2017年袋式除塵器技術(shù)的應(yīng)用及進(jìn)步

發(fā)布日期：2018-01-09 13:23

更新日期：2017年12月23日
2017年，我國袋式除塵器技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在主機、濾料、自動控制的質(zhì)量和技術(shù)水平的提高上：袋式除塵器對于煙氣的高溫、高濕、高濃度以及微細(xì)粉塵、吸濕性粉塵、磨琢性粉塵、易燃易爆粉塵有了更強的適應(yīng)性；并且在加強清灰、提O率、降低消耗、減少故障、方便維修方面達(dá)到了更高的水平，特別是在設(shè)備大型化，處理200萬m3 /h以上超大型煙氣除塵方面；耐高溫、耐腐蝕濾料的研發(fā)、生產(chǎn)以及耐高溫、耐腐蝕特種纖維的研究、開發(fā)、生產(chǎn)等方面均有所突破。袋式除塵技術(shù)的開發(fā)和創(chuàng)新具體表現(xiàn)在以下方面：

(1)袋式除塵器設(shè)備結(jié)構(gòu)的大型化，以適應(yīng)大型鍋爐機組和鋼鐵、水泥爐窯的煙氣凈化；

(2)低阻、O袋式除塵器結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，以適應(yīng)節(jié)能減排的需要；

(3)以強力清灰為特征的脈沖技術(shù)升級，以滿足長濾袋(7米以上)清灰要求；

(4)開發(fā)出氣流分布技術(shù)和計算機數(shù)字模擬技術(shù)，以滿足濾袋長壽命的要求；

(5)特殊濾料PPS、PTFE國產(chǎn)纖維的開發(fā)，以滿足電廠、垃圾焚燒煙氣凈化的濾袋壽命要求；

(6)電袋復(fù)合式除塵器的研發(fā)和應(yīng)用，以適應(yīng)節(jié)能減排的需要；

(7)復(fù)合式袋式除塵器的研發(fā)和應(yīng)用，以滿足干法脫硫工藝的需求；

(8)電磁脈沖閥性能和質(zhì)量的技術(shù)升級，以滿足除塵器可靠性要求；

(9)PLC、DCS控制技術(shù)升級和模塊化產(chǎn)品，以分別滿足大型和中小型除塵系統(tǒng)的控制要求。

以上新的技術(shù)和產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于我國經(jīng)濟建設(shè)的各個行業(yè)。

1、水泥行業(yè)

袋式除塵器在水泥行業(yè)中的應(yīng)用占據(jù)了主導(dǎo)地位。隨著產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，水泥工業(yè)立窯小水泥生產(chǎn)線大幅度減少，新型干法水泥生產(chǎn)線快速增加。盡管金融危機影響到我國的經(jīng)濟建設(shè)，但隨著O拉動內(nèi)需的政策出臺，水泥行業(yè)投資表現(xiàn)出強勁的勢頭，對袋式除塵器的需求依然很大。一些水泥回轉(zhuǎn)窯的窯頭、窯尾除塵，原來采用的是電除塵器，但無法滿足達(dá)標(biāo)排放要求，現(xiàn)在改造為袋式除塵器，取得了很好的效果，煙塵排放濃度一般都在20mg/m3以下，個別達(dá)到10mg/m3以下。在水泥行業(yè)，電改袋項目的潛在市場很大。袋式除塵器設(shè)備的大型化工作進(jìn)展顯著。水泥行業(yè)生料磨、水泥磨、窯頭、窯尾用袋式除塵器的處理風(fēng)量越來越大，從幾十萬m3風(fēng)量、100多萬m3風(fēng)量到近200萬m3風(fēng)量；特別是窯尾袋式除塵器，至2008年底，珠江水泥廠5000t/d規(guī)模的窯尾袋式除塵器濾袋使用壽命已達(dá)4年多，排放濃度在10mg/m3以下，運行阻力為1200Pa；O首條1萬t/d水泥生產(chǎn)線窯尾袋式除塵器有望在2010年開工建設(shè)。水泥行業(yè)電除塵器改為袋式除塵器也是袋式除塵行業(yè)2010年的一個亮點。

