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关于袋式除尘全面实现超净排放的探讨

 大漠孤烟直ch 2018-09-25

年初至今,国家的环保政策管控愈来愈严,对于法人的追责已经由初试到推广,而且环保的不达标甚至影响到企业的信用及银行的支持,这对于企业来讲环保问题已经成为企业经营发展的必备条件,越来越多的企业认识到环保的重要性和管理的必然性,躲、逃、找人疏导已经不再是解决问题的方法和手段,因此只有自身过得硬、完全实现环保数据的全面达标,这才是响应国家号召、企业自身无忧的根本保证。所以为了全面达标,越来越多的企业提出了更低于国家标准的10㎎或5㎎超净排放指标,而且逐渐成为了发展的趋势。针对这一趋势,环保人也积极努力,争取在新的一轮机遇中找到自身发展途径。

袋式除尘就是通过滤袋实现过滤的一种除尘方式,它以初建低投入、除尘效率高为主要特征,得到市场的认可,成为了主流。但是袋式除尘器的管理与应用却又成为了发展的瓶颈,很多企业对于滤袋的选择缺乏足够的认识,日常的维护管理缺乏合理的规范,致使排放效果不好,尤其是对于袋式除尘方式10㎎以下的超净排放纷纷表示质疑,甚至很多企业又先后通过湿电技术改造来实现超净排放的目的。为此,鸿盛集团通过近几年实际工作经验的摸索,认为袋式除尘完全可以全面实现低于10㎎的超净排放,并且总结出一套可行的经验,现在与各位环保同事进行交流分享,希望得到大家的指正。

鸿盛集团认为袋式除尘器要想实现10㎎或者5㎎的超净排放,就必须关注“滤袋产品、除尘系统、管理控制”这三个根本要素,这是实现超净排放的必备条件。

第一要素:滤袋产品

滤袋是袋式除尘器的心脏,它的选择正确与否不仅关系到使用寿命,更关系到排放值能否实现达标。从目前市场上可见的滤袋产品来看,实现超净排放主要有两类产品技术,一类是超细纤维应用,另一类是膜过滤技术,下面就分别讲讲这两类技术的特征。

筛分是滤料过滤粉尘的主要机理之一,但是它却是能否实现超净过滤的关键方式,纤维和纤维之间的距离间隙就决定了多大的粉尘粒径可以通过的问题,一般说来间隙越小,拦截细小粉尘的能力就越强,过滤效果也就越好。目前制造滤料所选择的纤维多数单丝直径在2.2μm以上,这种纤维制造的滤料对于实现30㎎的过滤精度是没有什么问题的,但是对于10㎎或者5㎎而言,绝对是难于实现的。因此超细纤维的选用,就成为超净过滤的手段。通过选用1.0D的超细纤维作为迎尘过滤面的主材(梯度结构层设计),就很好的解决了纤维间的孔径问题,对于2μm的粉尘有着很好的拦截作用。另外,介绍一下P84(聚氩酰胺)纤维,此种纤维的单丝截面呈不规则形状,这种形状对于纤维与纤维之间孔隙联系起到了非常好的致密作用,因此P84纤维的选用对于超净过滤确实起到了至关重要的效果,但是P84纤维的应用推广一直受价格昂贵所制约,近几年来随着国产P84的生产,价位上有了一定程度的降低,但是据目前了解国产纤维的单丝截面并非是不规则形状,因此也就失去了超净过滤的意义。

另一种膜过滤技术作为近些年来滤料市场上的主流产品,应用上可谓方兴未艾。膜过滤技术早期来源于国外,材质为PTFE(聚四氟乙烯),这是一种抗击酸碱腐蚀较好的有机材料,在过滤基材的表面贴覆上这种薄膜,由于薄膜表面有约80%的微孔,且孔隙度较小,甚至小于1μm以下,这对于过滤而言,几乎所有的微小粉尘都可以实现有效拦截,因此对于5㎎的过滤难题就迎刃而解了。对于膜过滤目前也有两类产品,一类是针刺毡覆膜,另一类是玻纤机织布覆膜,这两种产品在市场上都有使用。就笔者而言,认为玻纤机织覆膜好于针刺毡覆膜滤料,原因是针刺毡本身的过滤机理是三维深层过滤,贴膜后转变为表面过滤,就贴膜而言,效果不如玻纤机织布覆膜的牢度好,因为针刺毡的表面在电镜微观上观察呈现凹凸不平的变化,这对于覆膜的难度是较大的,如果压力过大,覆膜的牢度得到了保障,但是透气量受到了极大的影响,否则透气量得到保障,覆膜牢度无法实现。同时覆膜时的高温也会对某些化学纤维造成损伤,致使滤料的强力下降,而玻纤机织覆膜滤料就很好的解决了膜与基材的牢度与透气量的问题。玻纤机织滤料纬纱选用膨化后的纱线,经过PTFE浸渍后可以保证多数的纤维表面都包裹上PTFE微小分子,玻纤本身就是耐高温纤维,经过高温高压与膜材的覆合是完全没有任何问题的,就完美实现了牢度与透气性双优的统一,因此玻纤机织覆膜滤料成为了超净排放的首选。

