¿Cuál es la diferencia entre el colector de polvo de bolsa y el precipitador electrostático?
El humo y el polvo son uno de los principales factores causantes de la contaminación del aire La medida fundamental para reducir la contaminación del aire es reducir la emisión de sustancias nocivas a la atmósfera. En la actualidad, el principal equipo utilizado para tratar las partículas contaminantes como el humo y el polvo en mi país es el recolector de polvo de bolsa y el precipitador electrostático. Al seleccionar equipos de eliminación de polvo, se debe considerar plenamente su economía, confiabilidad, aplicabilidad y sociabilidad. Al seleccionar la tecnología de eliminación de polvo, se debe considerar la utilización de las condiciones locales, las condiciones del sitio, las características de combustión del carbón, los estándares de emisión y la eficiencia de eliminación de polvo que se desea lograr. En vista de los requisitos nacionales actuales para la protección del medio ambiente, las diferencias de rendimiento entre los colectores de polvo de bolsa y los precipitadores electrostáticos y sus aplicaciones prácticas en diversas industrias, este artículo hace una comparación simple y objetiva de las características básicas de los dos colectores de polvo en aplicaciones prácticas. .
Comparación de 2 principios
(1) Filtro de bolsa
Los elementos filtrantes de bolsa (es decir, bolsas filtrantes) están hechos de diferentes materiales filtrantes porosos. Cuando el gas que contiene polvo pasa a través de la bolsa filtrante, las partículas de polvo son interceptadas debido a la inercia y las partículas finas de polvo (con un tamaño de partícula inferior a 1 μm) cambian continuamente su dirección de movimiento debido a la difusión (movimiento browniano), aumentando la posibilidad de que partículas de polvo entren en contacto con la bolsa del filtro. Cuando las partículas de polvo chocan con la bolsa filtrante, la fuerza de adhesión y el efecto electrostático hacen que las partículas de polvo se acumulen en la superficie de la bolsa filtrante para formar una torta de filtración (o lecho filtrante), y las partículas de polvo más finas pueden capturarse a través del tamiz. Si el modo de filtración del colector de polvo es filtración interna, las partículas de polvo permanecerán en la superficie interna de la bolsa del filtro y el gas limpio escapará de la bolsa a través de los espacios entre las fibras de la bolsa del filtro; El modo de la aspiradora es filtración externa, lo será. Cuando las partículas de polvo se acumulan hasta cierto punto, se eliminan de la bolsa filtrante mediante métodos neumáticos o mecánicos con la ayuda de la gravedad, y el polvo se recoge y se transporta.
(2) Precipitador electrostático
Se aplica corriente continua de alto voltaje a los electrodos positivo y negativo del precipitador electrostático, manteniendo así un campo eléctrico suficiente para ionizar el gas entre los dos. polos. Cuando un gas que contiene polvo pasa a través de un campo eléctrico de alto voltaje, las partículas de polvo se cargan (generalmente cargadas negativamente). Bajo la acción de la fuerza del campo eléctrico, las partículas de polvo cargadas se mueven hacia el electrodo colector de polvo (electrodo positivo) en sentido opuesto. polaridad y se depositan en el electrodo recolector de polvo, lo que provoca que las partículas de polvo se separen del gas que contiene polvo y luego el polvo cae en el cubo recolector en el fondo del precipitador electrostático para su recolección y transporte.
3 Comparación de la eficiencia de eliminación de polvo
La eficiencia de eliminación de polvo del colector de polvo de bolsa es mayor que la del precipitador electrostático, y la recolección de partículas de metales pesados y partículas de polvo submicrónicas que tener un impacto grave en el cuerpo humano es más eficaz. Generalmente, la eficiencia de eliminación de polvo puede alcanzar más del 99,99% y la concentración de humo y polvo emitidos puede ser establemente inferior a 50 mg/Nm3, o incluso inferior a 10 mg/Nm3, logrando casi cero emisiones.
