覆膜玻璃纖維織布在水泥工業(yè)除塵器中的作用
隨著環(huán)保要求的不斷提高,我國在許多場合的廢氣除塵袋收塵器正在逐步替代電除塵器。水泥工業(yè)正是如此,大型高溫袋收塵器已經(jīng)越來越多的用于新型干法水泥工業(yè)中。
袋式除塵器是一種高效除塵設備,它除塵的機理主要是攔截和過濾,即依靠濾袋纖維的攔截作用。由于它不像電除塵器對粉塵的粒徑、比電阻等理化特性敏感,且對2μm以下微塵,其收塵效果要成倍優(yōu)于電除塵器。
另外,當除塵效率超過99.5%以后,電除塵器的電暈功率急劇增加,如果電除塵器效率在99.8%以下,其能耗低于常規(guī)袋除塵器;反之,除塵效率超過99.8%時,其能耗就高于常規(guī)袋除塵器。
事實上,按照新標準,除塵效率往往必須達到99.9%以上,導致電除塵器的能耗及投資急劇增加,從而使電除塵器對袋除塵器的傳統(tǒng)優(yōu)勢完全散失。目前,我國袋收塵器技術不斷進步,在產(chǎn)品結構、性能,使用效果等方面,多數(shù)品種已接近國際水平,少數(shù)達到了國際先進水平。
我國水泥工業(yè)中首先成功引進并消化吸收了德國魯奇電收塵器技術,又引進消化吸收了美國富樂袋收塵技術,近年天津水泥工業(yè)設計研究院又率先自主開發(fā)了行噴脈沖袋收塵技術應用于水泥窯尾,在收塵器技術的道路上,不斷創(chuàng)新發(fā)展,從引進吸收到自主研發(fā),作出了許多成功的嘗試。
天津水泥工業(yè)設計研究院有限公司中天仕名科技集團公司于2001年開始,開發(fā)了新一代長袋高效袋收塵器TDM型系列行噴脈沖袋收塵器。這種行噴脈沖袋收塵器已經(jīng)在我國率先成功應用在哈爾濱天鵝水泥公司6號窯尾。河南省4條5000t/d水泥生產(chǎn)線、琉璃河水泥廠1號窯尾改造、華新水泥多條窯尾及水泥磨收塵等相繼投入運行。它高效低阻,得到了用戶的高度評價,獲得了2005年國家建材協(xié)會和天津市雙重科技進步二等獎。2005年天津市給與政府資金資助推廣此項科技成果。2006年國家科技部、國家環(huán)保局、國家技術監(jiān)督局認定為國家重點新產(chǎn)品。目前中天仕名科技集團有限公司又開發(fā)了第二代行噴脈沖袋收塵器。分別應用于宿遷生物質能發(fā)電工程鍋爐、福建閩福水泥、金剛白山水泥、天瑞汝州、裕泰電改袋、拉法基都江堰等袋收塵器,投入運行后明顯的特點是整機系統(tǒng)阻力非常低,這將大大節(jié)省電耗,無論是與電收塵器比較還是同傳統(tǒng)的第一代袋收塵器比較都有明顯優(yōu)勢。
目前,運行的的第二代行噴脈沖袋收塵器,1年內實際平均阻力在1100Pa(機械壓差計測量),比保證阻力低300Pa,比許多其他收塵器阻力低600Pa,就960000m3/h風量的5000t/d水泥窯尾收塵器來講,廢氣風機每年節(jié)約電耗至少100萬元。
這種袋收塵器之所以可以低阻力運行,本體的結構設計、清灰機構和清灰方式的優(yōu)化是成功的關鍵。然而,還有一個重要原因是新型濾袋,過濾材料的合理應用。這里我們著重談一點我們應用濾料的的體會。
近幾年,國內外濾料的發(fā)展突飛猛進,品種增加。目前,應用較為廣泛的濾料主要有織物濾料、非織物濾料和復合濾料三類??椢餅V料易形成平整和光滑的表面,有利于布袋的清灰。非織物濾料中的纖維呈立體交錯排列,捕捉率很高,可達99.5%~99.99%以上??紫堵室哺?,可高達70%~80%.因而具有很好的透氣率且阻力低。
