锅炉除尘器除尘布袋滤料的确定

锅炉除尘器除尘布袋滤料的确定

主要滤料简介

燃煤锅炉烟气温度通常高于120℃，因而对常温下工作的滤料，诸如聚脂(涤纶)、亚克力(共聚丙烯腈)等都不在候选之列，滤料的选定只能在耐高温滤材中进行。仅从耐温性能而言，有几种滤料可供选用，但考虑到其他因素，则许多滤料将被剔除。

诺梅克斯(Nomex芳香族聚酰胺)在早期曾被用来净化燃煤锅炉烟气。但发现其耐水解性能很差，使用寿命仅3个月左右。芳砜纶(聚对苯酰胺)与其属于同一族，性质相近，因而也不能考虑。由于不耐水解而被排除在名单之外的还有柯麦尔(Kermel 聚乙撑二胺)，我国曾用其进行锅炉烟气净化试验，结果不理想。

特氟纶(Terflon 聚四氟乙烯)从理化性质来说是最优的滤料，纯特氟纶滤料除了过滤性能稍差外，几乎所有的性能都优于其他滤料，使用寿命可达6～7年甚至更长。特氟纶滤料之所以较少被选用，是因为其价格特别昂贵。但是，人们还是很重视特氟纶的优良性能，在其他滤料不能单独解决问题时，往往加入部分特氟纶，制成复合滤料而应用。同样基于价格昂贵的原因，不锈钢滤料尚不为燃煤锅炉烟气净化领域认可。

 

玻纤滤料是一种可行的选择，其耐温性能与特氟纶相当。以聚四氟乙烯复膜的玻纤滤料，在国外的应用可达四年以上的寿命。玻纤的最大缺点是不抗折，导致使用寿命严重下降。玻纤滤料对袋笼的要求也较严格。目前在燃煤锅炉烟气净化领域中应用较多的是P-84(聚酰亚胺)和PPS(聚对苯硫醚)两种滤料。

P-84滤料具有很好的耐温性能，而且由于纤维断面的不规则形状(被称为英文字母形)，滤料的过滤效率很高。不足之处在于耐水解性能稍差，而价格较高则是人们不予首选的主要原因。

从耐温、耐腐蚀性、强度及价格等方面综合比较的结果，PPS被认为最适于燃煤锅炉烟气净化的滤料之一，成为这一领域重点选用的滤料。

l本方案选定的滤料

经过综合比较，并吸取国外燃煤电厂和焦作电厂#3炉的经验，决定采用国外进口的PPS针剌毡，单重550g/m²。滤料制作的后期进行热定型、防水、防油等表面处理。

lPPS滤料的主要特性和性能

PPS是滤料的商品名称，英文名称Polyphenylene sulfide，学名聚对苯硫醚。PPS纤维目前由日本的两家公司所生产，东洋纺生产的称为Procon，东丽公司生产的称为Toray。

PPS对无机酸、有机酸、碱、有机溶剂都很强的抵抗能力，有很强的耐水解稳定性和阻燃性。从物理性能而言，其抗拉、抗磨、抗折的能力都属良好，与P-84相当，强于特氟纶。

在一般的技术资料中，经常提到PPS滤料的连续工作温度为180℃，并能经受200℃的瞬间高温。但这些数值是在实验室条件下得出的理想值，仅是反映纤维特性的指标，实际锅炉运行时烟气温度较低，这对滤袋的寿命有好处。

PPS 的主要缺点是耐氧化能力较弱，过高的温度会使纤维产生热氧化反应，其分子链所含的硫原子容易同氧原子结合，从而破坏其分子结构。

 

PPS受氧化危害的程度随着氧含量和温度的升高而剧增。在常温下，大气的氧含量为21%，但温度较低，氧化很慢；当温度超过100℃时，PPS允许的氧含量将随温度的升高而降低。在氧含量一定时，温度增高10℃，氧化反应速度就会增加一倍。因此，应当结合烟气的成分来确定PPS的工作温度。在氧含量8%时，连续工作温度为155℃；若氧含量增至10%，则连续工作温度最好不超过150℃。

锅炉运行中还要特别注意烟气的瞬间高温。达到175℃的时间每次不超过111小时，每年累计不应超过400小时；而达到200℃的时间每次只能10分钟，每年累计不应超过50小时。

此此外，PPS对烟气中的NO₂也较为敏感，过量的NO₂也会导致PPS滤料的氧化腐蚀。针对PPS滤袋的使用寿命问题，我们的观点是：只要采取综合技术措施，如减少漏风率，锅炉高效低氮燃烧，通过燃烧工艺和喷雾系统控制烟气温度在150℃以下等等，我们认为，PPS滤袋是可以保证长寿命的。另一方面，也要防止烟气温度过低，造成低温对PPS滤袋的危害。即袋式除尘器的连续运行温度不低于110℃。

PPS滤料性能：

品 牌：PPS（Ryton）

成 份：聚苯硫醚

克 重：550g/m²

厚 度：1.8mm

密 度：0.32g/m³

透气性：120

张 力：> 60 daN/5cm（纬向）   > 90 daN/5cm（径向）

使用温度：180～190℃（连续）    210℃ （瞬间）

抗酸性：好

抗碱性：好

抗水解：好

表面后处理：热定型、防油防水处理

（2）确保滤袋长寿命的技术措施

l根据烟气的特点，选择优质PPS针刺毡，使其具有耐高温、耐酸碱性腐蚀、耐水解的性能。通过控制锅炉和除尘器的漏风，维持烟气含氧量10%以下，超限报警，同时通过喷水降温尽可能控制烟温在160℃以下，避免PPS滤材抗氧化性不好的问题；锅炉运行时尽量控制烟气中NO₂含量，使滤袋热氧化降低到最小程度；

l选择经济的过滤速度和运行阻力，减少清灰频度，延长滤袋寿命；

l控制袋束的迎风速度，避免粉尘对滤袋冲刷；

l在新滤料投运之前，通过喷粉系统使滤袋预容尘，避免点火时的油雾危害；在锅炉调峰喷油助燃不完全燃烧时也启用喷粉装置；

l设置飞灰预沉降空间，避免炽热颗粒烫伤滤料；

l当锅炉烟气出现突发性高温时，启用紧急喷水降温系统，避免滤袋烧坏；

l锅炉烟气出现超低温（<100℃）可能性不大，即使出现，也可启用喷粉系统吸附酸雾，同时报警；

l当锅炉“爆管”时，烟气湿度较大，PPS滤料抗水解能力较强，不会影响滤袋寿命；再严重时，应停炉检修；

l精心制造和安装喷吹系统，确保喷嘴同滤袋的同心度，避免因喷吹气流偏斜对袋口冲刷，并保证清灰效果，不削减清灰能量；

l采用国外工艺和进口设备加工袋笼，使其表面光滑、无毛刺，并做防腐蚀处理；

l采用优质滤料，确保滤袋缝制质量达到行业标准要求；严把安装质量关，使每条滤袋均垂直悬挂，相互不接触摩擦。