1概述
當前在工業(yè)領域應用最為廣泛的高效除塵器有電除塵器和布袋除塵器。電除塵器在我國電力行業(yè)已有數(shù)十年的應用歷史。它的基本原理是在含塵氣體流經(jīng)除塵器內(nèi)部的高壓電場時，粉塵獲得離子而荷電，荷電粒子在電場力作用下，向集塵極移動并吸附在集塵極上，從而完成氣固分離。電除塵器的優(yōu)點是阻力損失小，通常只有200～300Pa；除塵效率較高，可達到99.5%左右。缺點是除塵效率受粉塵比電阻的影響較大，當排放要求比較嚴格時，難以保證達標排放。
布袋除塵器是一種過濾式除塵設備。煙氣通過有著大量微孔的濾布時，粉塵被擋在濾布表面，氣體則穿過濾布外排。布袋除塵器的突出優(yōu)點是除塵效率高并且非常穩(wěn)定，不受煤種影響，可保證出口粉塵質(zhì)量濃度小于50mg/m³（本文煙氣量均為標準狀態(tài)值）。布袋除塵器在國外有著非常廣泛的應用，尤其是在粉塵排放要求嚴格的地區(qū)，幾乎是作為高效除塵器的唯一選擇，如澳大利亞90%以上的電廠都采用布袋除塵器。在我國，鋼鐵行業(yè)與水泥行業(yè)中布袋除塵器也已有數(shù)十年的應用歷史，而我國的電廠原大多采用電除塵器，從2004201201開始，電廠煙氣采用新的排放標準，現(xiàn)在已有很多電廠采用或準備采用布袋除塵器。
由于目前電力行業(yè)已經(jīng)運行的布袋除塵器數(shù)量較少，人們對布袋除塵器還不太熟悉，本文以2個電廠的300MW燃煤機組所用煤種及其煙氣條件為例，從技術及經(jīng)濟兩方面對電除塵器與布袋除塵器進行比較分析，以供參考。
2設計條件及設備選型
對電除塵器來說，煤種對其設備性能及價格影響較大，而布袋除塵器則基本不受燃用煤種的影響。本文用2個實例對兩種除塵方式的經(jīng)濟技術性進行了比較分析。這2個實例電廠采用不同的煤種，其中一個屬一般煤種，另一個為難收塵煤種。兩種煤種的煤質(zhì)及灰分分析結(jié)果見，兩種除塵器的技術參數(shù)見。
3經(jīng)濟技術性比較
鍋爐燃用一般煤種、難收塵煤種的經(jīng)濟技術性能比較見。
由可見，即使對于一般煤種，當比集塵面積達到100㎡/(m³/s)時，電除塵器與布袋除塵器的設備費用大致相當，而布袋除塵器的運行費用明顯低于電除塵器。對于難收塵煤種，則無論設備費用還是運行費用，布袋除塵器都要大大低于電除塵器。
從上述比較可見，在目前的市場價格下，當電除塵器的比集塵面積達到100㎡/(m³/s)左右時，布袋除塵器已變得相當有競爭力。對于燃煤電廠的煙氣袋式除塵，在目前可用的高溫纖維中， PPS （聚苯硫醚）的性價比是最高的。
國內(nèi)外燃煤電廠的布袋除塵器都普遍采用PPS濾料。在和的計算中，濾袋的價格即采用了當前市場上PPS濾料的價格。表中濾袋的使用壽命按4a計算，這是目前電廠的一般要求。
除塵器的設計合理與否、濾料的選擇是否得當都會直接影響濾料的使用壽命，而除塵器的運行條件如煙氣溫度、煙氣含氧量等因素也會在很大程度上影響濾袋的實際使用壽命。雖然國外的燃煤電廠有不少PPS濾料使用壽命超過4 a的案例，但同樣也有不少達不到4 a的案例。我國電力行業(yè)開始應用布袋除塵器的時間并不長，積累的經(jīng)驗還不多，在國內(nèi)PPS濾料能否用到4 a還有待于實踐證明。但從目前的應用實例來看， PPS濾料使用壽命超過3a問題不大。如浙江菲達在諸暨八方熱電廠的75 t/h循環(huán)流化床鍋爐上配套的布袋除塵器于2004年8月投運，至今未發(fā)生濾袋破損，且除塵器的阻力低于1000Pa.內(nèi)蒙豐泰電廠的第一批濾袋使用壽命也已超過3a.
即使在設備的運行費用中濾袋的使用壽命按3 a計算，對的實例，燃用一般煤種和難收塵煤種時，布袋除塵器的運行費用將分別從每年360萬元、408萬元增至400萬元、455萬元。其運行費用仍然遠低于電除塵器。中，電除塵器燃用一般煤種每年設備運行及維護費用包括電費471萬元（按7500 h/a計，下同） ，常規(guī)維修費用3萬元，極板、極線更換費40萬元（以每10年更換一次計） ；電除塵器燃用難收塵煤種每年設備運行及維護費用包括電費680萬元，常規(guī)維修費4萬元，極板、極線更換費70萬元。布袋除塵器燃用一般煤種每年設備運行及維護費用包括濾布更換費120萬元（以濾布使用壽命4年計，且每年1%破損率） ，籠骨更換費14萬元，電費222萬元，易耗品費用4萬元；布袋除塵器燃用難收塵煤種每年設備運行及維護費用包括濾布更換費用120萬元，籠骨更換費14萬元，電費247萬元，易耗品費5萬元。
如果電廠場地受限，則更有利于布置布袋除塵器。如將除塵器前后封頭所需的場地計算在內(nèi)，電、袋除塵器的占地面積比更大。對于同樣的煙氣參數(shù)，各個除塵器廠家均有自己的設備選型參數(shù)與成本構成，鋼材價格、濾袋費用等也會在相當程度上影響設備價格及運行費用，本文的數(shù)據(jù)只是一個粗略的比較。
2004年以前，我國火電廠煙塵的排放標準是200mg/m³，也就是說，當電除塵器的比集塵面積在60㎡/(m³/s)左右時，即可使煙塵達到排放要求，所以電除塵器也就比布袋除塵器更經(jīng)濟。但在排放標準提高以后，對電除塵器來說，設備費用與運行成本都大幅度增加，且是否能確保煙塵達標排放也是一個問題。而對布袋除塵器來說，即使排放標準提高，要保證煙塵達標排放沒有任何問題。同時，隨著濾料工業(yè)的進步，布袋除塵器的可靠性在不斷提高，而成本又在不斷降低，現(xiàn)在在燃煤鍋爐煙氣除塵方面，布袋除塵器已經(jīng)變得相當有競爭力。
4.結(jié)語 由于我國環(huán)保標準的提高，過去在電力行業(yè)的煙氣除塵中占有絕對地位的電除塵器正在受到布袋除塵器的挑戰(zhàn)。排放標準越嚴格，煤種收塵（對電除塵器而言）越困難，就越利于布袋除塵。而對容易收塵的煤種來說，在現(xiàn)在的市場價格下，當電除塵器的比集塵面積達到100㎡/(m³/s)后，布袋除塵器的設備成本已與電除塵器相當，而運行費用則明顯低于電除塵器，且具有除塵效率可靠、占地面積小等優(yōu)點，表現(xiàn)出更強的競爭力。隨著電力行業(yè)中布袋除塵器使用數(shù)量的不斷增加，人們對其性能了解的不斷深入，濾料國產(chǎn)化又會使布袋除塵器的成本得到降低，布袋除塵器的競爭力還在不斷增強，這就對今后電除塵器的發(fā)展提出了更高的要求，需要電除塵器廠家做出更多的努力。