A juzgar por la aplicación actual de las calderas de carbón en la industria eléctrica doméstica, se puede garantizar que la concentración de emisión de humo después del tratamiento con colector de polvo de bolsa sea inferior a 30 mg/Nm3. Por ejemplo, dos unidades de 200 MW de la central eléctrica de Hohhot utilizan colectores de polvo de bolsas para la purificación de gases de combustión. A juzgar por los resultados del monitoreo automático a largo plazo del sistema CEMS y los resultados de las pruebas y muestreos manuales de las agencias de pruebas autorizadas, la concentración de emisiones es inferior a 27 mg/Nm3.
El mecanismo de filtración de alta eficiencia del colector de polvo de bolsa determina que no se ve afectado por los cambios en las propiedades físicas y químicas del carbón y tiene una eficiencia de eliminación de polvo estable. En vista de las actuales normas nacionales sobre emisiones y la forma en que se recaudan las tarifas de emisión, los beneficios económicos que aportan los recolectores de polvo con bolsas son obvios.
Aunque la eficiencia de eliminación de polvo de los precipitadores electrostáticos puede alcanzar más del 99,9%, debido a los altos requisitos técnicos de control y mantenimiento y a la sensibilidad de los precipitadores electrostáticos al polvo, su eficiencia de eliminación de polvo es inestable, pero generalmente Puede cumplir con los requisitos de emisión. Con la mejora adicional de los estándares nacionales de protección ambiental, cada vez más centrales eléctricas queman carbón con bajo contenido de azufre (o después de una desulfuración eficiente), y será cada vez más difícil para los precipitadores electrostáticos cumplir con los estándares de emisiones.
4 Comparación del impacto de los cambios en los sistemas de calderas en los colectores de polvo
El tipo de carbón en las centrales eléctricas de carbón es relativamente estable, pero también habrá cambios en el tipo de carbón o calidad del carbón; el sistema de la caldera es un El sistema está sujeto a cambios y ajustes frecuentes, por lo que las propiedades físicas y químicas, la concentración de los gases de combustión, la temperatura y otros parámetros de los gases de combustión generados por la caldera también cambiarán. Estos cambios también provocarán diferentes cambios en el colector de polvo. Los efectos de varios cambios importantes en el sistema en diferentes colectores de polvo son los siguientes:
(1) El volumen de aire de los ventiladores de suministro y de tiro inducido permanece sin cambios, pero la concentración de gases de combustión en la salida de la caldera cambios.
Para recolectores de polvo de bolsa: los cambios en la concentración de gases de combustión solo causarán cambios en la carga de la bolsa del recolector de polvo de bolsa, lo que resultará en cambios en la frecuencia de limpieza (ajuste automático). El polvo en la bolsa de filtro con alta concentración de polvo se acumula rápidamente y la frecuencia de limpieza del polvo correspondiente es alta y la frecuencia de limpieza del polvo es baja, lo que no provocará cambios en la concentración de emisiones.
Para precipitadores electrostáticos: los cambios en la concentración de humo afectarán directamente a la carga de polvo, por lo que afectará directamente a la eficiencia de eliminación de polvo de los precipitadores electrostáticos, lo que finalmente se refleja en cambios en la concentración de emisiones. Generalmente, a medida que aumenta la concentración de humo, aumenta la eficiencia de eliminación de polvo y la concentración de emisiones aumentará en consecuencia; cuando la concentración de polvo disminuye, la eficiencia de eliminación de polvo disminuye y la concentración de emisiones también disminuirá en consecuencia;
(2) La cantidad de humo y polvo en la caldera permanece sin cambios, pero el volumen de aire del suministro y de los ventiladores de tiro inducido cambia.