滤袋缝制过程中的针孔也是超净排放需要重点考虑的问题,这小小的针孔是绝对不能忽视的,往往通过这小小的针孔也会造成5㎎左右的粉尘逃逸,通常我们采取的办法就是用高温硅胶进行涂覆,或者用PTFE胶带粘住针孔,这两种办法都是卓有成效的。

第二要素:除尘系统

除尘系统是一个比较宽泛的定义,它不仅包含工况的温度、湿度、粉尘特性(磨琢性、粘附性或吸湿性)、粉尘颗粒粒径大小等因素,还包含除尘器设计参数(过滤速度、气流分布等)、设备制造精度等等一系列因素,在这些问题中,粉尘颗粒粒径大小、过滤速度、设备制造精度成为超净排放所讨论的主要话题。通常说来,粉尘颗粒物越小对于除尘系统的要求就越高,不仅仅针对于滤料的选择,设备的制造精度直接影响到粉尘的过滤效果。要想实现5㎎的超净排放,就必须解决所有的烟气经滤袋过滤这唯一的通道,不允许哪怕一点点的烟气通过其他渠道排放,如果存在其他通路的话,就会造成粉尘逃逸,超净排放就成了纸上谈兵,这是超净排放的一个根本性的前提。

为了了解除尘系统是否存在漏点,我们往往采取荧光粉检测的方法来进行找寻。当滤袋安装完毕后,按照滤料每平米5-10克的数量标准来进行荧光粉的涂覆,晚上用荧光手电筒或者荧光眼镜观察净气室,当发现逃逸的荧光粉后,在溢出区用记号笔做好标记,待后续修复。修复后再次重复上述过程操作,注意此次投放的荧光粉的颜色必须区别于上次投放的颜色,目的可以明显分辨出修复的效果。

除了要求所有烟气量必须经过滤袋过滤的前提以外,对于净气室是否存在漏点的问题,同样也要引起足够的重视,一般说来检测数据的仪表多数安装在除尘器的烟道出口位置,如果净气室存在泄露的话,外部空气会进入到数据的检测当中,因为外部空气也并非洁净气体,也会存在3-5甚至10几毫克的粉尘数量,因此对于除尘系统超净排放的指标会造成一定的影响。为此,为了客观的判定数据的准确性,还需要通过对净气室的含氧量进行校正,以符合国家排放测量的标准,按照外部空气的粉尘测量数据推算出净气室内因外部空气进入带来的粉尘数据值,用检测数值减去推算数值,才真正得到过滤精度的准确结果。对于排放数据的检测要采取多数据综合测算,防止粉尘的不均匀性和测量的误差。

当然合理的除尘器设计参数,对实现超净排放也是一个重要因素,一般过滤速度不能过高(工业应用的经济过滤速度为:不超过 ~1米/分钟),如果过滤风速过高,容易造成细小粉尘颗粒穿透过滤材料;另外,进入除尘器的烟气气流必须均匀,不能对过滤材料造成过度的冲刷磨损,这也是我们需要关注的重点。

第三要素:管理与控制

如果滤袋产品要素、除尘器设备系统等要素都能够完美实现预期效果的话,应该说超净排放的要求就已经实现了,但是短时期的达标只是阶段性的,为了长期实现超净排放的目的,还要重点关注管理与控制这一要素,只有让除尘系统运行长期保持一个稳定的状态,才是最后结果的有效保证。在第三要素中又包含滤袋的安装、调试、日常的管理与维护及突发事件的处理等事项,现就上述问题,再做简单的阐述。

滤袋的安装要严格遵守操作规程,覆膜滤袋必须使用花板口护套,防止安装过程花板口对膜的损伤,安装的过程中要求滤袋拼缝缝纫线处一定要背对进风口,防止长时间的气流冲刷带来的损伤。骨架要求光洁无毛刺、无锈蚀,多节骨架连接稳定,行喷吹管安装要求对中,杜绝气流喷吹带来的滤袋损伤。

预涂灰是开车前必备的一个程序,完好的预涂灰效果不仅可以有效避免油脂类的粉尘粘结在滤袋的表面致使滤袋透气性下降,还可以在滤料的表面形成有效的一次粉饼层,协助滤袋实现过滤,对于超净的过滤排放有极大的帮助。

滤袋在使用的过程中,迎尘面积灰增多,压差上升,应该通过有效的清灰隔离粉尘,使滤袋的内外压差保持在设定的范围内,清灰压力及清灰周期的设定,以及清灰气体的洁净性,这些都是需要考虑的具体问题,这些方面如果操作不当,都会带来相应的连锁反应。

袋式除尘器在运行的过程中,应防止突发异常情况的产生,如气体温度突然升高或腐蚀性气体进入、气体温度骤然降低至露点以下等等,避免因温度、湿度、化学腐蚀性、机械磨损或气流冲击等因素超出滤袋的承受范围而损坏。

经常观察袋式除尘器的压差变化、清灰系统的工作状况、工艺条件的变化等,如有意外情况产生,应及时的排除故障,调整袋式除尘器的工作状态,滤袋如有破损应该及时的更换,以保证生产的顺利进行。

