電、袋除塵器處理水泥窯尾煙氣比較

　　一、煙氣性能和煙氣條件對除塵器性能的影響
　　對電除塵器的影響。
　　電除塵器是利用粉塵顆粒在電場中的荷電，并在電場力作用下向收塵極運動的原理實現煙氣凈化。
　　①粉塵比電阻影響。粉塵比電阻指的是單位面積、單位厚度上灰層的電阻值。粉塵比電阻是影響電除塵器收塵效率的一個重要因素。根據電除塵器對粉塵捕集的難易程度分為高、中、低3種比電阻類型。低、高比電阻粉塵都被視為電除塵器難以收集的粉塵，但影響的機理不同。低比電阻粉塵顆粒導電性好，一到達收塵極板表面，其攜帶的陰電荷立即被釋放。由于靜電感應，轉而獲得與收塵極板同極性的正電荷，若正電荷形成的排斥力大于塵粒自身的黏附力，則已經沉淀的粉塵將脫離收塵極板而重返氣流。當這些重返氣流的塵粒在空間再次與陰離子相碰撞時，二次荷電重新向收塵極運動。塵粒如此往返運動，在收塵極板上形成跳躍，最后將有可能被氣流帶出電除塵器。高比電阻粉塵由于比電阻太高，沉淀在集塵極上的粉塵粒放電過程很慢，粉塵層中的電壓降很大，當電壓降達到一定程度時開始發生異常現象，致使灰層局部擊穿，并產生火花放電，即所謂反電暈現象，在集塵極和物料層中形成大量陽離子，中和了迎面而來的陰離子，使電能消耗增加，除塵效率降低，甚至無法正常工作。帶負電荷的中比電阻粉塵顆粒到達沉淀極板后，中和以適當的速度進行，收塵效率高。中比電阻是除塵器運行最理想的區域，在這個區域內收塵效率基本不受比電阻值的影響。
　　②粉塵性質的影響。粉塵化學成分影響：粉塵中硅、鋁、鈣含量上升，比電阻上升；鉀、鈉等堿金屬、鐵（Fe3O4）含量增加，比電阻下降。粉塵的黏附性影響：粉塵的黏附性高，振打清灰困難，黏附性太小，集灰松散，易二次揚塵。粉塵的粒徑影響：粉塵的粒徑越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，黏附性小，收塵效率越高。粉塵的密度影響：粉塵的密度越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，收塵效率越高。煙氣的含塵濃度影響：煙氣的含塵濃度太高，產生電暈封閉，影響電除塵器的性能，煙氣的含塵濃度太低，粉塵不易收集，濃度太高或太低，電場的收塵效率都降低，窯尾高濃度電除塵器通過預收塵措施將40%～50%的粉塵收集后才進入電場。
　　③煙氣工況的影響。煙氣濕度的影響：煙氣濕度主要通過影響粉塵比電阻和影響火花放電、電壓及伏安特性這兩種途徑來影響除塵效率，煙氣中水含量上升，露點上升，粉塵的比電阻下降，除塵器的效率上升；在相同電暈電壓下，電暈電流隨著煙氣含濕量的增加而減小。煙氣溫度的影響：粉塵在180℃左右時比電阻最大，溫度太高或太低粉塵的比電阻將會下降，高于250℃時比電阻將會隨著溫度上升急劇下降，低于100℃時比電阻將會隨著溫度下降急劇下降；煙氣溫度上升，粉塵層擊穿電壓下降，除塵器的效率降低；煙氣溫度上升，煙氣運動黏度上升，粉塵脫離煙氣向集塵極驅動的流動阻力上升，驅進速度下降。煙氣成分的影響：煙氣中SO2、O2、H2O和CO2的含量高，對放電極起暈產生有利影響。
　　對袋除塵器的影響。
　　袋除塵器是利用含塵氣體通過濾袋進行氣體和粉塵的分離，粉塵被阻留在濾袋的外（內）表面，干凈氣體經匯集后排出，完成含塵氣體的過濾過程。
　　① 粉塵比電阻影響。粉塵比電阻對袋除塵器收塵效率無影響。
