1、袋式除塵設(shè)備的設(shè)計和制造技術(shù)更加成熟
袋式除塵器的處理風(fēng)量和設(shè)備規(guī)模隨著我國工業(yè)規(guī)模擴(kuò)大而迅速大型化。進(jìn)入新世紀(jì)的十年里,我國袋式除塵技術(shù)有了很大的進(jìn)步。用于鋼鐵、水泥、火電行業(yè)的袋式除塵器,大批單機(jī)的處理煙氣量都已超過100萬m3/h,過濾面積超過2萬m2。其中火電行業(yè)的袋式除塵器單機(jī)zui大處理煙氣量超過400萬m3/h,過濾面積超過5萬m2。
除塵設(shè)備的大型化不僅是設(shè)備規(guī)模的簡單擴(kuò)大,同時增加了新技術(shù)的含量:
(1)通過計算機(jī)模擬試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室模型試驗(yàn)獲得袋式除塵器的合理氣流分布和氣流組織,使含塵氣流均勻分布至龐大箱體內(nèi)的各條濾袋;
(2)結(jié)構(gòu)更加合理,淡化大量沿用的進(jìn)、出風(fēng)管道系統(tǒng),趨向直進(jìn)直出的結(jié)構(gòu),使氣流在流入和流出除塵器過程中的壓力損失得以降低;
(3)通過科學(xué)計算,強(qiáng)化了結(jié)構(gòu)的安全,并適度減輕了設(shè)備的重量;
(4)按照離散和跳躍的原則安排脈沖噴吹的順序,避免了相鄰的兩排濾袋在清灰時的相互干擾,從而改善了清灰效果。以直通均流袋式除塵器為例,其在長袋低壓脈沖袋式除塵器的基礎(chǔ)上,吸收了電除塵器結(jié)構(gòu)的某些優(yōu)點(diǎn)而形成簡約的結(jié)構(gòu);仔細(xì)改進(jìn)氣流分布和組織;合理安排脈沖閥噴吹順序;通過計算確定除塵器整體結(jié)構(gòu)。在電廠應(yīng)用的結(jié)果為:出口含塵濃度≤20mg/Nm3;設(shè)備阻力為900~1100Pa;濾袋使用壽命為3~4年。
進(jìn)入本世紀(jì)之初,用于燃煤電廠鍋爐煙氣除塵的回轉(zhuǎn)噴吹脈沖袋式除塵技術(shù)被引進(jìn)我國,并很快得以批量生產(chǎn)。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是:設(shè)備緊湊、脈沖閥數(shù)量少;不足之處在于,處于不同位置的濾袋的實(shí)際清灰周期相差數(shù)倍,而且有相當(dāng)數(shù)量的清灰能量未得到有效利用。
電袋復(fù)合除塵器進(jìn)入市場后,多用于火電和水泥等行業(yè)。占據(jù)*較多的是分區(qū)組合型式,即通常所說 的前電后袋型式。其應(yīng)用中的得與失引起較多的關(guān)注,并引發(fā)了對于這種除塵器的深入研究和討論。一體組合型式的電袋復(fù)合除塵器也在研制之中,并在一臺75t/h 工業(yè)鍋爐進(jìn)行了應(yīng)用試驗(yàn),現(xiàn)已歷時兩年。
目前,除塵設(shè)備制造的機(jī)械化水平顯著提高。如:
(1) 花板袋孔的加工較多采用數(shù)控激光切割,精度高、進(jìn)度快、周邊光滑無毛刺;
(2)半自動下料、自動或半自動焊接被普遍應(yīng)用;
(3)幾乎所有的濾袋框架生產(chǎn)都已采用半自動焊接機(jī),大大提高了焊點(diǎn)牢度、框架表面光滑程度和加工進(jìn)度。此外,濾袋框架的防腐水平也有很大進(jìn)步,電噴涂有機(jī)硅工藝被普遍采用,用于燃煤鍋爐煙氣凈化的壽命得以延長。用于垃圾焚燒煙氣的濾袋框架,采用不銹鋼制作的也不鮮見。
