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、方便維修方面達到了更高的水平,特別是在設備大型化,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)袋式除塵器設備結構的大型化,以適應大型鍋爐機組和鋼鐵、水泥爐窯的煙氣凈化;
(2)低阻、O袋式除塵器結構的創(chuàng)新,以適應節(jié)能減排的需要;
(3)以強力清灰為特征的脈沖技術升級,以滿足長濾袋(7米以上)清灰要求;
(4)開發(fā)出氣流分布技術和計算機數(shù)字模擬技術,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)電袋復合式除塵器的研發(fā)和應用,以適應節(jié)能減排的需要;
(7)復合式袋式除塵器的研發(fā)和應用,以滿足干法脫硫工藝的需求;
(8)電磁脈沖閥性能和質(zhì)量的技術升級,以滿足除塵器可靠性要求;
(9)PLC、DCS控制技術升級和模塊化產(chǎn)品,以分別滿足大型和中小型除塵系統(tǒng)的控制要求。
以上新的技術和產(chǎn)品已廣泛應用于我國經(jīng)濟建設的各個行業(yè)。
1、水泥行業(yè)
袋式除塵器在水泥行業(yè)中的應用占據(jù)了主導地位。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,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,但無法滿足達標排放要求,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。袋式除塵器設備的大型化工作進展顯著。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量越來越大,從幾十萬m3風量、100多萬m3風量到近200萬m3風量;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。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O顯著的進步和應用表現(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,應用于中小型高爐的高爐煤氣袋式除塵技術基本普及。目前,大型高爐煤氣袋式除塵技術表現(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行中。干法凈化高爐煤氣采用袋式除塵技術取代了傳統(tǒng)的雙級文氏管濕法除塵技術。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。應用該技術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煙塵排放標準提高到50mg/m3以下,一些城市和企業(yè)排放標準達到20~30mg/m3。對于小于10μm的微細顆粒物,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,并仍難以達標排放,因而近年來許多企業(yè)開始采用布袋除塵器或電改袋;燒結機機頭煙氣凈化主要的任務是脫硫,在半干法脫硫中,應用袋式除塵器,煙塵排放濃度可大幅度降低到20~30mg/m3以下,設備運行穩(wěn)定,不受燒結機工況波動的影響,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)大型除塵器的應用場所,處理風量達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瓶頸,該O性的難題,尚需要攻關解決。
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,隨著電解槽的加大,處理100萬~300萬m3 /h風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排放標準的嚴格,袋式除塵器的應用比率迅速增加。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展迅速,單機處理能力可達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有兩種:一是長袋低壓脈沖技術,二是以德國魯奇公司為代表的低壓回轉(zhuǎn)噴吹技術。
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行了調(diào)查,整體上看,應用情況尚可,但濾料的使用壽命普遍達不到3萬小時,原因是多方面的。另外,系統(tǒng)的設計和配置還未形成標準化。
電袋復合除塵器在電力行業(yè)的應用形成了熱點,其特點是低阻O。但應用的實例不多,使用的時間也較短,對其進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。隨著城市化進程的加快,采用袋式除塵技術將是垃圾焚燒行業(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)的廣泛應用,面臨的實際工況越來越復雜,這就要求濾袋產(chǎn)品能適應理化性質(zhì)更為復雜的工況。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針刺氈還可適當提高過濾風速、減少設備體積和鋼耗量,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,有的還能達到<10mg/m3。
針對我國垃圾的復雜成分和焚燒時惡劣的工況條件,業(yè)內(nèi)專家一致認為,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、歐洲和美國進口;PTFE纖維是一種性能非常好的纖維,但售價高達52萬元/t。為打破國外壟斷,我國的科研企業(yè)在該領域重點研發(fā),并加大投入,不斷取得進展。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。
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年已達到批量生產(chǎn),為O大批量采用PPS針刺氈做出了貢獻。為使國產(chǎn)PPS纖維的性能和指標進一步提高,O在“十一五”期間設立了863計劃課題,由東北大學、江蘇瑞泰、三五二一公司承擔。
值得一提的是,2009年在濾料技術應用方面,O的有關部門贏得了與日本東洋紡的知識產(chǎn)權糾紛,維護了O的利益,保護了我國企業(yè)的知識產(chǎn)權。
6、袋式除塵器自動控制技術的進步
袋式除塵器的自動控制已普遍采用PLC機,工控機(IPC)也已進入該領域。中小型設備多采用單片機或集成電路為核心的控制技術。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)進行實時控制,還能作為集散系統(tǒng)的終端設備與主機進行數(shù)據(jù)通訊,進入工廠的管控網(wǎng)絡接受遠程控制。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、粉塵侵擾等不利條件下,不少產(chǎn)品都能可靠運行。自控系統(tǒng)的功能更為齊全,可對清灰進行程控,自動監(jiān)測記錄并顯示除塵設備系統(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)絡化控制技術得到了很好的應用;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用。