技术
一、效率更高、排尘浓度更低,是除尘设备发展的总趋势。
这是因为，排尘标准更加严格;执法力度不断加大,手段日益先进;对于微细粒子的控制受到重视;公众的环境意识迅速增强。在此背景下,袋式除尘技术的发展更为突出。发达国家袋式除尘器的增长最为迅速,并早已占据市场的主导地位,我国虽然滞后,这种发展趋势也已很明显。
我国袋式除尘器的排尘浓度低于30mg/Nm3~50mg/Nm3已不鲜见,有许多达到10mg/Nm3以下,甚至1mg/Nm3~5mg/Nm3。主要缘于以下两方面：
其一,针刺毡滤料普遍应用,同时“表面过滤材料”等新型滤料也占据一定市场份额。表面过滤材料可以进一步提高除尘效率,又有利于清灰。它具有三种不同的类型:将滤料覆以聚四氟乙烯薄膜;对滤料进行涂层;以超细纤维做成滤料的面层。
其二,除尘滤袋接口技术有了很大进步。一种新的方法是对花板的袋孔和滤袋袋口精确加工,并以袋口的弹性元件使滤袋嵌入袋孔内,两者公差配合,密封性好,从而消除了以往普遍存在的除尘器同滤料除尘效率的差距。
二、对于袋式除尘设备阻力的关注程度,超过对除尘效率的关注。
这是因为越来越多的人认识到,袋式除尘器阻力的低或高,关系到袋式除尘工程的成败。因此,进入20世纪90年代后,以弱力清灰为共同特征的几种反吹风袋式除尘器从其应用高潮退了下来,而脉冲喷吹类强力清灰的除尘器则逐渐成为首选的设备。以CD系列长袋低压脉冲布袋除尘器为代表的新一代脉冲袋式除尘器技术,完全克服了传统脉冲的缺点,具有清灰能力强、除尘效率高、滤袋长(达6m甚至8m)、占地面积少、设备阻力小、所需清灰气源压力低、能耗少、工作可靠、换袋方便、维修工作量小等优点,日益广泛地用于绝大多数工业部门,获得良好效果。
三、脉冲袋式除尘器趋于大型化,性能达到国际水平。
上钢五厂100t炼钢电炉配套的长袋低压脉冲除尘器,处理风量100万m3/h,排尘浓度8mg/Nm3~12mg/Nm3,设备阻力在1200Pa以下,喷吹压力≤0.2MPa,清灰周期长达60min~75min。滤袋整体使用寿命(无一条破损)达到55个月,脉冲阀膜片使用寿命三年。
该台设备的过滤面积为11716m2。此后一大批电炉或其他炉窑竞相采用此种设备,其中一台过滤面积为15865m2,处理风量150万m3/h,用于鞍钢转炉烟气净化已两年以上。
四、高含尘浓度袋式除尘器取得突破
袋式除尘器在适应高含尘浓度方面实现突破,能够直接处理浓度1400g/Nm3的含尘气体并达标排放,入口含尘浓度比以往提高数十倍。因此,许多工业部门的粉料回收系统可抛弃原有的多级收尘工艺,而以一级收尘取代。例如,以长袋低压脉冲袋式除尘器的核心技术为基础,强化其过滤、清灰和安全防爆功能,形成高浓度煤粉收集技术,已成功用于煤磨系统的收粉工艺,并在武钢、鞍钢等多家企业推广应用。实测入口煤粉浓度675g/Nm3~879g/Nm3,排尘浓度0.59mg/Nm3~12.2mg/Nm3,设备阻力低于1100Pa,经济效益、社会效益、环境效益显著。
这项技术已经成功地促进了水泥磨机系统的优化。水泥磨以往主要依靠旋风除尘器收集产品,而以袋式除尘器控制粉尘外排。现在变为以袋式除尘器同时完成收集产品和控制外排两项任务,使产量大幅度提高,消耗降低。
对于以往在袋式除尘器前加预除尘的做法,现在普遍认为对袋式除尘不但无利,而且使清灰变得困难。这同以往的观念完全不同。
五、袋式除尘滤料发展迅速。
高温滤料多样化,除美塔斯外,P-84、莱登滤料也已普遍应用,巴士福滤料已商品化;我国玻纤针刺毡的制造和应用技术已经成熟,品种增加;通过对滤料进行砑光、憎油、憎水、阻燃、抗水解、防静电等处理,使滤料能适应多种复杂环境,性能更优。