总结:袋式除尘器实现10㎎以下的超净排放标准,应该说是一个系统的工程,不再是简单的滤袋产品销售,单单从滤袋角度进行严格的选择控制是无法实现最终的目的和效果,如果各位环保从业者能够从本文中得到这样的结论收获,我想这是本文最大的意义所在,本文的内容也不尽详尽,只是从袋式除尘器的工作原理及使用的角度分析了部分超净排放的要素,以此来进行抛砖引玉,具体细节详见附件1、2,后续还请各位专家指正。


附件1如何保证能够实现超净排放-DCE高硅氧(改性)膨体覆膜

随着烟气净化系统排放由过去每立方米50mg到30mg又到20mg标准的不断降低,为了保障粉尘排放的达标并且低于20mg的国家最新标准,为此很多企业又提出了10mg甚至5mg的超低排放标准,这对于烟气净化的从业者来讲,提出了一个全新的课题。 我公司从以下几方面保证≤5mg/Nm3超低极限排放:

1、滤料的选择

①超低排放滤料的选择-高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋

高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋的最高连续耐温可达260°C ,瞬间耐温为280°C 。在260°C 以上温度的条件下,纤维本身不会被直接损坏。因此,针对本工况的运行温度,高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋能够满足工况的要求。

高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋是阻燃的、几乎不吸湿(不会发生水解),具有极佳的尺寸稳定性、和合理的强度特性,抗拉强度特好,但抗折性相对较弱。在处置时应避免折弯和摩擦。而DCE尘管家薄膜滤料能有效的抗击结露,但即使有结露发生,也不会影响滤料的性能,这是其他滤料无法比拟的。高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋的笼架竖筋数必须达到20根,水平环采用星型结构,水平环间距小于200mm;脉冲压力≤0.25Mpa(工况满足)。

②超低排放滤料的过滤选择-表面过滤

在滤袋表面覆膜是有效解决超低排放的最佳手段,我司拥有独立的聚四氟乙烯(ePTFE)微孔膜生产线,滤袋超低排放的基膜产品具有优良的抗腐蚀、耐老化、耐高温、防水透气等特性。通过电子显微镜观测,PTFE微孔薄膜表面形态是具有蜘蛛网状的微孔结构,厚度在30μm左右,孔隙率可达85~90%,微孔数量达1×109/cm2

ePTFE微孔薄膜

我司制膜用PTFE粉料及其它助剂优选进口原料,与美国杜邦公司、日本大金公司达成长期合作意向,供应我司特殊批号的制膜原料。膜材具有表面光滑、耐化学物质、孔径均匀细小、孔隙率高、透气均匀,在相同透气量下薄膜厚度值大,耐磨性好,使用寿命长,过滤效率高(如下图)。 覆膜后的高硅氧(改性)覆膜滤袋超低排放滤袋更进一步确保实现烟气“超低排放”(可低至5mg/Nm³以下)标准。

与传统胶覆膜对比,传统胶覆难抵御高温,胶在高温状态下熔化易产生膜与基材脱离现象;膜经过胶粘后,膜上的微孔容易被胶堵塞,透气量大大降低。高硅氧(改性)覆膜超低排放滤袋采取特殊的热覆膜技术,通过基材表面的PTFE乳液介子与PTFE薄膜在半烧结状态下粘结成一体。在绝对保证覆合牢度的前提下,提高覆膜滤料的透气性能。可以承受8kg的喷吹压力也不会脱膜(手搓不掉)。

覆膜滤料的优势

普通滤料和覆膜滤料过滤方式的区别在于:普通滤料为深层过滤;覆膜滤料为表面过滤。深层过滤是指依靠在滤料表面附着形成的初期粉饼层过滤。在初期粉饼层形成前,过滤效率低。在过滤过程中,阻力上升明显。表面过滤指滤料依靠表面细密的PTFE薄膜直接滤除烟气中的粉尘。由于PTFE具有光滑、不粘和憎水的特点,粉尘很难附着在滤袋表面,因此阻力平稳、过滤效率稳定。(如图一)

与PTFE浸渍滤料的比较(过滤前后)

图一

降低运行阻力

普通滤料在使用中由于表面积累的粉尘逐渐增多,而表现为运行阻力的逐渐增高;覆膜滤料在使用中由于PTFE薄膜光滑,粉尘不容易在滤料表面积聚,因此运行阻力低且运行平稳。(如图二)

图二

粉尘排放低

由于PTFE薄膜的纤维组织极为细密,且具有一定的立体结构。因此绝大部分的粉尘被截留在薄膜表面,排放接近于零(如图三)。能够很好的满足排放要求。

滤袋寿命长

由于阻力上升慢,清灰频率降低,脉冲空气对滤料的机械损伤减小,延长滤料的使用寿命;由于PTFE薄膜具有不粘灰、憎水和化学稳定性好特点,粉尘不易在滤料表面板结,从而延长使用寿命。(如上图二)

系统能耗降低

综合以上的优点,风机的能耗降低、压缩空气的用量减少。(如上图二)

减少因结露引起的“糊袋”风险

一旦发生结露现象,普通滤料由于表面粗糙,粘附在表面的粉尘团聚、板结很难用脉冲清灰剥离,因此造成高压差而导致滤料报废。而覆膜滤料由于表面光滑,且由于PTFE薄膜憎水、不粘的特点,针对含有吸湿性盐类,有一定粘性的粉尘,依然具有较好的清灰效果。