　　② 粉塵性質的影響。粉塵化學成分影響：粉塵化學成分的不同而引起的比電阻變化對收塵效率無影響。粉塵的黏附性影響：粉塵的黏附性高，濾袋的清灰困難，必須增大清灰動能，影響濾袋的壽命，黏附性太小、集灰松散、易二次揚塵。粉塵的粒徑影響：粉塵的粒徑越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，黏附性小，收塵效率越高，粒徑極小的微細顆粒容易穿過濾袋及濾袋和花板間隙。粉塵的真密度影響：粉塵的真密度越大，顆粒重力上升，沉降速度越大，收塵效率越高。煙氣的含塵濃度影響：煙氣的含塵濃度對袋除塵器的收塵效率影響不明顯，袋除塵器通過預收塵降低煙氣濃度，可以減少濾袋清灰次數，降低除塵器的阻力，延長濾袋壽命。
　　③ 煙氣工況的影響。煙氣濕度的影響：濕度的高低改變了煙氣露點，露點高易引起結露、糊袋，增加阻力。煙氣溫度的影響：煙氣溫度的影響取決于濾袋的耐溫性能。煙氣成分的影響：煙氣成分對過濾性能無影響。
　　二、煙氣預處理措施比較
　　使用電除塵器需對煙氣深度調質。比電阻不在合適的范圍內，應對煙氣進行調質。水泥窯尾煙氣的調質常用而又最實用的方法是向煙氣中噴水霧，達到降低煙氣溫度，避開高比電阻溫度區的目的。窯尾煙氣要從350℃降到適合電除塵器運行的最佳溫度110℃～150℃。
　　使用袋除塵器僅需對煙氣降溫。使用袋除塵器時盡管也可采取噴水霧方式，但目的僅是降溫，不需考慮比電阻。玻纖材質的濾袋可長期耐溫260℃，降溫用水量不到用電除塵器的一半。降溫的方法還有空氣熱交換器冷卻、摻冷風冷卻、水熱交換器冷卻等。
　　三、運行阻力比較
　　電除塵器運行阻力低、穩定。電除塵器的運行阻力<300Pa，并且阻力長期穩定，不受清灰因素的影響。
　　袋除塵器阻力較高。脈噴清灰技術的發展和高性能耐高溫濾料的推廣應用，大大降低了袋除塵器的阻力，脈噴窯尾袋除塵器的阻力<1000Pa，清灰效果影響阻力的大小。
　　四、實現“趨零排放”的難易
　　電除塵器很難實現“趨零排放”。在電場中，顆粒越細，因紊流氣體的擾動被捕集的概率越低，很容易從電除塵器中逃逸出來。窯尾煙氣中含塵顆粒細，小于10μm的微細顆粒占60%左右。電除塵器雖是一種高效收塵設備，但其收塵效率與收塵極極板面積呈指數曲線關系。一臺三電場的電除塵器，其第一電場有80%～90%的收塵效率，而第二三電場僅收集含塵量的10%～20%.為了達到低于30mg/Nm3的低排放濃度，需要增設第四五電場或者在電場中大量增加極板面積。
　　袋除塵器容易實現“趨零排放”。袋除塵器是通過選用高性能濾料、降低過濾風速和提高加工精度來提高收塵效率的，盡管窯尾煙氣中含有大量微細顆粒，使用脈噴袋除塵器完全可以將排放濃度控制在<10mg/Nm3，接近“趨零排放”。
　　五、事故排放的預防與保護措施
　　煙氣中CO含量超標的影響：
　　① 電除塵器需停機保護。電除塵器的入口處要安裝CO取樣分析系統，對煙氣進行檢測，若窯尾煙氣的CO含量超過2%，則應發出警報，及時通知看火工采取措施，當CO含量超過2.5%時，則應關閉高壓硅整流器，防止CO含量超標煙氣在電除塵器內遇火花爆炸。旋窯在點火投料的數小時內，常因燃料的不完全燃燒使窯尾煙氣中CO含量超標而停止向電場送電。這種情況屬于事故排放。
　　② 袋除塵器不需保護。CO含量超標不會對袋除塵器有影響，不需要安裝CO取樣分析系統。
　　③ 電源或高壓線路故障引起電除塵器事故排放。當電除塵器的電源出現故障不能給電場送電或當高壓線路中的絕緣子因結露引起“爬電”等原因跳閘，沒有送上高壓電的電場只是一個通道，也屬于事故排放。
　　④袋除塵器因破袋引起超標排放。因老化、機械外力破壞等會造成破袋，引起超標排放，袋除塵器可通過安裝差壓計的方式在線測出破袋所在的袋室。