鍋爐布袋除塵器濾料的選擇
隨著環境保護的要求日益增強,鍋爐布袋除塵器對濾料的過濾效率、使用壽命,要求也越來越高,這就導致濾料的織物結構與表面處理技術的進步。因而袋式除塵器濾料的發展,主要是圍繞材質、織物結構、表面處理技術這三方面來進行。
1、濾料材質及織物結構
20世紀50年代以前,過濾材料主要是棉、毛等天然纖維,存在使用溫度低、吸濕率高、不耐酸等缺陷,除在某些常溫條件下,現已很少使用。濾料材質的發展是向使用溫度高、吸濕率低、耐腐蝕等方面發展,先后出現了玻璃纖維、芳香族聚酞胺、聚四氟乙烯(PTFE)等為材質的性能優良的濾料。
濾料織物結構由二維結構的織布發展成三維交錯隨機排列針刺。這種三維結構無直通孔隙,透氣性高,容塵量大,過濾效率大大提高。以撫順產業用布廠的滌綸針刺氈與729濾布相比。可以看出,針刺氈的過濾性能明顯優于729,在相同的使用條件下,其過濾風速可以提高一倍,即同等過濾面積,可以處理更多的廢氣量,濾料的壽命也更長。
2、濾料的處理方法
濾料經過處理,可改善濾料的物理化學性能和清灰功能,提高過濾效率。
(1)熱熔延壓表面處理,也稱燙毛處理。對于針刺氈,在濾塵面進行熱熔延壓,表面光滑,表面孔隙變小,有利于清灰剝離,提高收塵率,降低阻力。
(2)預涂層處理,即將配制好的粉劑,鍋爐布袋除塵器用特殊工藝容進已縫制好的濾袋濾料內部,再用茹結劑固定,達到濾袋未使用前就已具有高效收塵的能力。
經預涂層處理后的濾袋在使用前形成了穩定的粉塵初層,比自然形成的粉塵初層有兩方面的優越性:一是預涂層在形成粉塵初層方面,可以選擇透氣性好、不易結塊的粉劑,甚至可以選用阻燃、抗靜電粉劑,容塵量也可控制,并且比自然形成粉塵初層過程的時間短,克服了新濾料前期除塵效率不高的弊病;二是在粉塵初層穩定性方面,預涂層的粉劑經茹結劑固定,穩定性好,這樣可以降低壓力波動對穩定生產的不利影響。但預涂層技術的缺點在于:隨著反沖洗的次數增加,預涂層有可能會從濾料表面被沖脫,從而影響濾料的使用壽命。
(3)表面覆膜處理,即在濾料表面噴涂事先制成薄膜,覆蓋于濾料表面。美國公司在20世紀70年代就已制成膨體聚四氟乙烯(CePTFE薄膜,稱之為Gore-Text薄膜,可以覆蓋在不同的濾料上(布或氈均可),制成覆膜濾料。由于PTFE化學穩定性好,摩擦系數小,表面光滑,可用于250一300℃高溫,膜表面微孔化接近于真正的表面過濾,粉塵不能進入濾料的內部,不需要建立常規濾料需要的過濾粉塵層。薄膜就完全代替了該粉塵層。其過濾效率可以從高效過濾材料的99.99%提高到99.999%。當前歐美許多行業排放標準定為10~20mg/m3,采用薄膜濾料是完全可以做到的。薄膜濾料是采用膜分離技術,使濾料產生一個質的飛躍,實現了真正的表面過濾,阻力大大降低,節約了能源,在環保要求越來越高的地區,日益受到廣泛的應用。