③超低排放滤袋缝制精细加工-滤料针孔和袋头袋底采用密封(耐高温硅胶涂覆)的方式;

我司为了满足水泥厂工况更完美实现“超低排放”,对高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋有“二项加强”:滤袋的袋头采用PTFE针刺毡加固,防止花板口透尘;缝制针孔采用2400D PTFE线缝制,防止针孔细微透尘和腐蚀造成的开线;严格按照ISO9001:2008质量管理体系的标准指导和管理生产的每个流程,建立起以全面质量管理为理念。从原料检验、清洗直到成品入库需要50多道工序,每个工序均设有关键质量控制点,为了加强生产过程中的质量控制。

滤袋在加工过程中,滤袋的尺寸偏差等完全满足符合《GB12625袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》中的规定,而且滤袋在加工缝制工艺最后环节,对袋身针孔采用特殊硅胶处理,更进一步防止超细粉尘从针孔逃逸的风险,完美实现烟气过滤“超低排放“(可低至5mg/Nm³)标准。

2、除尘设备和运行要素也是实现超低排放的关键条件

除尘器设备:除尘器的密闭效果也是控制粉尘超低排放的关键,可以通过荧光粉检测的方法,寻找漏点,确保烟气管道、旁路阀、壁板及所有焊接点无泄漏。同时要求花板做工精密,花板平面度偏差小于2mm,花板孔中心与加工基线的偏差小于1.0mm,且相邻花板孔中心位置偏差下于0.5mm,花板孔径偏差按0~+0.2mm要求,保证粉尘不从花板孔渗出。除尘设备漏风率≤1%,基准含氧量为6%。

a. 除尘器净气室整体的防腐处理;

b. 除尘箱体的保温;

c. 喷吹系统、卸灰系统的正常运行;

d. 对整体的除尘系统进行查漏,包括花板、旁路、烟道、等所有易产生漏点的位置进行排查;

e. 如检测旁路系统有漏点,要求重新更换更严密的旁路或者将旁路取消不予使用。

f. 要求在除尘器出口位置增设检测点,以保证能够准确检测烟尘排放数据。

3、泄漏荧光粉检测试验-准备阶段 

1) 准备好一盏紫外线荧光灯和检测用荧光粉(最好有两种不同的颜色),及记录泄漏点的粉笔、荧光笔或石笔。

2) 准备好足够的检测用荧光粉;一般每100m2的过滤面积需用荧光粉500g. 

1) 建议在做荧光粉泄漏检测试验前,需先进行预涂层处理。

2) 建议做荧光粉泄漏检测试验时,选择在除尘器周围环境较暗的时候进行,例如晚上;同时,在实施检测时,关闭测试环境周围的灯光,这将便于用紫外线灯检测出泄漏点。

3) 但同时需准备保留好紫外线灯的供电电源,请其他不参与检测试验的人员撤离除尘器区域。

4) 参与除尘器内泄漏检查的有关人员,请不要参与荧光粉的投粉工作,以免在随后的泄漏检查时,将荧光粉带入除尘器内,造成虚假的泄漏点。

5) 在沿除尘器主进风管确定一个荧光粉的投料口,此投料口最好远离除尘器进风口位置 5~10米。通常这类投料口可能是检修人孔、观察孔、测试孔或冷风混风口等。

6) 检查所有的除尘器进风口处、分隔室进风口处的调节挡板阀,确保处于全打开状态;关闭脉冲清灰系统。

7) 启动主风机运转;在风机电流负荷容许的条件下,尽量开大风机出风口的档板开度。

8) 从选定投料口,徐徐投入准备好的测试用荧光粉。

9) 在投完全部测试用荧光粉后,保持主风机继续运行10~15分钟。

10) 注意点

11) 在荧光粉泄漏检测试验进行的整个过程中,不能开启脉冲清灰系统;一旦,由于误操作而开启了脉冲清灰系统,整个荧光粉泄漏检测必须重新进行。

12) 注意点

13) 在荧光粉泄漏检测试验进行的整个过程中,不能开启脉冲清灰系统;一旦,由于误操作而开启了脉冲清灰系统,整个荧光粉泄漏检测必须重新进行。

荧光粉投料过程

4、泄漏检测试验-测试阶段 

1) 关闭除尘器主风机电源,从远离风机的一端开始,用紫外线灯逐一检查各分隔室的泄漏状况:

2) 小心打开除尘器分隔室的密封门,以免破坏花板表面泄漏点的荧光粉分布状况。

3) 若发现泄漏点,用粉笔或石笔及时做好有关标志,待检查完所有分隔室后,再一起进行密封修复处理。

4) 若发现滤袋口有泄漏现象,找出原因。若必要需更换滤袋或重新安装泄漏处的滤袋。

5) 若发现除尘器花板以上部分结构上有泄漏,建议用高温硅胶进行密封处理。

6) 处理完所有泄漏点后,若必要,需用另一种不同颜色的荧光粉,再做一次荧光粉泄漏检测试验,以确保除尘器及滤袋不会有泄漏产生。

5、预涂层处理定义

为了防止、减少有些细小的、潮湿的、粘性的粉尘对未使用过的薄膜滤袋的粘附,需要用已知细度的粉尘,在新的薄膜滤袋使用前进行预涂层处理。预涂层的粉尘可以选用#400目(38μm)的石灰石(CaCO3)、硅藻土等。具体选用何种材料、多少用量作为预涂层用粉尘,请向我司技术部门进行咨询。

 对于水泥窑尾的应用,可以选用水泥窑尾粉尘、水泥生料粉尘、硅藻土等,作为预涂层用粉尘。

 具体预涂层用粉尘耗量:建议每100m2的过滤面积,预涂层用粉尘量不少于~25kg。(或能使滤袋内外产生12~25mm水柱高的压差.

