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          • 技術文章

            高溫濾料產生的原因

            2012-02-26 23:33:15  來源:
             高溫濾料產生的原因
            由于燃煤供應緊張,我國不少燃煤電廠煤種混雜,燃煤的熱值、灰分等波動較大,一些電廠甚至燃用低熱值、高灰分的劣質煤,從而對鍋爐、除塵器(特別是電除塵器)及除灰系統的運行帶來許多不利的影響。我國燃煤電廠的煙氣情況歸結起來呈現如下特性:
            (1)由于煤種及發電負荷經常波動,煙氣量波動較大;
            (2)煙氣中粉塵濃度普遍較高,一般為30 ~50 g/Nm3 ,甚至更高,且波動較大;
            (3)煙溫普遍較高,一般為120~170℃,由于設備維護及管理水平等原因,有時會出現空預器卡澀、省煤器爆管等現象,從而導致煙氣呈現異常高溫或低溫;
            (4)對于在役老機組,煙氣中的二氧化硫、氮氧化物等成分含量較高,由于空預器漏風等原因,煙氣中的含氧量普遍較高;
            (5)對于采用干法脫硫的新建機組,存在著粉塵濃度特別高(一般為每標準立方米幾百克,甚至上千克) ,煙氣溫度特別低(一般僅為70℃左右) ,煙氣中的含濕量較高等問題。
            由于上述燃煤煙氣的腐蝕性, 一般溫度在100℃以上,并含有濕氣,易對纖維產生腐蝕等影響,所以要用特殊的纖維應用于煙氣過濾領域。
            高溫濾料所需的性能
            濾料是袋式除塵器的關鍵材料,其性能的優劣直接關系到除塵器性能的好壞。僅僅從溫度方面去考慮濾料的性能是遠遠不夠的,因為不同的煙氣和粉塵往往含有SOx、NOx、HCl及二噁英等各種復雜的腐蝕性化學物質,因此在選擇濾料時應考慮以下要求:
            ①化學穩定性好,耐酸耐堿,能耐較高溫度;
            ②結構合理,過濾性能好,在某些高濃度煙塵場合收塵效率可達99. 99%;
            ③剝離性好,易清灰,透氣性好,阻力低;
            ④質地應均勻,尺寸穩定,機械強度高,使用壽命長;
            ⑤原料來源廣泛,性能穩定可靠;
            ⑥價格低,壽命長。
            高溫濾料的種類
            濾料的性能除了取決于纖維的性能外,還取決于濾料的結構及制作工藝,而且不同的使用場合對濾料有不同的性能要求,濾料的性能直接影響袋式除塵器的除塵效果。
            早期的濾料品種局限于聚酯纖維(使用溫度< 130℃)與GF (使用溫度130 ~280℃)兩大類。隨著耐溫要求的提高,國內外的專家們研制開發了以間位芳綸(Nomex、Conex) 、聚酰亞胺( P84) 、聚苯硫醚( PPS) 、聚四氟乙烯、芳砜綸等為原料的耐高溫濾料,以適應各種不同煙氣的處理需要。表1列出了幾種耐高溫濾料的主要性能。

            Nomex易被SOx 侵蝕,因此在燒煤的電廠中往往不能應用。PPS抗硫酸效果很好,在燃煤鍋爐上是*適合的濾料,但其缺點是抗氧化性差,且長期工作溫度應控制在190℃以下,在工況溫度高于200℃場合的應用受到影響。P84纖維由于不規則的多葉形截面使得其比表面積增大,過濾效果好,可在260℃長期使用,但是目前纖維產量少且價格相當高。GF作為濾料*杰出的優點是耐高溫、尺寸穩定性好、拉伸斷裂強度高,除了氟化氫、高溫高堿外,對其他介質都很穩定,但其缺點是耐折性差,清灰時易產生落纖。
            按結構分類:
            1 織造濾料
            織造濾料具有如下特點:強度和耐磨性好,能承受較大壓力和過濾磨啄性粉塵;適于制成大直徑、長濾袋;易形成平整和較光滑表面或薄型柔軟的織物,有利于濾袋的清灰。但是,織造濾料生產工藝流程長,與非織造濾料(如針刺氈)相比,在同樣濾速情況下,濾料本身的阻力大;織造濾料只有在形成粉塵層后,才能阻擋較小顆粒物,濾塵清灰后,捕塵率會明顯下降。
            2 非織造濾料
            目前使用較多的是針刺氈濾料。針刺氈濾料中的纖維呈立體交錯排列,這種結構既有利于形成粉塵層,清灰后也不存在直通的孔隙,捕塵效果穩定,因而捕塵率高于一般織造濾料;自身的透氣性好,阻力低;生產流程簡單,產品成本低。目前幾乎全部使用線密度為2 dtex的短纖維。
            3 復合濾料
            為了發揮材料所長,避其所短,可用兩種或兩種以上各具特色的材料加工成復合濾料,聚四氟乙烯( PTFE)覆膜濾料即屬此種濾料。這種覆膜濾料是由美國戈爾公司*先開發出來的新型復合濾料。覆膜濾料表面所覆的是膨體聚四氟乙烯( ePTFE)微孔薄膜,孔徑小到1 ~2 μm 以下,基底可以是PTFE纖維、玻璃纖維(GF)等制成的針刺氈或機織布。濾料覆膜后當量孔徑變小,因而不需要形成粉塵層,只依靠自身的捕塵功能即可有良好的捕塵效果,同時可控制粉塵進入濾料深處,防止濾料被堵塞。另外,覆膜濾料表面動摩擦系數減小,提高了清灰性能,濾料濾膜有助于提高自身的疏水性,可防止濾料因結露造成濾袋結垢。

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