耐高溫濾料也不斷發(fā)展,其原材料主要是玻璃纖維、聚四氟乙烯和芳綸等。但主要在織法及表面處理上變化很大,使其透氣性、氣布比即過濾風速有很大提高。對于不同的濾料、濾料織法、清灰方式以及不同的氣體含塵濃度依采用不同的過濾風速,一般來講,從0.5m/min到1.5m/min.近年來,耐高溫濾料質量不斷提高,濾料制造及后處理技術不斷發(fā)展,濾袋壽命延長,總體投資和運行費用逐漸降低。
無論何種應用場合,對濾料的基本要求是:1.結構合理,捕塵率高;2.剝離性好,易清灰,不易結垢;3.透氣性好,阻力低;4.具有足夠強度,尺寸穩(wěn)定性好;5.價格適宜,使用壽命長。
復合濾料,特別是表面覆膜濾料的出現(xiàn)可以說是濾料史上一場革命,因其微孔孔徑已小到1μm~2μm,它以表面過濾為主,完全可以用于玻纖織布的表面覆膜,彌補了玻纖織布攔截和過濾性能的不足,提高了過濾風速的保證值,其總捕塵率可達99.99%.可使濾后氣體含塵濃度大為降低,保證值為≤10mg/Nm3.其表面光滑,易于清灰,大大降低了過濾阻力。
天津水泥工業(yè)設計研究院從1986年研發(fā)大型高溫反吹清灰袋收塵器,首臺成功應用于北京水泥廠窯尾收塵,直到2001年開始研發(fā)行噴脈沖袋收塵器一直非常重視高溫濾料性能的研究,包括不同濾料與設備配合的研究。我們非常看好玻纖覆膜濾袋,重點從性價比考慮。性能上它是無機纖維,具有耐高溫耐水解耐結露耐腐蝕等很多優(yōu)點;價格上,我們更看中它的原料和制造成本較低,會有很多的降價空間。
開始我們應用玻纖覆膜濾料主要靠進口,如Gore、Donaldson、BHA公司的覆膜濾料,性能確實很好,實際應用效果也不錯,但也出現(xiàn)一些問題,如少數(shù)濾袋較早失效等,有設備制造商的原因,也有濾料本身的原因,但最重要是總體價格較高,很多用戶很難接受。但是,我們高興地看到國內一些公司的薄膜濾料業(yè)已成功推出,如大宮、南京玻纖研究院等覆膜濾料,其價格已大為降低,許多用戶開始應用國產(chǎn)濾料,例如我們推出的國內首臺亞泰哈爾賓水泥廠2500t/d窯尾袋收塵器在應用了第一期進口玻纖覆膜濾料后,換用了大宮玻纖覆膜濾袋,其實際使用效果(排放及阻力)均不低于進口濾料。致使進口濾料價格也有不同程度的降低。
近年,天津院在許多項目上也應用了大宮覆膜濾料,其實際性能不錯。例如宿遷電廠兩臺鍋爐袋收塵器;琉璃河水泥廠烘干機袋收塵器,特別是今年5月~6月份天津院承接改造的3臺天瑞窯尾電改袋收塵器,分別應用了英特萊公司的P84針刺氈濾袋、GE公司的玻纖織布覆膜濾袋和大宮公司的進口玻纖織布覆膜濾袋,3臺設備實際過濾風速差別不大。目前,運行阻力均較低(<1300Pa)。我們對國產(chǎn)濾料在今后的生產(chǎn)運行中展示出更高的性能,那就是應用壽命更長充滿信心。
我們期待著高效低阻袋收塵器盡快應用于工業(yè)除塵項目中,而且更希望大量生產(chǎn)高效能低阻力的濾料,這些新產(chǎn)品很快能使大多數(shù)用戶用得起,為我國的空氣質量進一步提高作出更大的貢獻。
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