六、一种不同于现有清灰方式的袋式除尘器出现于木材加工行业。
它采用从滤袋袋口直接“吸尘”(不是“吸风”)的方式,使滤袋清灰。清灰气流携带从滤袋清落的粉尘全部进入一个专用的旋风除尘器,粉尘进入回收系统,而尾气则回到袋式除尘器。它的清灰效果比“反吹”清灰好,过滤风速较高,而构造相对简单。它是作为木材加工原料气力输送系统的一个组成部分来应用的,入口含尘浓度约为230g/Nm3。这种除尘器尚未见到用于其他行业的报道。
七、袋式除尘器的应用技术也有长足进步。
面对千变万化的生产工艺和粉尘属性,在设备类型选择、参数确定、各种不利因素(高温、高湿、高含尘浓度、微细粉尘、吸湿性粉尘、腐蚀、易燃、工况大幅度波动等)的防范、合理运行和维修制度的建立等方面,都更可靠、完善,这是其应用领域不断扩大的重要原因。
值得一提的是,我国长期为电除尘器一统天下的燃煤电厂锅炉烟气除尘领域现已开始采用袋式除尘器。呼和浩特电厂两台20万kW机组率先实现这一进步,其中一台已经投产,另一台正在建造之中。至于工业锅炉应用袋式除尘器,则在几年前便已成功实施。现在一批燃煤电厂和工业锅炉正在或准备采用这项除尘技术。
袋式除尘器应用的另一个新领域是垃圾焚烧烟气净化。垃圾焚烧过程中产生的粉尘、烟气脱酸和吸附二恶英等有害气体形成的固体颗粒物都由袋式除尘器收集,要求出口含尘浓度低于5mg/Nm3~10mg/Nm3。
除尘设备的病害诊断和更新。改造技术是除尘技术进步的一个重要内容,其中以袋式除尘器最为活跃。先对老、旧除尘设备进行调研、测试,确定病害之所在,制定根治方案;采取保留外围结构、更换核心部件、合理组织气流、配套电脑控制等措施,使病害设备恢复正常,老旧设备更新换代。一大批不同类型袋式除尘器以及炼钢、水泥企业的数台电除尘器已被改造为长袋低压脉冲袋式除尘器,达到先进的技术经济指标。电除尘器自身的改造则是以提高除尘效率为目标而进行的。
袋式除尘设备清灰机理的研究趋于深化。证明影响滤袋清灰的决定性因素不是风量的大小和持续时间的长短,主要在于清灰时滤袋内的压力峰值、压力上升速度以及袋壁能够获得多大的反向加速度;测试了几种袋式除尘器的清灰强度。这些研究成果对于指导袋式除尘设备的研制、选用和检验,已经产生积极作用。
除尘器自动控制于1983年开始采用计算机技术。目前,袋式除尘和电除尘广泛应用可编程控制器(PLC),工控机(IPC)的应用也在扩大。除了清灰程序控制(定压差或定时可任选)外,袋式除尘自控系统的功能还包括:温度、压差、压力、流量等参数监测和控制;对喷吹装置、停风阀、卸料器等部件的工况监视;清灰参数显示;故障报警。
电除尘器在板、线形式和配置、防止二次扬尘、烟气调质、高(或低)比电阻粉尘的处理方面取得一些进步,结合自控技术的发展,使除尘效率有所提高,许多静电除尘器的排尘浓度比国家标准更低。与之相比,在设备轻型化方面的努力,结果更为显著,钢耗大幅度下降,加上钢材降价,其造价已能同某些袋式除尘器抗衡。
出现“高浓度电除尘器”,用于解决电厂燃煤烟气脱硫后粉尘浓度成倍增加的问题。在含尘浓度800g/Nm3时,排尘浓度低于200mg/Nm3。
湿式除尘器的应用大大减少,除了高温烟气、小型电厂锅炉等少数场合外,几乎从除尘领域中销声匿迹。最近十年来,喷淋塔、冲击式等湿式除尘器又重获重视,被发展为除尘脱硫一体化设备,用于小型锅炉,可以削弱燃煤烟气污染,但远不能做到普遍达标排放。
旋风、多管除尘器在提高除尘效率方面没有质的突破,尚难有把握达标排放。除少数场合外,更多的用作预除尘。
