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袋除塵技術(shù)中耐高溫濾料的選用與發(fā)展趨勢(shì)

來(lái)源：一恒除塵設(shè)備發(fā)布時(shí)間：2011/10/31 9:22:44

1、袋除塵技術(shù)的進(jìn)步
袋除塵技術(shù)作為一種主要的除塵手段，廣泛應(yīng)用于冶金、鑄造、建材、電力等行業(yè)。由于袋除塵器除塵效率高、能夠滿足其嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，因而受到發(fā)達(dá)我國(guó)的普遍重視，因此袋除塵器及相關(guān)技術(shù)也獲得了大的發(fā)展和應(yīng)用。
德國(guó)水泥工業(yè)80%的廢氣是通過(guò)袋除塵器凈化的，這使水泥粉塵的散失量小于其產(chǎn)量的0.05%。一些傳統(tǒng)上使用電除塵器的場(chǎng)所，如水泥廠回轉(zhuǎn)窯尾、冷卻機(jī)也開(kāi)始改造為大型袋除塵器。原因是袋除塵器的運(yùn)行費(fèi)用雖然比電除塵器高,但其設(shè)備費(fèi)用往往只有電除塵器的一半，更需要的是，電除塵器的排放濃度很難達(dá)到50mg/m3。許多發(fā)達(dá)我國(guó)如美國(guó)、加拿大、澳大利亞在電廠的除塵中，也大量采用袋除塵器替代電除塵器，如澳大利亞新南威爾士洲20臺(tái)燃煤機(jī)組中，18臺(tái)采用了袋式除塵器，總裝機(jī)容量大過(guò)10000MW，這使電廠粉塵的發(fā)散量大大降低。
國(guó)內(nèi)由于經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的限制以及一部分觀念上的原因，這些領(lǐng)域的袋除塵技術(shù)一直沒(méi)有得到較大的發(fā)展。袋除塵技術(shù)在很大程度上取決于濾料的選材，長(zhǎng)期制約袋除塵技術(shù)發(fā)展的主要原因是濾料的耐溫問(wèn)題及過(guò)濾風(fēng)速偏低。20世紀(jì)80年代中期，隨著濾料技術(shù)、制造技術(shù)、控制技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，袋除塵技術(shù)在立窯水泥廠烘干及窯頭窯尾、超高功率電弧爐、高爐煤氣凈化、炭黑廠尾氣收集等許多領(lǐng)域都取得了很大的進(jìn)步。
2、目前所使用的幾個(gè)濾料品種
目前用于袋除塵器的國(guó)產(chǎn)耐高溫濾料品種較少，使用纖維的品種只集中在玻璃纖維和美塔斯(Metamax)化學(xué)纖維兩種原料上，濾布的材質(zhì)主要有小高爐用的機(jī)織玻璃纖維布，為中堿玻璃纖維，一般為后處理，也有用素布的，300m3左右的中型高爐絕大部分使用的為前處理或后處理的下班纖維布，中堿、無(wú)堿均有；部分300m3中型高爐近年來(lái)采用首鋼設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的高爐煤氣凈化技術(shù)——長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器,選用的濾料為杜邦——帝人公司的美塔斯針刺過(guò)濾氈，大型煉鐵高爐,如首鋼、太鋼使用的濾料為從日本進(jìn)口的美塔斯針刺氈；上海五鋼公司100t/h直流電弧爐使用的濾料為滌綸針刺氈；立窯水泥廠的玻纖袋除塵器使用的濾料為玻璃纖維,結(jié)構(gòu)為膨體紗和連續(xù)纖維的，還有Midwesco公司提供的玻纖濾料。
3、濾料的選用原則
濾料通常是以纖維為原料制成的，各種纖維具有不同的理化特性，在滿足溫度、濕度、強(qiáng)度，以及耐化學(xué)穩(wěn)定性要求方面各有所長(zhǎng)。
作為濾料用途，充分掌握含塵氣體的特性，認(rèn)真對(duì)照各種纖維所具性能，加以合理選擇。
含塵氣體的溫度是選用濾料的一個(gè)首要因素，各種纖維材質(zhì)可供長(zhǎng)期連續(xù)使用的溫度，以及考慮到由于設(shè)備和管理的原因而允許的間斷瞬時(shí)可使用的上限溫度。按連續(xù)使用的溫度(干態(tài))，可把濾料分為三類：低于130℃為常溫濾料；130℃～200℃為中溫濾料；高于200℃為高溫濾料。對(duì)于氣體溫度激烈波動(dòng)的工況條件，宜選擇安全系數(shù)稍大一些的，瞬間峰值溫度不得大過(guò)濾料的上限溫度。對(duì)于高溫?zé)煔?，可以直接選用高溫濾料，也可以在采取冷卻措施后選用中溫或常溫濾料，具體選擇應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較后確定。
可耐200℃以上高溫的過(guò)濾材料除由美塔斯和玻璃纖維制作外，還有惡二唑、聚苯硫醚、聚亞酰胺、聚四氟乙烯、不銹鋼纖維等。后幾種纖維的耐溫性、化學(xué)穩(wěn)定性并不比前兩種差，但也要從制造加工成本和生產(chǎn)難易程度上加以選擇確定。
除溫度因素外，還要綜合考慮含塵氣體的濕度、腐蝕性、可燃性、爆炸性,粉塵的形狀、粒徑大小、附著力和凝聚性，以及根據(jù)袋除塵器的清灰方式來(lái)選擇濾料。清灰方式是選擇濾料結(jié)構(gòu)品種的一個(gè)主要因素，不同清灰方式的袋除塵器因清灰能量、除塵布袋形變特征的不同，需選用不同結(jié)構(gòu)品種的濾料。如脈沖除塵器為脈動(dòng)清灰，屬于高能清灰，要求濾料強(qiáng)度高、耐磨、耐折、耐沖擊,需采用氈類濾料，玻纖布和機(jī)織布不宜應(yīng)用。
