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    大型燃煤機組上的布袋除塵器選擇分析

    2020-04-17 10:40:45

    隨著我國除塵技術的長足進步,袋式除塵技術的發展尤其,我國袋式除塵器的排塵濃度低于30mg/Nm3~50mg/Nm3已不鮮見,有許多達到10mg/Nm3以下,甚至1mg/Nm3~5mg/Nm3。對袋式除塵器而言,濾料是設備的核心,其性能決定著除塵器性能的發揮。袋式除塵器的除塵效率與濾料質量的優劣有著直接的關系,其運行費用也與濾袋的使用壽命有關。
      布袋除塵器相對于電袋除塵器缺少前面電場的保護,其選型時除了選擇合理的濾袋面積外,選擇什么種類的濾袋也是關鍵問題。如2001年投產的內蒙古呼和浩特豐泰電廠2臺200MW機組是我國臺采用袋式除塵器的大型電廠,在投運的前幾年效果較好,但經過幾年的運行,出現了阻力加大和濾袋頻繁破損等問題,在2009年不得已進行了在除塵器前段增加電場的改造。
      選擇濾料要考慮的使用條件主要有:
      1.除塵器所處理的含塵氣體的特性;
      2.粉塵的特性;
      3.除塵器的清灰方式。
      布袋除塵器濾袋材質種類較多,主要用在電力行業除塵方面的有PPS、P84和PTFE等。
      在袋類除塵器應用過程中,了解濾材特性,了解煙氣成份和運行溫度對濾袋特性的影響,將有利于濾袋的正確選用與維護。除PTFE材質具有的綜合性能外,PPS和P84均有不足之處。純PPS的使用壽命一般為3年左右,PTFE濾料除可紡性和過濾性稍差外,各項性能比其他濾料好,一般使用壽命可達6年以上。PTFE的主要優勢是使用壽命長,但因其過濾性能稍差,價格昂貴,在燃煤電廠除塵器濾袋中一般不單獨使用,而是與其他材料組成復合濾料。
      國內電廠布袋除塵器濾袋濾料主要是PPS濾料。針對煤質、爐型、煙塵特性等條件的不同,有關企業推出了PPS濾料+PTFE覆膜,PPS+P84復合濾料,PTFE基布+PPS面層,PPS纖維+PPS面層+PTFE浸漬處理等等。復合濾料技術提高了濾料的耐溫性能、性、性和強度等性能,同時降低了產品成本。以下對前幾種主要的濾袋型式進行介紹。
      一、PPS濾料
      PPS(聚苯硫醚)濾料是目前燃煤鍋爐煙氣除塵的濾料,具有良好的耐溫性、抗酸堿性、抗水解性,但在性方面較弱。
      PPS纖維是國內燃煤電廠廣泛使用的纖維。從我國2001年臺200MW機組成功配套布袋除塵器發展至今,燃煤電站應用袋式除塵器己有十幾年的歷史,PPS在前十年左右時間一直是袋式除塵器的主要濾袋,其經濟性普遍認可,但PPS濾袋破袋的案例也在逐年增多。
      如何濾袋長期低阻力長壽命運行,與濾袋的后處理方式聯系重大。大多脈沖布袋除塵器選用PPS濾料,后處理僅做常規處理,這些濾袋在使用1年時間內阻力適中,1年后阻力上升較大(1800Pa以上),同時出現濾袋的異常破損,個別濾袋破損后影響了除塵器的排放濃度,污染袋除塵器內部,影響運行并給檢修工作帶來麻煩。
      二、PPS濾料+PTFE覆膜濾袋
      PPS濾料+PTFE覆膜就是在己經做好的PPS濾布表面(濾布的迎塵面),覆合上PTFE薄膜。PTFE覆膜濾料是目前不錯的過濾技術,與常規濾袋相比屬于表面過濾技術,其大的特點是過濾煙塵被阻隔在覆膜層表面,粉層容易剝落,所以濾袋長期保持阻力低,并且排放量小達20mg/Nm3以下。由于PTFE的光滑表面特性其抗結露抗黏附等綜合性能不錯,使用壽命最長。
      PPS濾料+PTFE覆膜的關鍵在于其覆膜工藝,膜的質量和覆膜技術決定了濾料的性能及使用壽命。如果覆膜質量不過關,將會在運行中出現覆膜脫落,撕裂濾袋,反而影響濾袋壽命。PTFE材料按熱熔覆膜,其形式,但價格較貴。
      三、PPS+P84復合濾料
      P84纖維比PPS具有的耐溫(260℃),的性能,其纖維的多瓣斷面特性使其具有的透氣性和的過濾精度(滿足30~40mg/Nm3排放要求),在降低排放量、降低阻力、提高壽命方面比純PPS濾料更優,價格比PTFE覆膜低,比純PPS高,具有較好的性價比。
      PPS+P84復合濾料是在PPS濾布表面針刺P84,整個濾料的配比通常在PPS(80%~85%)+P84(20%~15%),且P84應在濾袋的迎風面。
      四、選用濾料的條件
      根據許多電廠電袋除塵器的運行效果,作者認為應針對煙氣成份、煙溫的不同,選用不同材質的濾袋。
      1、選用PPS濾料,需同時滿足下列條件
      1)SOx濃度<3400mg/Nm3;
      2)NOX濃度<400mg/Nm3;
      3)溫度≤160℃時氧含量<8%,溫度≤170℃時氧含量<5%;
      4)水份<50%;
      5)煙氣溫度高于酸露20℃以上~160℃。
      2、燃用高硫煤且NOx濃度較高時
      1)采用以PTFE+PPS的復合濾袋或純PTFE濾袋,以提高濾袋、抗酸腐蝕和性能。
      2)對循環流化床鍋爐可采用爐內脫鈣技術控制SOx濃度。
      3)采用爐內或爐外脫硝裝置,控制NOX濃度。
      3、如煙氣溫度長期在160℃以上時,采用以PTFE為基布和主材,并配以的混合濾料。

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