2、 鋼鐵與有色冶金行業(yè)

鋼鐵行業(yè)是袋式除塵行業(yè)的第一大用戶，袋式除塵器在鋼鐵行業(yè)中的應(yīng)用比例已經(jīng)占到95%。包括原料、焦化、石灰、高爐槽上槽下、出鐵場、鐵水預(yù)處理、鑄鐵機、轉(zhuǎn)爐二次除塵、煉鋼電爐、軋鋼等工序的塵源點除塵，袋式除塵技術(shù)都比較成熟、可靠、穩(wěn)定，除了O除塵，還回收利用了許多寶貴的資源。

鋼鐵行業(yè)袋式除塵技術(shù)O顯著的進(jìn)步和應(yīng)用表現(xiàn)在高爐煤氣的凈化。煙氣凈化的傳統(tǒng)工藝是用濕法，能耗高、水資源消耗大、腐蝕性強、水處理投資費用高，因此將濕法改為干法是節(jié)能減排O顯著的成果。近十年來，應(yīng)用于中小型高爐的高爐煤氣袋式除塵技術(shù)基本普及。目前，大型高爐煤氣袋式除塵技術(shù)表現(xiàn)出強勁的勢頭，2008年3200m3高爐煤氣袋式除塵器凈化項目已獲成功，5000m3高爐袋式除塵的項目也在進(jìn)行中。干法凈化高爐煤氣采用袋式除塵技術(shù)取代了傳統(tǒng)的雙級文氏管濕法除塵技術(shù)。其突出的優(yōu)點是總投資可節(jié)約30%，占地節(jié)省50%，節(jié)水200kg/t鋼，節(jié)電70%以上，回收的煤氣含水量低，且熱值明顯提高。應(yīng)用該技術(shù)同時還可大幅降低煙塵排放量和廢水排放量，并可減少管理人員數(shù)量。

鋼鐵工業(yè)的燒結(jié)機機頭、機尾除塵，原來大都采用電除塵器。由于O煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)提高到50mg/m3以下，一些城市和企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到20～30mg/m3。對于小于10μm的微細(xì)顆粒物，電除塵器難以捕集，如增強電場或?qū)㈦妶鰯嗝鏀U大，其投資、能耗、運行費用都將顯著增加，并仍難以達(dá)標(biāo)排放，因而近年來許多企業(yè)開始采用布袋除塵器或電改袋；燒結(jié)機機頭煙氣凈化主要的任務(wù)是脫硫，在半干法脫硫中，應(yīng)用袋式除塵器，煙塵排放濃度可大幅度降低到20～30mg/m3以下，設(shè)備運行穩(wěn)定，不受燒結(jié)機工況波動的影響，并可大大改善廠區(qū)和周邊環(huán)境。

轉(zhuǎn)爐煉鋼二次煙氣和電爐煙氣采用的均是脈沖袋式除塵器，也是鋼鐵行業(yè)大型除塵器的應(yīng)用場所，處理風(fēng)量達(dá)100萬～150萬m3 /h。轉(zhuǎn)爐煙氣的一次除塵目前大多采用的是濕法，從節(jié)能減排政策的要求來看，用袋式除塵取代濕法意義重大，但因為安全方面的技術(shù)瓶頸，該O性的難題，尚需要攻關(guān)解決。

鐵合金電爐煙氣均采用的是袋式除塵器，并使用高溫濾料。宏觀上看，小的鐵合金爐逐漸在淘汰，目前鐵合金爐的容量都在10,000kVA。

電解鋁行業(yè)主要采用袋式除塵煙氣凈化技術(shù)，隨著電解槽的加大，處理100萬～300萬m3 /h風(fēng)量的袋式除塵器也越來越多。

銅、鉛、鋅等冶煉爐窯的煙氣凈化應(yīng)采用袋式除塵器，整體上看，有色冶金行業(yè)的改造工作任務(wù)艱巨，因而對袋式除塵器的需求較大。

3、電力行業(yè)