Para colectores de polvo de bolsa: los cambios en el volumen de aire provocarán directamente cambios en la velocidad del viento de filtración, lo que provocará cambios en la resistencia del equipo, pero tendrán poco impacto en la eficiencia de eliminación de polvo. A medida que aumenta el volumen de aire, aumenta la resistencia del equipo y aumenta la salida del ventilador de tiro inducido; por el contrario, la salida del ventilador de tiro inducido disminuye;
Para precipitadores electrostáticos: los cambios en el volumen de aire tienen poco impacto en el equipo, pero la eficiencia de eliminación de polvo del precipitador electrostático cambiará significativamente con los cambios en el volumen de aire. A medida que aumenta el volumen de aire, aumenta la velocidad del viento en el campo eléctrico del precipitador electrostático y se acorta el tiempo de residencia del polvo en el campo eléctrico. Aunque la perturbación del viento en el campo eléctrico mejorará la velocidad de conducción efectiva del polvo cargado, no es suficiente para compensar los efectos negativos causados por el tiempo de residencia más corto del polvo en el campo eléctrico y la intensificación del polvo secundario, por lo que el polvo La eficiencia de eliminación será muy obvia. Por el contrario, se mejorará la eficiencia de eliminación de polvo, pero la mejora no es significativa.
(3) Cambios de temperatura
Para los colectores de polvo de bolsas: se producirá condensación si la temperatura de los gases de combustión es demasiado baja, lo que puede causar "bolsas pegajosas" y corrosión de la carcasa; gas Si la temperatura es demasiado alta y excede la temperatura permitida del material del filtro, provocará una "quema de la bolsa" y dañará la bolsa del filtro. Sin embargo, si el cambio de temperatura está dentro del rango de temperatura del material del filtro, no afectará la eficiencia de eliminación de polvo. Las temperaturas que provocan consecuencias adversas son las temperaturas extremas (accidentes/condiciones anormales), por lo que los colectores de polvo de bolsa deben estar equipados con medidas de protección efectivas para controlar las temperaturas extremas.
Para precipitadores electrostáticos: si la temperatura de los gases de combustión es demasiado baja, la condensación provocará corrosión de la carcasa o fuga de alto voltaje, pero ayudará a mejorar la eficiencia de eliminación de polvo, el aumento de la temperatura de los gases de combustión provocará un aumento; en resistencia específica al polvo. No es bueno para la eliminación de polvo. Por lo tanto, la temperatura de los gases de combustión afectará directamente la eficiencia de eliminación de polvo y el impacto es obvio.
(4) Cambios en la composición física y química de los gases de combustión (o combustión de carbón)
Para colectores de polvo de bolsas: la composición física y química de los gases de combustión no tiene ningún efecto sobre la Eficiencia de eliminación de polvo de los colectores de polvo de bolsas Influencia. Sin embargo, si los gases de combustión contienen componentes que son corrosivos para todos los materiales del filtro, afectará directamente la vida útil de los materiales del filtro.
Para precipitadores electrostáticos: los componentes físicos y químicos de los gases de combustión provocarán directamente cambios en la resistencia específica del polvo, afectando así la eficiencia de eliminación de polvo y teniendo un gran impacto. El impacto más directo es el contenido de óxidos de azufre en los gases de combustión. Generalmente, cuanto mayor es el contenido de óxido de azufre, menor es la resistencia específica del polvo, más fácil es recolectar el polvo y, por el contrario, cuanto mayor es la eficiencia de eliminación del polvo, menor es la eficiencia de eliminación del polvo; Además, los cambios en la composición química (como silicio, aluminio, potasio, sodio, etc.) también provocarán cambios significativos en la eficiencia de eliminación de polvo.
(5) Distribución de aire
Para los colectores de polvo de bolsas, la eficiencia de eliminación de polvo no está directamente relacionada con la distribución del flujo de aire, es decir, la distribución del flujo de aire no afecta la eficiencia de eliminación de polvo. Sin embargo, la distribución local del flujo de aire en el colector de polvo debe ser lo más uniforme posible y la desviación no debe ser demasiado grande. De lo contrario, se producirá la rotura local de la bolsa debido a la carga local desigual o al desgaste del chorro, lo que afectará la vida útil normal del polvo. bolsa de filtro colector.