6、预涂层处理 --预涂层处理顺序

1) 在沿除尘器主进风管确定一个预涂层粉的加料口,此加料口最好远离除尘器进风口位置 5~10米。通常这类加料口是检修人孔、观察孔、测试孔或冷风混风口等。

2) 检查所有的除尘器进风口处、分隔室进风口处的调节挡板阀,确保处于全打开状态;关闭脉冲清灰系统。

3) 启动除尘器主风机运转,在风机电流负荷容许的条件下,尽量开大风机出风口的档板开度。

4) 在加料以前,记录检查每个除尘器的分隔室压差情况,确保每一个分隔室压差是一致的,否则,需调节分隔室的进口处挡板,并做好必要的标志,使所有的分隔室压差保持一致,以保证各分隔室的进风量是平均的。

5) 从选定的加料口,慢慢投入全部预涂层用粉尘。

6) 投完全部预涂层用粉尘后,保持主风机继续运行10~15分钟。不要关闭主风机,等待下一步的其他调试或开车。

7) 在进行预涂层处理的整个过程中,不能关闭主风机;一旦,由于误操作而关停了主风机,整个预涂层处理必须重新进行。

预涂灰加料作业

7、建议除尘器开停车运行顺序-脉冲除尘器 

再次确认脉冲压缩空气压力及 脉冲控制仪的脉冲电磁阀开启时间

1) 开启除尘器主风机;在正式开始投料前,进入除尘器的烟气温度需达到~ 140℃;若是用燃油点火的,在点火以前,必须做预涂层处理。

2) 开启除尘器灰斗底部的卸排灰系统。

3) 当除尘器滤袋内外的压差达到60~75 mm水柱高时,才启动脉冲清灰系统。

4) 当投料逐步增加,达到设计期望量时,稳定工作4~6小时后,再调整脉冲清灰时间,使除尘器滤袋内外的运行

5) 压差稳定在110~130mm水柱高;每次调整脉冲清灰时间时,需让除尘器运行~4小时后,若必要时,再作下一次调整。

6) 在关闭除尘器主风机电源后,使除尘器脉冲清灰系统继续工作3~5周期(清除滤料表面残余粉尘,避免在停机后温度下降至露点,引起粉尘板结、“糊袋”现象)

7) 如果需要停车后开仓检查滤袋,建议在停止投料后继续保持主风机和清灰系统运行一段时间,使温度下降,防止发生烧袋等风险。

8) 正式投运前,再次确认滤袋是否安装好,夹箍都紧固好,滤袋张力是否合适,检修门等是否密封完好,出口管道和反吹风调节阀是否正确关闭。

9) 滤袋的张力按照滤袋周长决定(0.36kg/cm),一般在30-35kg之间

10) 张力是否合适判断:两手用力挤压安装好的滤袋,袋内壁不会擦碰

11) 开启除尘器主风机。如必要,对滤袋再做预涂覆处理。

12) 开启除尘器灰斗底部的粉尘输送系统。

13) 当除尘器滤袋内外的压差达到60-75mm水柱高时,启动反吹清灰系统。

8、除尘器系统的日常周期性维护

1) 建议每小时记录一次除尘器各分隔室的运行压差;一旦发现有异常情况发生,请参照故障分析表内容,加以解决。

2) 每工作班必须检查一次除尘器灰斗的排灰情况,确保灰斗内的积灰是空的或不超过灰斗的三分之一高度,以避免入口进风将清下的粉尘再重新带回滤袋表面,加重滤袋的运行负荷及磨损。因为除尘器的灰斗不是设计用于贮存积灰的功能,只是作为排灰的漏斗,否则,会增加除尘器系统不必要的维护工作量。

3) 经常检查脉冲用压缩空气的质量,确保脉冲用压缩空气是干燥清洁无油无杂质的。

4) 经常检查脉冲用压缩空气的压力:确保除尘器气包清灰压力在正常范围内,千万不可以超过建议的最高值 。高压力将损坏脉冲阀及缩短滤袋的实际使用寿命。

5) 定期检修时,脉冲喷吹管的位置需进行检查和必要的维护,避免由于脉冲喷吹管松动、走位、连接脱落而造成脉冲喷嘴中心与滤袋孔中心相偏差,导致滤袋被磨损、损坏。

6) 除尘器的进口处连续温度应控制在滤料使用的上限温度以下,同时高出露点温度10 °C以上。超过上限温度短时间每天应控制在少于15分钟,且温度不可以超过上限温度10°C;一旦温度接近或超过上限温度应采取必要的紧急措施(开启冷风混风阀、开启旁通风管…)使温度得以及时降低,并作好相应的记录。