火電廠燃煤鍋爐煙氣控制80%采用電除塵器，但隨著O排放標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格，袋式除塵器的應(yīng)用比率迅速增加。新建項目20萬kW、30萬kW機組使用袋式除塵器較多，也有幾臺60萬kW機組采用袋式除塵器。電廠鍋爐袋式除塵器大型化工作進(jìn)展迅速，單機處理能力可達(dá)400萬m3 /h，排放濃度一般可以控制在20mg/m3以下。電廠的袋式除塵主流技術(shù)有兩種：一是長袋低壓脈沖技術(shù)，二是以德國魯奇公司為代表的低壓回轉(zhuǎn)噴吹技術(shù)。

20萬、30萬kW機組采用干法脫硫日益廣泛，所配套的高濃度脈沖袋式除塵器已開發(fā)應(yīng)用，市場需求量很大。電廠袋式除塵器所用濾料主要為P P S、PPS+PTFE，這種高溫濾料市場的需求很大，多由奧伯尼公司、臺鷹公司、必達(dá)夫公司等外國公司提供，O濾料廠家的銷售比例只占30%。

2009年，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會袋式除塵委員會對電力行業(yè)袋式除塵器的使用情況進(jìn)行了調(diào)查，整體上看，應(yīng)用情況尚可，但濾料的使用壽命普遍達(dá)不到3萬小時，原因是多方面的。另外，系統(tǒng)的設(shè)計和配置還未形成標(biāo)準(zhǔn)化。

電袋復(fù)合除塵器在電力行業(yè)的應(yīng)用形成了熱點，其特點是低阻O。但應(yīng)用的實例不多，使用的時間也較短，對其進(jìn)行綜合評價為時過早，需要經(jīng)過時間的檢驗。

4 、垃圾焚燒行業(yè)

垃圾及危險廢物、醫(yī)療廢物的焚燒項目日益增多，但煙塵量比火電廠、鋼鐵廠、水泥廠小很多。垃圾焚燒爐排放的煙塵含二惡英，若不嚴(yán)格控制，危害極大。目前O的垃圾焚燒爐除塵均采用袋式除塵器，煙塵排放濃度可控制在10mg/m3，甚至5mg/m3以下。我國的垃圾處理基本不分選，成分復(fù)雜，含濕量又很大，故垃圾焚燒爐工況惡劣，煙氣中含有硫化物、氮氧化物、氯化氫、溴化物等，腐蝕性強，因此對垃圾焚燒爐尾部的袋式除塵器的要求很高，特別是對濾袋的性能要求很高。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為選用PTFE濾料作為垃圾焚燒除塵系統(tǒng)的濾袋比較合理，其它濾料均難以抵御垃圾焚燒爐煙氣的腐蝕，壽命較短。隨著城市化進(jìn)程的加快，采用袋式除塵技術(shù)將是垃圾焚燒行業(yè)去除有害氣體的首選方式。

5、 耐高溫、耐腐蝕濾料的研發(fā)、生產(chǎn)取得突破

除塵濾袋是袋式除塵器的核心部件之一。隨著袋式除塵器在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用，面臨的實際工況越來越復(fù)雜，這就要求濾袋產(chǎn)品能適應(yīng)理化性質(zhì)更為復(fù)雜的工況。2009年新上的新型干法水泥生產(chǎn)線較多，很多采用了玻纖覆膜濾料或P84濾料，并取得了較好的效果。煙塵排放濃度都在30mg/m3以下，不少項目的煙塵排放濃度還低于10mg/m3。P84針刺氈還可適當(dāng)提高過濾風(fēng)速、減少設(shè)備體積和鋼耗量，從而可減少初投資，使除塵布袋安裝更方便。燃煤鍋爐煙氣的凈化除塵都采用袋式除塵器，濾料基本都是采用PPS針刺氈，有的還在PPS纖維中摻進(jìn)少量的P84針刺氈，也有少數(shù)在PPS針刺氈表面覆膜并取得了很好的效果，煙塵排放濃度＜30mg/m3，有的還能達(dá)到＜10mg/m3。