Para precipitadores electrostáticos: Los precipitadores electrostáticos son muy sensibles a la distribución del flujo de aire en el campo eléctrico, lo que afecta directamente la eficiencia de eliminación de polvo. En la evaluación del rendimiento de los precipitadores electrostáticos, el índice cuadrático medio de la distribución del flujo de aire suele ser uno de los indicadores importantes para evaluar la calidad de los precipitadores electrostáticos.
5 Comparación entre operación y gestión
(1) Gestión de la operación
Colector de polvo de bolsa: funcionamiento estable, control simple, sin equipos de alto voltaje y buena Seguridad, hay pocos factores de interferencia que afecten la eficiencia de eliminación de polvo y las emisiones son estables. Dado que la bolsa de filtro es el componente central del colector de polvo de bolsa y es relativamente frágil y está dañada, los requisitos de gestión del equipo son estrictos.
Para precipitadores electrostáticos: hay muchos factores que interfieren con la eficiencia de eliminación de polvo durante el funcionamiento, y la descarga es inestable, el control es relativamente complejo y los requisitos de protección de seguridad para equipos de alto voltaje son altos. Debido a que todos los precipitadores electrostáticos son estructuras de acero, no se dañan fácilmente. En comparación con los recolectores de polvo de bolsas, los requisitos de gestión de equipos no son muy estrictos.
(2) Parar y arrancar
Bolsa colectora de polvo: conveniente, pero la bolsa del filtro debe protegerse durante largos períodos de inactividad.
Para precipitadores electrostáticos: cómodos y desconectables en cualquier momento.
(3) Reparación y mantenimiento
Para el colector de polvo de bolsa: se puede lograr un mantenimiento continuo, es decir, un mantenimiento en línea.
Para precipitadores electrostáticos: deben estar apagados durante el mantenimiento.
6 Comparación de la inversión en equipos
(1) Para condiciones de polvo y gases de combustión convencionales (se refiere principalmente a gases de combustión adecuados para precipitadores electrostáticos), las concentraciones de emisión de los dos colectores de polvo deben Para cumplir con los requisitos actuales de protección ambiental más bajos (como 120 mg/m3), la inversión inicial del colector de polvo de bolsa es entre un 20 % y un 35 % mayor que la del precipitador electrostático.
(2) Para polvo con bajo contenido de azufre, alta resistencia específica y polvo con alto contenido de SiO2_2, al2o3, los dos colectores de polvo deben cumplir con los requisitos de protección ambiental más bajos actuales (como 1,20 mg/m3), precipitador electrostático. La inversión del colector de polvo y del colector de polvo de bolsa es similar o la inversión del precipitador electrostático es mayor.
Para calderas con tipos de carbón típicos, como Zhungeer Coal Field y Bohai Bay Coal Field, la inversión en precipitadores electrostáticos es mayor que la de los colectores de polvo de bolsa.
(3) En circunstancias normales, para conseguir la misma eficiencia de eliminación de polvo o la misma concentración de emisiones, la inversión en precipitadores electrostáticos suele ser mayor que la de los colectores de polvo de bolsa. Tomando como ejemplo la unidad de 200MW de la central eléctrica de Hohhot, en las mismas condiciones, bajo la premisa de garantizar que la concentración de emisiones alcance el estándar:
Colector de polvo de bolsa: la inversión en el colector de polvo de cada unidad es inferior a 20 millones de yuanes; garantizar que la concentración de emisiones sea inferior a 50 mg/m3.
Precipitador electrostático: Según el campo eléctrico 4, el área específica de recolección de polvo es de 1,30 m2/m3·s, y la concentración de emisión estándar es de 1,20 mg/m3. Cada precipitador electrostático requiere una inversión de aproximadamente 25 millones de yuanes.
7 Comparación de costos de operación y mantenimiento
(1) Consumo de energía de operación
Colector de polvo de bolsa: el ventilador consume mucha energía, pero la energía de limpieza del polvo es pequeño.
Para precipitadores electrostáticos: el ventilador consume menos energía, pero el campo eléctrico consume más energía.