7) 除尘器所有进、出口处的挡板应经常检查,以保证运行完好,确保各分隔室入口的分支风管不会有被粉尘堵塞现象;失效的挡板和堵塞的风管将会导致进入除尘器各分隔室的气流不均匀、局部流速过高,会直接导致滤袋的磨损。

8) 任何时候发现有烟囱冒灰、排放超标等滤袋破损现象,必须及时进行查找、更换或封塞处理并记录该位置。

9) 经常检查除尘器分隔室门的密封情况,确保所有密封条良好,不会有泄漏存在,否则会造成低温结露,损坏滤袋。

10) 一旦预知了原材料或燃料内含有氢氟酸物质(HF),无论是在运行期间或临时停车时,当除尘器进口处的温度低于104℃时,必须立刻关闭除尘器脉冲清灰系统,同时,若可能,即刻进行预涂层处理,使滤袋表面有足够的预涂粉尘,以保护滤袋免受氢氟酸HF的侵蚀(特指高硅氧(改性)滤料应用场合)。


附件2高硅氧(改性)膨体覆膜滤料产品说明

1、纤维特点

高硅氧(改性)纤维

特性:高硅氧(改性)纤维是一种无机纤维,主要成份SiO2,耐高温性能突出,高硅氧(改性)纤维可以280℃的温度条件下长期工作,瞬间温度可达300℃。强度高、伸缩率小,它的抗拉强度比其他各种天然、合成纤维都要高,伸长率仅为2%~3%。优良的耐腐蚀性能,高硅氧(改性)滤料可以在大部分酸性及碱性工况中正常运行,只有氢氟酸和浓磷酸对它的侵蚀比较严重。高硅氧(改性)纤维表面光滑,过滤阻力小,有利于粉尘剥离。它不燃烧、不变形。高硅氧(改性)纤维是一种性价比优良的中、高温烟气除尘的过滤材料。

PTFE(聚四氟乙烯)

PTFE属于高分子材料,具体特点如下:

Ø 耐温性好:使用工作温度在-196℃—260℃之间;PTFE的热稳定性是热塑性塑料中最高的,低温下不丧失其自润滑性,有较高强度,在260℃时仍有柔软性。    

Ø 耐腐蚀:对大多数化学药品和溶剂,表现出惰性、能耐强酸强碱、水和各种有机溶剂;

Ø 耐磨损性:具有优良的耐磨性能;

Ø 耐气候:有塑料中最佳的老化寿命,可以适应各种气候使用;  

Ø 高润滑;摩擦系数是至今固体材料中最低者;

Ø 不粘性:表面光滑,是固体材料中最小的表面张力,不粘附任何物质。

2、高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋产品特性

由于高硅氧(改性)纤维自身的纤维特点,再结合PTFE的优良性质,使高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋有如下产品特性:

特征一:耐温性突出

我司选用国内最好的无碱高硅氧(改性)原料(成都石原、山东义和诚等)为原料,无碱高硅氧(改性)耐温260℃以上、中碱高硅氧(改性)仅为220℃。由此制成的高硅氧(改性)覆膜滤料可以在酸露点以上到260℃之间连续运行。高硅氧(改性)膨体覆膜滤料在260℃烘箱内烘烤2小时,理化指标不变、颜色不变,这是其它滤料所不具备的。

特征二:高强力、抗耐折

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋的经纬向强力没有经过针刺的破坏,是普通毡类滤料的数倍以上,由于强力高,所以可加工成10米、甚至12米长的滤袋使用;滤袋高温下不会收缩,几乎保持原尺寸,不会影响滤袋与骨架的间隙度,保证清灰效果。高硅氧(改性)滤袋伸长率小于4%,过滤运行中,滤料的自重加上粉尘层的重量不会造成滤袋伸长,同时也大幅减轻了气压清灰对滤袋造成的周期性折损。

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋采用单丝直径3.8-5.0μm超细高硅氧(改性)做为原料,高硅氧(改性)的单纤维直径越细,它的耐折性越好,制成的滤料使用寿命就越长。

我们通过实验得出结论,5.0μm的高硅氧(改性)要比9μm的高硅氧(改性)耐折性高2.5倍(下图);而3.8μm的高硅氧(改性)的耐折性能是9μm高硅氧(改性)的5倍以上。也就是说,从耐折性的角度分析,单丝直径3.8μ与单丝直径9μm的高硅氧(改性)分别制成滤袋后的使用寿命会相差15-20倍。 

特征三:耐氧化、耐腐蚀

在常温下,高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋耐有机和无机酸的侵蚀,以及在弱碱中保持良好的性能稳定。经过实验测试分析,我司研发的高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋的耐酸性能比普通高硅氧(改性)滤料耐酸性能高出多倍;实验对比(见下表)高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋在经过酸煮实验以后,耐酸碱腐蚀性的强力保留率:

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋不会被氧或氮化物氧化,因此不必考虑除尘器中氧含量高与低的问题。所以高硅氧(改性)的耐氧化、耐腐蚀性突出,并且滤料整体经过PTFE乳液浸渍处理,PTFE乳液浸渍会在高硅氧(改性)表面形成致密的保护膜,所以高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋滤袋在除尘设备运行过程中受到侵蚀很小。