在檢查整機(jī)的焊接質(zhì)量方面,以及檢查濾袋的安裝質(zhì)量方面,現(xiàn)在也常采用熒光粉檢漏的方法,采用該方法比通過煤油和人工檢查的傳統(tǒng)方法更加快速、準(zhǔn)確、可靠。我國袋式除塵器設(shè)計和制造技術(shù)更加成熟的成果之 一是,出口設(shè)備逐年增加。用于水泥、鋼鐵、垃圾焚燒 等行業(yè)的除塵器已出口到多個國家;袋式除塵設(shè)備的出口,意味著我國在除塵器的設(shè)計、制造、安裝、防腐、包裝,以及配套件的選購等各個環(huán)節(jié),都執(zhí)行了更加嚴(yán) 格的標(biāo)準(zhǔn),其中有許多執(zhí)行的是發(fā)達(dá)國家的標(biāo)準(zhǔn)。
目前國內(nèi)袋式除塵器的粉塵排放濃度已普遍在30mg/Nm3 以下,低于20mg/Nm3和10mg/Nm3排放限值的設(shè)備也有 很多,向環(huán)境敏感地區(qū)和國外提供的設(shè)備達(dá)到了更高的要求,這為國家制訂更加嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)提供了有力的技術(shù)支撐??傮w來看,袋式除塵設(shè)備阻力大幅度 降低,除某些場合和少數(shù)類型的設(shè)備外,大量袋式除塵器的設(shè)備阻力都控制在1200Pa以下,低于1000Pa的設(shè)備也屢見不鮮。除塵器濾袋的使用壽命曾是令人心存疑慮的因素之一,但隨著現(xiàn)在濾袋壽命的不斷延長,有這種疑慮的人越來越少。還有人曾擔(dān)心袋式除塵器的維護(hù)檢修頻繁,但許多電改袋的結(jié)果表明,操作和維修人員普遍感覺工作量減輕,定員可以減少。這得益于除塵 設(shè)備質(zhì)量的提高、自控系統(tǒng)的進(jìn)步、應(yīng)用技術(shù)的提高。
隨著袋式除塵技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,相應(yīng)的自控制技術(shù)和產(chǎn)品也有了長足的進(jìn)步。PLC與工控機(jī)、DCS聯(lián)合使用,控制技術(shù)升級和模塊化,可分別滿足大型和中小型除塵系統(tǒng)的控制要求,可靠性更高, 功能不斷完善:
(1)清灰控制有定時、定壓差、流量函 數(shù)控制和手動控制等多種方式;
(2)可對設(shè)備和系統(tǒng)的溫度、壓力、壓差、流量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控;
(3)對除塵器和系統(tǒng)主要部件(例如噴吹裝置、停風(fēng)閥、卸灰閥、 切換閥等)的工況進(jìn)行監(jiān)視和故障報警,根據(jù)需要還可進(jìn)行漏袋檢測。
2、耐高溫纖維濾料研制實(shí)現(xiàn)突破,濾袋生產(chǎn)技術(shù)和裝備顯著提高
我國自行研制的聚苯硫醚纖維獲得成功,已有數(shù)家企業(yè)可批量生產(chǎn),該產(chǎn)品在燃煤電廠鍋爐煙氣凈化中的應(yīng)用取得良好效果,結(jié)束了我國PPS纖維*依靠進(jìn)口的局面。PPS原料生產(chǎn)基地的建設(shè)也在進(jìn)行中,目前已有產(chǎn)品供應(yīng),但產(chǎn)量尚不能滿足需求。近年來,我國又研制出軼綸(聚酰亞胺)纖維,并建設(shè)了生產(chǎn)線,纖維產(chǎn)品達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量,其性能指標(biāo)達(dá)到甚至優(yōu)于國外產(chǎn)品。研發(fā)企業(yè)還建立了生產(chǎn)基地,具備了從聚酰亞胺原料合成到zui終制品的全路線規(guī)模化生產(chǎn)能力。