Pero en términos generales, el consumo de energía de los dos colectores de polvo es equivalente. Para el polvo que es difícil de recolectar con el precipitador electrostático, o cuando el campo eléctrico del precipitador electrostático excede los 4 campos eléctricos, el consumo de energía del precipitador electrostático es mayor que el del colector de polvo de bolsa, lo que significa que el costo operativo de El precipitador electrostático es más alto que el del colector de polvo de bolsa en este momento. Si se calcula de acuerdo con el requisito estándar de protección ambiental de 1,20 mg/m3, el campo eléctrico del precipitador electrostático debe ser superior a 4 para garantizar que la emisión cumpla con el estándar, por lo que su consumo de energía debe ser mayor que el del colector de polvo de bolsa.
(2) Costo de mantenimiento
El costo de mantenimiento del colector de polvo de bolsa es principalmente el costo de reemplazo de la bolsa de filtro. Dado que el costo de descarga de aguas residuales de un recolector de polvo de bolsa es mucho menor que el de un precipitador electrostático, si el recolector de polvo de bolsa se usa durante 1,5 a 2 años, puede compensar el costo de reemplazar la bolsa de filtro una vez.
El costo de mantenimiento del precipitador electrostático es principalmente el reemplazo del electrodo colector de polvo (placa anódica), el alambre catódico y el martillo vibratorio. El coste es elevado, pero el intervalo de sustitución es relativamente largo, unos 6 años.
(3) Análisis de beneficios económicos
En la operación real, la concentración de emisiones del colector de polvo de bolsa es aproximadamente el 10% de la del precipitador electrostático, por lo que el costo real del colector de polvo de bolsa en Planta de energía La tarifa de descarga de aguas residuales es aproximadamente 1/10 de la del precipitador electrostático. A juzgar por la situación actual de las tarifas nacionales de descarga de aguas residuales, las tarifas de descarga de aguas residuales pagadas por horno/año después de utilizar recolectores de polvo de bolsas son considerables y alcanzan el millón de yuanes. Además, la eficiencia de desulfuración del colector de polvo de bolsa es de aproximadamente el 5%, lo que también puede reducir la tarifa de descarga de dióxido de azufre de la planta de energía.
En resumen, a medida que los estándares nacionales de protección ambiental se vuelven cada vez más estrictos, si el precipitador electrostático quiere cumplir con los estándares de emisión, debe utilizar un precipitador con un campo eléctrico de nivel 4 o superior. En este momento, la inversión inicial del precipitador electrostático ya es mayor que la del colector de polvo de bolsa, y el consumo de energía operativa del precipitador electrostático con un campo eléctrico superior a 4 (o un área de acumulación de polvo específica alta de 4 eléctricos campos) es mucho mayor que el del colector de polvo de bolsa. Por lo tanto, incluso si el precipitador electrostático cumple con los estándares de emisión, su inversión inicial y sus costos operativos son más altos que los del colector de polvo de bolsa. Además, la concentración de emisión de los precipitadores electrostáticos es siempre aproximadamente 10 veces mayor que la de los colectores de polvo de bolsa. Según el nuevo sistema actual de cobro de aguas residuales, incluso si la concentración de emisiones alcanza el estándar, los cargos se basarán en la cantidad de emisiones de polvo. Por lo tanto, bajo las mismas normas de emisión, los precipitadores electrostáticos deben pagar más que los recolectores de polvo de bolsa. Por lo tanto, desde una perspectiva rentable, los colectores de polvo de bolsas se convertirán en la primera opción para el control del polvo industrial.
8 Resumen
En resumen, aunque tanto los recolectores de polvo de bolsas como los precipitadores electrostáticos pueden lidiar con partículas contaminantes como el humo y el polvo, cada uno tiene ventajas y desventajas debido a diferentes principios. Por lo tanto, al elegir una aspiradora, debe elegir la aspiradora adecuada según la situación y condiciones específicas y las necesidades reales del usuario para lograr el efecto ideal.
Materiales de referencia:/jswt/n1446.html