特征四:防水性佳

我司高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋在后处理方式上采用独特工艺,生产的高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋在常温及高温状态下表现极佳的防水性能,更利于高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋应用在水泥工况中。滤料防水性极佳,不仅常温状态防水等级可达3.5级,在高温状态下,防水等级仍可达4级。

水滴防水测试

特征五:易清灰、低阻

滤料厚度在0.8mm,只有毡类滤料的1/3,质地柔软。清灰时滤料呈蛇形抖动,粉尘易于剥离;清灰压力小、清灰次数少,清灰周期延长,可以有效降低压缩空气的消耗,减少维护量,节省运行费用。高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋基材为二维结构的高硅氧(改性)膨体滤布,由于其结构特点,系统运行阻力较三维滤料更为平稳。

另外由于PTFE(聚四氟乙烯)覆膜的特殊自洁、憎水的特性,覆膜滤料易清灰,同时粉尘不会深入滤料内部,因而能在不增加运行阻力的情况下保证气流的最大通量,是理想的高温烟气过滤材料,如下图。

特征六:过滤精度高

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋表面的微孔小而均匀(0.10-2.0μm),能分离所有大于微孔直径的粉尘,与普通过滤材料通过粉饼层过滤的深层过滤机理不同,滤料主要是通过微孔ePTFE薄膜进行的表面过滤。下图为普通过滤材料与覆膜滤料两种不同过滤机理的示意图。从图中可以看出,滤料表面过滤机理,几乎能截留含尘气流中的全部粉尘,因此滤料具有极高的过滤效率。

综上所诉,高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋在清灰时滤料呈蛇形抖动,粉尘易于剥离;清灰压力小、清灰次数少,有效降低压缩空气的消耗,节省运行费用。只要是具备了理想的气流分布,合理设计的清灰系统,高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋在运行过程中的压差很稳定,长期运行后系统阻力升高非常缓慢。

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋表面过滤具有以下特征:   

Ø 提升细粉尘捕截率,降低粉尘排放;

Ø 改善滤袋清灰能力,低阻力,低压差;

Ø 经久耐用,延长滤袋使用寿命;

Ø 降低风机能耗;

Ø 提高通风量;

Ø 有能力克服事故而得以再生;

Ø 减少粉尘在滤料内堆积造成滤料堵塞。

3、高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤袋实现过滤精度高的关键要素

实现过滤精度高的关键要素——纬纱膨化

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤料纬纱经特殊膨体工艺处理,纤维结构更蓬松,织物结构更厚、纤维间隙更致密,增加表面积、延长捕集粉尘时间、有益微细粉尘凝聚,粉饼层结构蓬松、空隙率大,孔更均匀,除尘效果更好、阻力更小。纬纱采用膨化技术与普通高硅氧(改性)滤料相比具有以下特点:

Ø 在相同克重下,膨体纱滤布的厚度较厚;

Ø 膨体纱滤布的透气性优于普通滤布,均匀度好;

Ø 过滤性能好,纱线膨松,表面积大,有利于发生拦截、扩散、静电、重力、惯性等效应,捕集粉尘;

Ø 膨体纱滤布经过后处理,浸润剂易于在单根纤维表面“包裹”形成保护膜;

Ø 膨体纱滤布有利于基材与薄膜的复合,提高覆膜牢度。

v 实现过滤精度高的关键要素——ePTFE微孔膜

我司采用美国杜邦或日本大金进口的聚四氟乙烯树脂,生产的ePTFE膜表面光滑、耐化学物质、孔径均匀细小、孔隙率高、透气均匀,在相同透气量下薄膜厚度值大,耐磨性好,使用寿命长,过滤效率高,膜的牢度好, 可承受8kg的喷吹压力不脱膜,经实际工况应用,微孔膜的脱膜率<5% 。

 经VDI检测,微孔薄膜表面城蜘蛛网状微孔结构,微孔膜孔径在0.1—2μm之间,厚度15μm左右,孔隙率>85%左右,达1×109/cm2。覆膜后的高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤料过滤精度高,更进一步确保实现烟气“超低排放”标准。

高硅氧(改性)膨体覆膜机织滤料采取特殊的高温热覆膜技术,通过基材表面的PTFE乳液介子与PTFE薄膜在320℃的高温半烧结状态下粘结成一体。在绝对保证覆合牢度的前提下,提高覆膜滤料的透气性能。可以承受8kg的喷吹压力也不会脱膜(手搓不掉)。

实现超低排放的关键要素——滤袋缝制

滤袋缝制符合行业标准HJ/T326-2006、GB/T 12625等相关规定。采用数控分切机裁剪,尺寸稳定无偏差;缝制用连续生产线进行控制,产品质量更好更稳定;袋身线迹的上下片平整,袋口及袋底接口部位对折均匀。袋身采用高强力PTFE线或高硅氧(改性)线缝制,防止腐蚀造成的开线;严格按照ISO9001:2008质量管理体系的标准指导和管理生产的每个流程,建立起以全面质量管理为理念。

缝纫线针孔涂胶技术说明

为进一步保障超净排放的实现,我司对滤袋所有缝纫线针孔进行涂胶处理,其优点如下:

