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1、【Word版本下载可任意编辑】 陡河发电厂电袋复合除尘器滤料特性的分析及选型 随着滤布材料制造技术的发展和国家排放标准的提高，袋式除尘器重新被市场认可。袋式除尘器选型成功与否的核心因素之一就是滤料的选择正确与否。分析比照了几种现在在燃煤机组袋式除尘器常用滤料构造形式、性能和应用效果，从中选出适合我厂的滤袋材质。 一、前言 从20世纪80年代开始，我国就在部分电厂就布袋除尘器处理锅炉尾部烟气开展了尝试，由于受到当时工艺水平的限制，滤料质量不过关。滤袋破损，导致除尘效率低，换袋频繁，加之工作条件差，不便维护，致使布袋除尘器没有得到推广应用。近年来，随着滤布材料制造技术的发展和国家排放标准的提高，袋
2、式除尘器重新得到市场的认可。 滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。电袋复合式除尘器布袋主要是利用滤料对含尘气体开展过滤以到达除尘的目的。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。现以陡河发电厂3号锅炉尾部除尘器运行环境和介质为例，开展简要介绍。 二、陡河发电厂3号机组锅炉、除尘器、脱硫简介 1、陡河发电厂3号机组由日本日立公司设计、制造安装，于1978年投产发电，装机容量250MW亚临界燃煤发电机组，锅炉为B&W 单汽包、亚临界参数、自然循环汽包炉，一次中间再热，前后墙对冲燃烧方式，单炉膛平衡通风、固态排渣，锅炉额定蒸发量为
3、850t/h，锅炉耗煤量为185.74t/h ，排烟温度为140，锅炉效率为20*年开展了供热改造。 2、陡河发电厂3号机组原除尘器于1997年9月由水膜除尘器改造为电除尘器，每台炉配双室三电场，最大处理烟气量510.27m3/s，设计除尘效率99.9%，入口烟气温度165，本体阻力295Pa，烟气通流截面440m2，驱进速度7.89cm/s，阳极板高度12.5m，阳极板总集尘面积44000m2，电场内烟速1.16m/s，烟气流经电场时间17.24s，同极距400mm，电场通道数244，本体漏风率5%，静电除尘器灰斗下来的干灰经仓泵气力输送至粗灰库及细灰库。 3、陡河发电厂3号脱硫于20*年投
4、入运行，采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺， 3号炉为单独吸收塔，全烟气脱硫，系统按烟气进口含硫量3400mg/Nm3设计，脱硫效率95%，Ca/S1.03。当入口SO2浓度增加30%时(即4420mg/Nm3)，保证脱硫效率92%;当入口SO2浓度增加50%时(即5100mg/Nm3)，能保证FGD可以正常运行。 三、 几种常用滤料纤维特性介绍。 滤料由于加工方法不同，可为纺织布，或为非织造物，但其基本材料是纤维。纤维对过滤材料性能具有决定性影响。 目前，在我国适用于燃煤机组烟气特性的常用滤料纤维为芳纶纤维(Nomex)，聚苯硫醚( PPS)、聚酰亚胺( P84) 、聚四氟乙烯( PTFE)及无碱
5、玻纤等，特性如下： 1、 芳纶纤维(Nomex)的特性 芳纶纤维具有优异的耐热性和抗热氧老化性，具有较好的耐酸碱性，且耐酸性优于耐碱性，并在270以内，能保持良好的尺寸稳定性，以及良好的抗酸性能等，尤其适用于耐高温滤料。但芳纶纤维用于高温烟气净化用也存在着一定缺陷：受烟气中氟化物的影响纤维表面会降解;在湿度高、酸碱度高烟气中不宜用单独作滤料等。 2、 聚苯硫醚( PPS)的特性 聚苯硫醚主要适用于燃用低硫煤的烟气处理，选用美国、日本等国生产的聚苯硫醚( PPS)纤维，按照耐高温过滤毡的生产工艺制造、加工成过滤材料。在无强氧化剂及没有酸碱性气体成分的条件下，PPS适合的工作温度在180以下，短时
