燃煤電廠過濾材料選型思索

目前燃煤電廠在除塵方面大多采用電袋復(fù)合除塵器或袋式除塵器，其核心是過濾材料。文章對燃燒電廠不同的工況條件如何選擇適合實際運用的除塵濾袋進行了分析，并從安全性、排放精度、節(jié)能等方面闡明了正確選擇濾料所帶來的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益

關(guān)鍵詞:電袋復(fù)合除塵器;袋式除塵器:過濾材料:燃煤廠:節(jié)能環(huán)保

文獻標(biāo)識碼:A        中圖分類號:X701     

文章編號1009-2374(2017)11-013502DO1:10.13535/icnki11-4406/n.2017.11.069

1概述

在燃燒電廠，應(yīng)環(huán)保要求的提升，脫硝系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)全面配套。目前燃煤電廠在除塵方面越來越多采用電袋復(fù)合除塵器或是袋式除塵器，核心是過濾材料。

目前燃煤電廠用過濾材料品種很多，主要有PPS、PTFE、P84、玻纖、高硅氧等材料，從織造工藝分有針刺氈和機織布。近年來，我國在濾料工業(yè)的發(fā)展突飛猛進，后處理工藝和織造技術(shù)有長足的發(fā)展。但在實際運用中，燃燒電廠由于對工況了解不足，對濾料選擇有偏差，導(dǎo)致濾袋壽命短、排放精度低不達標(biāo)、維護費用大等。本文針對各種濾料特性及實際燃煤電廠特性做些簡單分析，希望對濾料正確選擇應(yīng)用有所幫助。

2燃煤電廠濾袋使用現(xiàn)狀

第一，濾袋使用壽命圖表?；旧蠟V袋使用壽命為4年，部分使用壽命能達到6年及以上，特殊情況下1年半即失效(如濾袋選擇不合適情況)。

第二，排放精度。經(jīng)調(diào)查龍凈環(huán)保電袋除塵器和袋式除塵器執(zhí)行179個項目，根據(jù)第三方的測試統(tǒng)計，按排放等級劃分如下:

以上是對龍凈環(huán)保179臺套電袋和袋式除塵設(shè)備進行排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計，其中達到超凈排放的17臺套，由于早期環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)較低，大多數(shù)按20mg/Nm標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計生產(chǎn)加上一些欠發(fā)達地區(qū)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)為30mg/Nm，極個別超出30mg/Nm標(biāo)準(zhǔn)，有些是工況條件極差、維護不當(dāng)造成。數(shù)據(jù)顯示，電袋復(fù)合除塵器在選擇合適濾袋條件下，要達到50355標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)超凈粉塵排放。

第三，節(jié)能方面，主要體現(xiàn)在運行阻力。電袋除塵器的運行阻力在同比設(shè)計條件下，要比袋式除塵器低很多，過濾風(fēng)速電袋除塵器一般為1.2~1.4m/min，運行阻力為800~1200Pa:純袋式除塵器過濾風(fēng)速一般為0.8~1.0m/min，運行阻力為1500~2500Pa。

3燃燒電廠常用的幾種濾料特性和處理工藝3.1按織造工藝分類

我國日前主要有兩類機織布和針刺氈。機織工藝主要通過拉絲、膨化、紡紗、整經(jīng)、過捻、機織、后處理酸洗防腐、浸澤、覆膜等幾十種工序。針刺氈主要是在一層基布上，通過梳棉、針刺、熱收縮、燒毛、扎光，后處理浸澤等工藝。

32燃燒電廠主要用濾料按材質(zhì)分類

3.2.1 聚苯硫醚(PPS):比重1.38g/cm，熔點285C，斷裂強度5g/d，極限氧指數(shù)34。是結(jié)晶性高性能熱塑工程塑料，具有耐熱、耐化學(xué)性、阻燃性等諸多特性。適合在190C的溫度條件下使用，建議長時使用160"C以內(nèi):在煤要求含硫量小于3.5%，S含量2600mgNm下使用;氧化性較差，要求在14%或小于600mg/Nm的含氧量下使用，溫度越高受氧化影響越強。

3.2.2 聚四氟乙烯(Teflon或PTFE)，俗稱“塑料王”，密度:2.1~2.3g/cm，熔點:327C，是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。聚四氟乙烯在一196C~260C的較大溫度范圍內(nèi)均保持優(yōu)良的力學(xué)性能，能長時間使用工作溫度達250C。對大多數(shù)化學(xué)藥品和溶劑，表現(xiàn)出惰性、能耐強酸強堿、水和各種有機溶劑，有塑料中最佳的老化壽命:是固體材料中摩擦系數(shù)最低者，是固體材料中最小的表面張力，不粘附任何物質(zhì)，由于這種自滑性對純PTFE針刺氈加工難度較大。利用PTFE高分子材料做成的膜，具有表層過濾性能、易清灰、低阻力、抗結(jié)露的特性。

3.2.3 聚酷亞胺(P84):比重1.4g/cm，呈不規(guī)則的三葉狀，可提高過濾截面積89%，耐溫性能好，達260C下可連續(xù)使用;有一定水解性，建議在水含量小于35%Vo1下使用。有一定抗氧化性，建議在0,含量小于16%或小于600mg/Nm下使用:對SO建議在含量小于700mg/Nm下使用，建議在脫硫后使用。