涂胶工艺使用的为优质密封型单组分硅酮胶,耐温260-280℃。可以在高温下保持良好的粘接性能和抗腐蚀性,使用寿命长。涂胶胶层致密、均匀。杜绝了细小的粉尘通过缝纫线针孔泄露到滤袋内部,有效的保障的超净排放的实现。

两种滤袋整体对比

4、滤料“深层过滤”与“表面过滤”的对比 

4.1、深层过滤与表面过滤的区别

针刺类滤料其工作原理是所谓的“深层过滤”技术,即通过滤料纤维的捕集,先在滤料表面形成“一次粉尘层”(即粉饼),再通过这层粉饼来过滤后续的粉尘。在使用初期,由于滤料本身的空隙较大,部分粉尘会穿过滤料排放出去。只有当第二阶段粉饼层形成后,过滤过程才真正开始。在过滤过程中,第二阶段粉饼层对粉尘进行过滤,初粉饼层,负责烟气中粉尘的捕截。第二阶段粉饼层,在所有的“深层过滤”中都要需建立,滤料继续使用后,滤料表面的粉尘会逐渐渗入到滤料中,导致滤料孔隙堵塞,使设备运行阻力不断增加,直至必须更换滤料为止。

ePTFE覆膜除尘布袋是在普通滤料表面复合一层聚四氟乙烯(PTFE)薄膜而行成的一种新型滤料。这层薄膜相当于起到了“一次粉尘层”的作用,物料交换是在膜表面进行的,使用之初就能进行有效的过滤。薄膜特有的立体网状结构,使粉尘无法穿过,无孔隙堵塞之忧。这种过滤方式称为“表面过滤”。覆膜滤料不仅可实现近于“零排放”,同时由于薄膜不粘性、摩擦系数小,故粉饼会自动脱落,确保了设备阻力长期稳定,因此充分发挥了袋式除尘器优越性,是理想的过滤材料选择。

4.2、深层过滤的不足之处

Ø 除尘器的运行压差高;

Ø 每次清灰后,会有短期的“冒灰”现象;

Ø 总体上难以有效控制粉尘排放;

Ø 一旦遇到“糊袋”现象后,滤袋不能再生;

4.3、ePTFE微孔透气膜特性

Ø 独特的微孔结构

Ø 可调制各种有效的细孔径尺寸

Ø 高孔隙率  (几亿个有效孔/cm2)

Ø 双向轴结构  

Ø 憎水性

Ø 化学惰性好

Ø 耐温范围广 (-260 to +260oC)  

Ø 低摩擦系数

4.4、表面过滤机理 

Ø 利用ePTFE微孔透气膜捕截过滤烟气中的粉尘

Ø ePTFE透气膜覆合在各种针刺毡或机织布表面,充当初粉饼层的功能

Ø 持续有效地保证高效过滤

4.5、ePTFE微孔覆膜滤料的优势

Ø 提供细粉尘捕截率,降低粉尘排放

Ø 改善滤袋清灰能力,低阻力,低压差

Ø 经久耐用,延长滤袋使用寿命

Ø 降低风机能耗

Ø 提高通风量

Ø 有能力克服事故而得以再生

4.6、ePTFE微孔覆膜滤料与普通非覆膜滤料的比较

Ø 提供细粉尘捕截率,降低粉尘排放

Ø 提供细粉尘捕截率,降低粉尘排放

Ø 经久耐用,延长滤袋使用寿命

Ø 改善滤袋清灰能力

Ø 降低“糊袋事故”风险

若发生锅炉蒸汽管 “爆管”事故,大量水汽会进入除尘器,使粉尘板結在滤料表面或滤料內潮湿、结露造成粉尘板结在滤袋表面,堵塞滤袋的透气性。

4.7、ePTFE微孔覆膜滤料与表面涂覆滤料的比较

表面涂覆滤料:将发泡剂喷涂到滤料表面,利用泡沫收缩形成蜂窝状圆孔如下图

5、高硅氧(改性)膨体覆膜滤袋配套袋笼要求

袋笼(骨架)

袋笼设计轻便坚固,袋笼去除毛刺,避免滤袋的损伤。袋笼经过高温有机硅涂覆处理。

袋笼的设计采用整体式或分节式,将使得安装袋笼的操作处理更加容易。分节式袋笼的连接采用无需特殊工具的简单内锁装置。

袋笼选用了独特设计的的星形袋笼结构,竖筋为20根筋,支撑环采用星形结构,主要是利用竖筋的增多,增加竖筋与滤袋的摩擦面积,减少滤料因折损导致的摩擦,横筋采用星形支撑环的方式,是为了减少横筋与滤袋在脉冲清灰喷吹过程中的摩擦。以保证滤袋的高效寿命。

6、高硅氧(改性)膨体覆膜滤料参数

关注:为帮助水泥企业应对能效与环保升级,加速水泥行业升级步伐,中国水泥网将于2018年10月17-18日在浙江金华举行“2018第六届中国水泥节能环保技术交流大会”,本次大会以“深度节能 智能智造 超低排放”为主题,诚邀政府主管领导、技术专家、科研单位等共聚一堂,就水泥节能环保新技术、新装备展开交流探讨,共同开拓行业绿色未来。

内容来源:浙江鸿盛环保科技集团有限公司

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