針對我國垃圾的復(fù)雜成分和焚燒時惡劣的工況條件，業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為，垃圾焚燒爐配用的袋式除塵器采用PTFE針刺氈濾袋較為合理。2008年國產(chǎn)PTFE濾料和PTFE加玻纖機織布在垃圾焚燒爐袋式除塵器上取得了一些應(yīng)用效果，開辟了我國高端濾料使用的先河。

耐高溫、耐腐蝕的合成纖維以前在O不能自行生產(chǎn)，主要依靠從日本、歐洲和美國進(jìn)口；PTFE纖維是一種性能非常好的纖維，但售價高達(dá)52萬元/t。為打破國外壟斷，我國的科研企業(yè)在該領(lǐng)域重點研發(fā)，并加大投入，不斷取得進(jìn)展。O目前已有凌橋等幾家公司研發(fā)成功用作濾袋的基布和高溫縫線，并已于2006年制成PTFE針刺氈，用于垃圾焚燒和燃煤鍋爐，可耐240℃的高溫和各種酸、堿腐蝕。為此，PTFE纖維價格降到28萬元/t以下，為國產(chǎn)PTFE濾料的廣泛采用打下了良好基礎(chǔ)。

PPS纖維主要用于電廠的袋式除塵器，市場巨大以前全球只有日本兩家公司生產(chǎn)，長期以來供不應(yīng)求；我國自行研發(fā)的PPS纖維，打破了日本企業(yè)的壟斷，2008年已達(dá)到批量生產(chǎn)，為O大批量采用PPS針刺氈做出了貢獻(xiàn)。為使國產(chǎn)PPS纖維的性能和指標(biāo)進(jìn)一步提高，O在“十一五”期間設(shè)立了863計劃課題，由東北大學(xué)、江蘇瑞泰、三五二一公司承擔(dān)。

值得一提的是，2009年在濾料技術(shù)應(yīng)用方面，O的有關(guān)部門贏得了與日本東洋紡的知識產(chǎn)權(quán)糾紛，維護了O的利益，保護了我國企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)。

6、袋式除塵器自動控制技術(shù)的進(jìn)步

袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機，工控機(IPC)也已進(jìn)入該領(lǐng)域。中小型設(shè)備多采用單片機或集成電路為核心的控制技術(shù)。新型PLC單片機以PLC為核心，前接壓差、溫度等變送器，后有數(shù)據(jù)通信接口，除能實現(xiàn)對除塵器的運行參數(shù)(如壓差、溫度)進(jìn)行實時控制，還能作為集散系統(tǒng)的終端設(shè)備與主機進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，進(jìn)入工廠的管控網(wǎng)絡(luò)接受遠(yuǎn)程控制。自動控制系統(tǒng)普遍加強了自身的抗干擾性能，在供電電壓波動、季節(jié)溫度變化、粉塵侵?jǐn)_等不利條件下，不少產(chǎn)品都能可靠運行。自控系統(tǒng)的功能更為齊全，可對清灰進(jìn)行程控，自動監(jiān)測記錄并顯示除塵設(shè)備系統(tǒng)的溫度、壓力、壓差、流量 參數(shù)、超限報警(周期、持續(xù)時間等)。對各控制參數(shù)的調(diào)節(jié)亦更加方便。大型袋式除塵器的自動控制系統(tǒng)以PLC或工控機為核心，完善的智能、網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)得到了很好的應(yīng)用；O有企業(yè)已經(jīng)開發(fā)出了完全施行清、卸灰控制的“傻瓜式”大型袋式除塵器專家控制系統(tǒng)，并開始在一些工程中應(yīng)用。