6、工作温度可达200以上;要求运行环境中O2低于8%，SO2含量低于1500mg/Nm3。含氧量在小于10%的环境适用。PPS水解稳定性好，适用于烟气含湿量大的场合;PPS纤维具有强度的完整保持性和内在的耐化学性，可以在恶劣的环境中保持良好的过滤性能，并到达理想的使用寿命，而且PPS 纤维价格适中。但PPS有抗氧化性差、不能耐超过190的温度、热缩性大等致命的弱点。如果烟气中含氧量过高，氧与PPS中的“S”键发生化学反应导致纤维变色变脆，强度降低。而且温度每升高10，化学反应速度就会增加一倍，滤袋使用寿命明显缩短。因此PPS最适用的条件是含氧量小于8%，且温度在160以下。 3、 聚酰亚胺( P
7、84)的特性 P84聚酰亚胺纤维滤料是一种阻燃的、耐温稳定的纤维滤料，在240温度的条件下，P84聚酰亚胺纤维滤料的机械不会发生变化，最高耐温可达260。 P84 纤维截面呈不规则叶片状，增加了纤维表面积，提高了过滤效率， 比其它纤维可提高15%20%。粉尘不会渗进滤布，可减少压力降， 同时，剥离性能也好，这在处理大量粉尘的场所，非常适合。尤其是P84 纤维和玻纤开展复合，两种材料优点都得到发挥，参加比例，因工况而定，其产品将会得到较大发展，使用领域非常广泛. 用P84 纤维制成的滤袋具有以下特性： (1) 废气进入滤袋前，最好开展脱硫处理 (2) 氮氧化合物含量NOx600mg/ Nm3 (
8、3) 硫氧化物含量SOx600mg/ Nm3 (4) 含氧量O222% ，含水H2O35% 4、聚四氟乙烯( PTFE)的特性 聚四氟乙烯是当今世界上耐腐蚀性能最正确的材料之一，具有“塑料王”之称。它能在260下长期工作，具有高度的化学稳定性和卓越的耐化学腐蚀能力，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有突出的耐热、耐寒及耐磨性，水解稳定性和阻燃性好、具有不沾着、不吸水、不燃烧等特点。适用于大量燃烧高硫煤、烟气具有高湿性等极端恶劣工况。PTFE纤维目前全球仅有极少数公司可生产，因此缺点是价格数倍于其他纤维。 5、 无碱玻纤的特性 玻纤滤料在高温环境下性能突出，能在260280条件下连续工作。除氟氢酸外它
9、能抵抗大部分酸，但不能承受室温下的强碱及高温下的中等碱性物质的侵蚀。另外玻纤在曲挠磨损上的抗性较差，如果有脉冲或清灰剧烈，寿命不长，玻纤的这种脆性使它只能用在反吹风清灰系统的除尘器上。如要应用在脉冲袋式除尘器上，应采用玻纤与其他纤维复合制成高温合纤毡。 上述五种纤维的特性，表达出了各自的优缺点，从技术和经济性综合考虑，单纯用某种纤维均不完全适合本工程中各工况的需求。因此考虑将这些纤维组合成复合滤料，使不同纤维扬长避短，优势互补，从而使滤料综合性能得到提升，到达技术和经济性的统一。 四、 几种复合纤维滤料的选用 结合燃煤机组的烟气特性和滤料的纤维特性，考虑四种复合滤料可供选择，均考虑采用PTFE
10、加强型基布。 1、 滤料基布 基布是由短纤维纱线或长纤维丝状体经织布机织成的经纬交织的网状布品。它是针刺毡体的支柱或骨架，它提供针刺毡的抗爆破和撕断力，是针刺毡滤料的“钢筋铁骨”，是其长寿命运行的关键所在。 2、复合滤料的性能分析 PPS纤维是近年来在电力行业应用最广的材料，其良好的耐酸碱、抗水解性能很适合本工程的工况。如果表面掺混P84则有助于提高滤料的耐温及抗氧化性能，特别是增加滤料的透气性降低阻力和提高表面过滤性能， 可是遗憾的是本工程的烟气中含硫量较高，为防止老化分解，还是放弃选用。PTFE滤料从技术上讲当然是无可挑剔，但是其价格昂贵，另外本工程的烟气工况还没恶劣到要全部用此滤料的地步