3.24玻璃纖維及高硅氧材料:主要成分是Si0,比重2.54g/cm，熔點達1300C~1600C，抗拉強度160~275kg/mm，目前加工工藝可達2.8~4Pm，玻纖突出優(yōu)點就是耐高溫，長期使用于280C，最高可達350C:尺寸穩(wěn)定性好，在280C高溫下，收縮率保持為0;抗拉強度高，達到3000N/25mm，強度是其他化學(xué)纖濾料的3倍以上;除了HF外具有極高的耐強酸強堿抗腐蝕性能，適合于高硫煤環(huán)境。目前加工藝提升，拉絲水平到達2.8~4m，形成超細(xì)纖維，從而耐折性能提高近20倍，加上后處理工藝形成的高硅氧纖維材料，增加酸洗工藝，去除玻璃纖維中非金屬氧化物成分，如Na,0、BO等，再通過二次燃燒改善纖維結(jié)構(gòu)，全面提升強度，達到超高抗化學(xué)腐蝕性能，適用在工況條件極差的環(huán)境下，在一般鍋爐環(huán)境下有較長的使用壽命，更具經(jīng)濟性。

4過濾技術(shù)的提升

4.1深層過濾普通針刺氈的表面在高溫下軋光，在其表面有15%~30%被熱熔而堵塞，表面的孔徑在1004m左右，無法達到表面膜過濾的目的，多數(shù)粉塵會深入到濾袋孔隙內(nèi)部。

4.2表層過濾

普通針刺鉆經(jīng)過改良，在迎塵面采面超細(xì)纖維，凈氣面多采用普通細(xì)度纖維制成。在上下縱橫的幾根纖維交叉形成的縫隙稱之為空洞，在過濾粉塵時仍須將空洞填滿，并形成過濾粉餅層后才能有效過濾，相比普通纖維，孔隙較小，攔截粉塵效率會更高。4.3表面過濾

采用PTFE膜過濾技術(shù)，一般可達到2~34m的微孔結(jié)構(gòu)，表面無直通孔，粉塵不能通過膜進入到濾袋內(nèi)部基材中，只有氣體可以通過，將粉塵截留在表面的過濾方式稱為表面過濾。這樣濾袋PTFE膜具有很好的不粘性，粉塵層不像傳統(tǒng)濾料形成較厚的粉餅層，達到一定厚度會自然脫落，從而基本能保持啟始壓差狀態(tài)，保持較低水平，具有很好的節(jié)能降阻效果，對目前脫硝工況有較好的抗結(jié)露效果。

5濾料選擇原則51安全性原則

主要考慮工況條件下的溫度因素和化學(xué)腐蝕因素，這兩點直接影響使用壽命或造成濾袋的破損。曾經(jīng)有個

別電廠選用PPS主要成分的濾袋，因預(yù)熱或低溫省煤器故障，除塵器入口煙溫達到200C~300C，瞬間將除塵濾袋燒毀損壞。在中國的西南地區(qū)、印度等地，煤中的含硫量達到6%經(jīng)上，煙氣中的SO含量超5000mg/Nm下使用，這種情況下使用PPS為主材濾料往往在短時間內(nèi)破袋。對于一些老舊的供熱鍋爐，排煙溫度大夏天可能長期運行在170C以上，對濾料選擇也要慎重考慮。5.2排放達標(biāo)原則

當(dāng)前環(huán)保壓力日益增大，我國加快了環(huán)境治理步伐，國家環(huán)境保護部2011年7月發(fā)布新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)，各大發(fā)電集團積極響應(yīng)新的國家環(huán)保政策，積極承擔(dān)社會責(zé)任，為進步大幅度削減燃煤電廠污染物排放總量，主動提出將燃煤電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)向“燃?xì)廨啓C排放標(biāo)準(zhǔn)”看齊，即煙塵、二氧化硫、氮氧化物三項排放限值分別為5mg/Nm、35mg/Nm、50mg/Nm。各地根據(jù)各自的環(huán)保要求對除塵器進行改造，盡可能選用排放精度高的電袋復(fù)合除塵器，降低過濾風(fēng)速，同時選擇高過濾性能濾料，達到超凈排放要求。

5.3經(jīng)濟效益原則

電除塵器阻力約為300Pa，超凈電袋復(fù)合除塵器約為300~1000Pa，常規(guī)電袋復(fù)合除塵器約為800~1200Pa，純袋式除塵器約為1200~2000Pa的運行阻力。從工況條件看影響運行阻力的因素主要有過濾風(fēng)速的選擇、煙氣濕度影響、脫硝造成的氨逃逸影響、清灰機制和清灰氣源品質(zhì)影響、濾料親水性和抗結(jié)露性能選擇。選擇好的除塵形式和選擇合適的除塵濾料，對節(jié)能降耗、控制運行成本、提高市場盈利能力、增強企業(yè)競爭力有重大意義。

能耗計算公式:引風(fēng)機由于阻力變化能耗公式=煙氣量X增加阻力-3600-0.85-0.98(單位為W)6結(jié)語

濾袋作為袋式除塵器的心臟，是核心技術(shù)。濾袋的生產(chǎn)工藝已經(jīng)得到日新月異的發(fā)展，新材料、新技術(shù)的運用，規(guī)?；纳a(chǎn)為我們提供了物美價廉的產(chǎn)品。但目前市場的技術(shù)宣傳存在斷層，如何選擇適合自己工況條件濾料，保持長期的低排放、低阻力、長壽命，濾料的選擇得當(dāng)和正確使用將能起到意想不到的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。我們只有一個地球，愿我們的未來有個美好的藍天。