我國PTFE纖維的性能和產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步提高,應(yīng)用越來越廣泛。包括垃圾焚燒煙氣凈化的許多領(lǐng)域,已成功應(yīng)用國產(chǎn)PTFE針刺氈,濾袋壽命顯著延長。由于性能指標(biāo)和質(zhì)量的提高,國產(chǎn)的間位芳綸纖維基本上占據(jù)了國內(nèi)市場。超細(xì)玻纖的生產(chǎn)技術(shù)和性能也有了長足的進(jìn)步。
玄武巖纖維及濾料已在我國問世,生產(chǎn)的連續(xù)纖維直徑≤5μm,存在的問題是產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝和設(shè)備尚待改進(jìn)。目前制成的玄武巖纖維膨體覆膜濾料,部分或全部采用膨體紗織造,經(jīng)過PTFE混合溶液浸漬處理,然后通過熱軋使表面復(fù)合聚四氟乙烯薄膜。該濾料在處理垃圾焚燒煙氣中,應(yīng)用至9個月時濾袋的強(qiáng)力保持率平均為90%,16個月時強(qiáng)力保持率平均為89%。超細(xì)面層針刺氈或梯度結(jié)構(gòu)針刺氈的用量增加。該種濾料具有表面過濾作用,也有利于清灰,成為表面過 濾材料的一種。與覆膜濾料相比,其面層更加牢固。
目前國內(nèi)生產(chǎn)PTFE纖維的企業(yè)也有好幾家,部分企業(yè)的生產(chǎn)線已達(dá)到較先進(jìn)的水平。PTFE的成膜技術(shù)也有了長足進(jìn)步,膜的厚度、透氣率和牢度都有顯著提高。貼膜技術(shù)和裝備進(jìn)步很大,不少廠商擁有了熱熔覆膜的工藝和裝備,覆膜濾料的性能更加接近*產(chǎn)品。值得一提的是,對覆膜濾料優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的認(rèn)識更加客觀,對其選用趨于理性化,更多遵循揚(yáng)長避短的原則進(jìn)行。兩種或更多纖維混合制成的針刺氈品種也在增加,這種組成可使不同纖維發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),而彌補(bǔ)各自的不足,從而提高了濾料的性能,現(xiàn)已應(yīng)用到包括高爐煤氣 在內(nèi)的多個行業(yè)。
納米催化劑氣流成網(wǎng)技術(shù)正在開發(fā),制成載負(fù)催化劑的復(fù)合針刺氈濾料,兼具過濾和催化裂解功能,可用 于分解二英等有機(jī)廢氣。
數(shù)家企業(yè)已擁有世界*的水刺氈生產(chǎn)線。水刺工藝?yán)脴O細(xì)高壓水柱的正、反向作用,使纖維互相鉤合而 成型。水刺氈幾乎沒有針孔,濾料表面平整光潔,有利于實(shí)現(xiàn)表面過濾,降低排放濃度;可避免刺針對纖維的機(jī)械損傷,有利于提高強(qiáng)度,延長壽命,并可減少纖維用量,有利于降低濾料成本。此外,已有幾條先進(jìn)的針剌生產(chǎn) 線被引進(jìn)。該設(shè)備產(chǎn)量高,針剌比較均勻,產(chǎn)品沒有明顯的針剌痕跡,大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。濾袋普遍采用三針機(jī)縫制,多家企業(yè)裝備了自動縫制生產(chǎn)線,擁有熱熔合設(shè)備的廠家也不在少數(shù)。越來越多的企業(yè)學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)縫袋工藝,貫穿于從下料到縫制,直至檢驗(yàn)、包裝的整個生產(chǎn)過程,濾袋質(zhì)量得到全面提高。