針刺氈濾料是相對(duì)于紡織濾料的一個(gè)進(jìn)步，具有更高的除塵效率和透氣率；通過(guò)燒毛或熱軋光等表面整理，可具有良好的粉塵剝離性能。更主要的是，采用脈沖噴吹這種強(qiáng)力清灰的方式，可以確保設(shè)備阻力處于較低的限度內(nèi)。
目前有性能更優(yōu)的濾料，例如：薄膜濾料、涂層濾料等，可以獲得更高的除塵效率和過(guò)濾風(fēng)速、更低的設(shè)備阻力、更長(zhǎng)的使用壽命，但價(jià)格較貴。薄膜濾料通常只在回收貴重物料或凈化要求特別高的場(chǎng)合，才值得使用，即使在發(fā)達(dá)我國(guó)和地區(qū)，其市場(chǎng)占有率也不高。因此氈類濾料在今后很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)將成為過(guò)濾材料的主流產(chǎn)品。
4、氈類濾料在應(yīng)用中存在的問(wèn)題
長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，其具有濾速高、清灰效果好、除塵濾袋壽命長(zhǎng)、設(shè)備簡(jiǎn)單、故障少、操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，完全可以取代大布袋反吹風(fēng)除塵系統(tǒng)。但目前所使用的兩種氈類濾料均存在不同缺點(diǎn)，還不是理想的濾料。
美塔斯針刺氈使用壽命長(zhǎng)，但價(jià)格較貴，耐溫在220℃左右，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作水平和溫控水平均要求較高；玻纖氈濾袋雖耐溫波動(dòng)范圍較大，價(jià)格便宜，但同美塔斯針刺氈相比，運(yùn)行阻力高、耐磨和耐折性差、使用壽命短。二者綜合使用成本相差不太大，對(duì)比之下，前者性能好，價(jià)格也高；后者性能差，價(jià)格也低。
5、新型的耐高溫濾料
近年來(lái)，遼寧撫順市工業(yè)用布廠與營(yíng)口玻璃纖維有限公司，在玻纖氈的基礎(chǔ)上研制及開(kāi)發(fā)了氟美斯耐高溫過(guò)濾氈的系列產(chǎn)品，部分型號(hào)的產(chǎn)品已批量投放市場(chǎng)。其中適合高爐煤氣凈化使用的耐高溫過(guò)濾氈為FMS9806型，它是P84與玻纖的復(fù)合產(chǎn)品，其耐溫為260℃，透氣性好于玻纖氈，價(jià)格與玻纖氈差距不大。此濾氈飽合更牢固，耐磨、耐折，并可以達(dá)到化纖氈的壽命。因P84纖維的截面為無(wú)規(guī)則形截面，因此具有更大的表面積，其產(chǎn)品過(guò)濾效果更佳，是今后很有發(fā)展前景的一種價(jià)廉物美的新型濾料。
氟美斯過(guò)濾氈在韶關(guān)治煉廠應(yīng)用效果很好，壽命達(dá)9個(gè)－10個(gè)月,比玻纖氈壽命長(zhǎng)6個(gè)－7個(gè)月；在盤(pán)錦天然氣化肥廠應(yīng)用,在300℃煙氣條件下，使用壽命達(dá)6個(gè)月；在蒙西水泥有限公司，氟美斯過(guò)濾氈應(yīng)用于4m/min的高過(guò)濾風(fēng)速除塵器中，有時(shí)溫度還超標(biāo)，目前使用壽命已大過(guò)半年。
綜合以上實(shí)踐證明，在高爐煤氣凈化中，氟美斯過(guò)濾氈的使用壽命與玻纖氈相比，可提高0.5倍－2倍。
6、高爐煤氣凈化用布袋及濾料的發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，隨著我國(guó)工業(yè)的飛速發(fā)展，工業(yè)粉塵對(duì)大氣的污染在加重，排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格，因而對(duì)濾料提出了更高的要求。濾料是布袋除塵器的心臟，每一次袋除塵技術(shù)的變化與革新無(wú)不是從濾料的變革更新開(kāi)始的。、高風(fēng)速、低阻力、低價(jià)格、耐高溫復(fù)合型針刺氈是濾料發(fā)展的必然趨勢(shì)。氟美斯過(guò)濾氈濾料將應(yīng)用于引進(jìn)的大布袋除塵器，替代進(jìn)口產(chǎn)品。
長(zhǎng)袋低壓脈沖除塵器因其過(guò)濾風(fēng)速高、投資節(jié)省、操作運(yùn)行方便，仍將在一段時(shí)間內(nèi)成為袋除塵器的主力機(jī)型；反吹風(fēng)布袋除塵器因占地面積大、過(guò)濾風(fēng)速低、投資規(guī)模大，將處于逐步淘汰的局面；大布袋除塵器過(guò)濾風(fēng)速低，屬低能清灰，易于保護(hù)布袋，可確保除塵器穩(wěn)定地運(yùn)行，它仍是某些領(lǐng)域的主要凈化設(shè)備，只是使用的濾料在提高過(guò)濾精度和濾料的強(qiáng)度、降低運(yùn)行阻力、防止?jié)B漏及降低布袋伸長(zhǎng)率等方面還會(huì)不斷地改進(jìn)。

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