由于國內目前的袋式除塵器相當大的一部分采用針刺氈材料等傳統濾料,屬于深層過濾,即依靠截留在過濾材料上的微塵顆粒層進行分離,一般存在著過濾阻力大、反沖洗頻率高等問題,使得袋式除塵器的壽命比較短,操作相對困難。兼之袋式除塵器的價格比較高,操作過程中與反沖洗后的壓力波動比較大等,這些因素都極大地限制著鍋爐單機除塵器在工業生產中的應用。國外現在是通過表面過濾技術來克服上述問題的,在美國燃煤電廠袋式除塵器使用覆膜濾料(表面過濾技術)的比例已達85%。表面過濾技術是指粉塵不透入濾料內,而全部沉積在濾料表面的過濾技術,兩種過濾機理對比。
中國工業生產正處于全面發展時期,鋼鐵、水泥、冶金、化工等行業的產量不斷提高,能源、資源的消耗相當大,大氣污染日趨嚴重。特別是在燃煤發電廠,煤炭從進廠到進入鍋爐燃燒之前,要經過裝卸、輸送、堆放、存取、轉運、篩分、曬碎等一系列運輸和加工過程,這些工序都會產生大量的煤粉塵,嚴重地污染著電廠內外的環境。中國在控制大氣污染方面與其他部分國家和地區相比還有較大差距。
中國GB13223-1996《火電廠大氣污染物排放標準》中,除塵布袋對新擴改建電廠煙塵排放標準值為200~600mg,不僅遠高于發達國家的50mg/m3的排放標準,也大大高于中國其他行業(如水泥和鋼鐵)100一150mg/m3的排放標準。隨著對煙塵危害的認識加深以及對環境保護的要求提高,對煙塵排放的標準也日趨嚴格。
單機布袋除塵器平均直徑在2.5μm以下的微粒塵埃會對健康造成嚴重的危害。因此,如何控制粉塵排放,尤其是控制直徑在2.5~101μm范圍內的細微粉塵的排放,是中國治理大氣污染、潔凈空氣環境的重要舉措。
此外,在清潔生產、電子、精密儀器加工等行業,對空氣中含塵量的要求更高,一般都要求對亞微米級粉塵除塵效率要達99.97%以上。這對高效除塵及超高效除塵技術的發展提出了要求。
一般用于空氣煙塵處理的除塵器包括慣性除塵器、布袋除塵器、水膜除塵器、文丘里管除塵器、靜電除塵器和袋式除塵器。其中,由于除塵效率及設備投資等因素的影響,慣性除塵器、布袋除塵器等機械式除塵設備在高效除塵場合已經基本不再使用,水膜除塵器和文丘里管式除塵器的應用也比較少。靜電除塵器和袋式除塵器由于其除塵效率高而越來越成為主導的除塵技術。
自1906年第一次將靜電除塵器(ESP)應用于工業以來,靜電除塵器已發展成為一種公認的高效除塵裝置,其效率可達99%甚至更高。但是ESP對人體健康危害最大的0.1~2μm塵粒的除塵效率較差,而且ESP的除塵性能受粉塵比電阻的支配。一般來說,粉塵的比電阻值在1045X1010℃m屬正常操作范圍。如低于此范圍則易產生再飛揚,而高于此范圍則易發生反電暈現象,并使除塵性能下降。由于粉塵比電阻與粉塵化學成分直接相關,所以ESP在某些場合不能適用。而鍋爐除塵器由于其除塵機理使得其不僅除塵效率很高,而且不受粉塵化學組成、顆粒分散度等因素的影響。因而世界上高效除塵技術越來越傾向于使用袋式除塵。在中國,目前高效除塵技術大多使用靜電除塵,但是隨著我國除塵技術的發展,袋式除塵技術將日益受到重視。
泊頭市美燁環保設備有限公司(http://www.btmyhb.com)主要產品有:木工脈沖除塵器,單機除塵器,鍋爐脈沖除塵器,脈沖單機收塵器,美燁環保將繼續與社會各界能力合作,并竭誠希望各界朋友能一如既往的支持和關心我公司的發展,共同為構建和諧社會的發展,為環保事業光輝燦爛的明天努力奮斗!