11、。如果在PTFE中掺混部分玻纤以降低成本也是一种可选择方案，但考虑到玻纤自身较差的抗折性能及使用脉冲喷吹清灰的状况，而且掺混玻纤的比例目前尚无法掌握，最终还是决定放弃。 3、滤料覆膜工艺 PTFE薄膜表面光滑，浸渍耐老化，有极佳的化学稳定性。将其覆合到其他过滤材料的表层，起到了一次性粉尘层的作用，将粉尘全部截留在膜的表面，实现由普通滤料的“深层过滤”向“表面过滤”的转变。 4、滤料选定 滤料各具不同的理化特性，在满足温度、湿度以及耐化学性等方面不可能都具有完全优良的性能和完美无缺的抵抗性。故此，作为选用滤料的原则，必须充分掌握含尘气体的特性，认真对照各种纤维所具适应性能，加以合理选择。 耐温性
12、和耐氧化性较高的PPS 和PTFE 混合纤维的纤网用水刺的形式覆在迎尘面，与净气面的PPS 粗纤维层一起，将内部的PPS 纤维夹持在中间，起到保护作用。通过不同纤维混合搭配，结合构造合理和行之有效的“梯度构造”，即从迎尘面到净气面可由细纤维层、中粗纤维层、基布、粗纤维层组成，纤维的线密度逐渐提高，原料经预针刺后用水刺加固缠结，最后经过轧光、热定型等有效的整理方法开展整理，滤料研究报告产业用纺织品迎尘面变得非常严密，纤维间空隙减小，对小粒径粒子的过滤效率提升明显。 合理利用PPS 和PTFE 两种纤维原料的优点，将其混合，优化构造配置，在提高滤料综合性能、生产适应性以及降低单一使用时的成本方面具
13、有重大的意义。 五、陡河发电厂对电袋复合除尘器滤袋材质的技术要求 布袋应根据除尘器运行环境和介质情况选用防水、防油、防腐、防糊袋、抗氧化，运行温度在160以下并且满足高温180，每次持续时间不大于15分钟，年累计次数不超过10次的布袋，滤料PPS选用进口材料。布袋表面应开展防水、防油处理，表面覆膜，烧光处理。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布，布袋合理剪裁，减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。袋身采用PTFE缝线缝制。 结合我厂烟气正常在温度160， SO2浓度：3400 mg/Nm3;短时5分钟以内，SO2浓度：4500 mg/Nm3;
14、O2浓度8%;水份10%的实际情况。而50%PTFE+50%PPS适合以下环境，SO2浓度：4000 mg/Nm3，;O2浓度8%;温度170，短时210不超过10分钟，每年最多允许10次;水份10%;短时5分钟以内，SO2浓度：4500 mg，每年最多允许10次;O2浓度8%;水份10%，因此选用50%PTFE+50%PPS滤料最适合陡河发电厂滤袋材质的选用。且与100%PTFE 滤料相比，原料成本下降显著，实现了“高效率、低阻力、长寿命、耐高温”的目标。 六、结论 新的国排放标准已经实施，达标排放成为火电厂的首要目标。除尘设备的造价、维护工作量、维护费用等因素将退居其次。布袋除尘器技术又经过了二十多年的发展更为成熟，随着各种滤材技术的进步，可选的滤材范围已大幅度增加，布袋除尘器的优势将越来越明显，选用布袋除尘器的火电机组将会越来越多。陡河发电厂3号电袋复合除尘器选用此材质运行一年来，经第三方抽检，材质等各项性能指标均未发生改变，在其他电厂除尘器改造中，值得借鉴。 8 / 8
