阻或者当量电阻。影响比电阻大小的因素很多，主要有温度，湿度，导电杂质，粒度等。电除尘器收尘的比电阻范围是104～1010欧姆·厘米，因此常采用调理烟气手段（比如：增湿，添加硫酸、氨、二乙胺等）使比电阻在这个范围内，或者接近这个范围以利于提高除尘器的效率。通常在烟道内采用增温、增湿、添加介质等手段调节。
3．荷电及放电过程：作收尘试验的时候常常会发生电晕闭塞现象（或叫电晕封闭），反电晕现象（或叫逆电离现象），再飞散现象（或叫二次飞扬现象）等。这些现象往往给收尘带来困难，降低收尘效率。这种情况大部分靠延长气室长度来解决。
4．其它方面：伏安特性、漏风率，烟气温度、压力、成分、温度、流速、含尘浓度，阴极线的几何形状、直径、数量和线间距，收尘极的形式、极板断面形状、极间距、极板面积以及电场数，电场长度，供电方式，振打方式（位置、强度、周期），气流分布装置，灰斗形式和出灰口锁风装置等也在一定程度上影响收尘效率。
二、电除尘器的优点和缺点
（一） 电除尘器的优点
1． 处理烟气量大，单台烟气处理量达200万立方米每小时。而布袋除尘器要完成这个处理量则需要更加庞大的设备。
2．可用于高温（可高达500℃）、高压和高湿的场合，连续运转时间长，两次大修时间间隔长。
3．具有低阻的特点，电除尘器压力损失仅100～200Pa，大约是布袋除尘器的1/5～1/8。
4．适用范围广，维护简单方便。
（二） 电除尘器的缺点
1．一次性投资较大。
2．除尘效率受粉尘比电阻影响大，若不采取一定措施，除尘效率将受到影响。
3．对初始浓度大的含尘气体需设置预处理装置。
4．电除尘器运行初期，除尘效果基本能达到要求，但由于其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、电场变化，除尘效率会有所改变；电除尘器每运行一个周期后，须进行大修。而进行周期维修所需投入的人力、财力及检修停产带来的损失都很大。
5．收尘后的气体含尘量一般在30～50mg/m3，如果要进一步降低含尘量则要增加较大的体积，投资成本较高。目前，我国已经要求排放气体含尘量不大于30mg/m3，这种情况下，电除尘器只能用增大的气室体积来达到相应的除尘效率。
三、布袋除尘器的优点和缺点
袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式率除尘器，它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞、摩擦而被拦截。细微的尘粒（粒径为1微米或更小）则受气体分子冲击（布朗运动）不断改变着运动方向，由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径，尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与布袋材料、编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、质量和静电特性等因素及清灰方式有关。滤布材料是布袋除尘器的关键，性能良好的滤布，除特定的致密度和透气性外，还应有良好的耐腐蚀性、耐热性、耐磨损及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维，其耐热度已可达到250℃～350℃，抗磨损较强的布袋寿命可以达到4～5年。
（一） 布袋除尘器的优点
1．除尘效率高，可捕集0.3nm以上的粉尘，使含尘气体净化到15mg/m3甚至以下。
2．附属设备少，投资省，技术要求没有电除尘器那样高。
3．能捕集电除尘难以回收的粉尘；并且在一定程度上能收集硝化物、硫化物等化合物。
4．对负荷变化适应性好，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。
5．袋式除尘器收集含有爆炸危险或带有火花的含尘气体时安全性较高。
（二） 布袋除尘器的缺点
1．收集湿度高的含尘气体时，应采取保湿措施，以免因结露而造成“糊袋”，因此布袋除尘气对气体的湿度有一定的要求。
2．对于不同类型气体，应选用相应类型的布袋；且需要经常更换布袋，布袋消耗量较大。
3．对于高温气体，必须采用降温措施。
4．阻力较大，一般压力损失为1000～1500Pa。
5．接收粒径大的含尘气体时，布袋较易磨损。
随着布袋除尘器核心部件滤袋、脉冲阀、PLC控制技术及其它配套件技术水平的提高，原来布袋除尘器在燃煤锅炉烟气除尘运用中失败的因素，都得到了比较妥善的解决。我国*
台应用于300MW燃煤锅炉发电机组的袋式除尘器，在山西阳光发电厂成功点火投入运行，此项工程的运行成功，在除尘方面具有深远意义。综合电除尘与布袋除尘的优劣，可以得知，随排放气体含尘量要求的逐渐提高，靠电除尘达到要求将大幅增加投入成本。而布袋除尘技术条件的日趋成熟，尤其是一些核心问题的解决，使布袋除尘器的投资运行成本远低于点除尘器的投资运行成本。因此，布袋除尘器在不远的将来将成为主导的收尘设备。
目前有一种新的理论，那就是充分利用电除尘器对粒径较大的尘粒收集和布袋除尘器对粒径较小的尘粒的收集的特点，生产出一种由电除尘器和布袋除尘器各自特性结合的新型收尘装置，从而使收尘效率更好，投资更少。有专家建议在整个收尘装置中，前部分采用电除尘器收尘，后面部分采用布袋除尘器收尘，但是二者的接口问题还不能有效解决，因此这种假想还在理论方面，没有形成实际的产品。相信在不远的将来我们会有更的收尘设备。