為了滿足標準要求,，減少大氣污染,，提高人民健康水平，勢必要發(fā)展高效的鍋爐除塵器,。電除塵器和布袋除塵器均屬高效除塵,，各有優(yōu)缺點,，但要達到煙塵排放濃度低于30mg/m3，電除塵需要大規(guī)模地增加投資和場地,，在維護工作量及費用上均比袋式除塵器大得多,。而且電除塵器對煤種、鍋爐的燃燒方式和煙塵物化特性很敏感而影響除塵效率,，袋式除塵器從技術經(jīng)濟分析也有明顯優(yōu)越性,，所以，近兩年來逐漸增多,，特別是 老電廠改造更為明顯,，因此，袋式除塵器成為今后燃煤電廠除塵的必然趨勢,。
一,、燃煤電廠對過濾材料的要求袋式除塵器的除塵效率高、捕集粒徑范圍大,，是 目前國內(nèi)外治理工業(yè)粉塵和煙塵最 有效的技術設備之一,，因此，近年來袋式除塵技術在工業(yè)領域中應用越來越廣泛,。而袋式除塵器的發(fā)展和推廣應用的關鍵之一就是 濾料的發(fā)展,。
由于我國電力構成以煤電為主(約占總發(fā)電量的80%)，而我國煤炭資源分布的區(qū)域廣泛,，煤炭的種類,、成分、質(zhì)量相差較大,，即使同臺鍋爐燃用同種煤炭,，由于受多種因素的影響也可能發(fā)生變化。電廠燃煤鍋爐煙氣的主要特征是 含SOx,，偏酸性。另外,，燃煤鍋爐煙氣中含有氧和氮氧 化物,。
燃煤鍋爐中煙塵灰份為堿性物質(zhì)，易潮解,，當煙氣中水蒸汽含量過高時,，堿性物質(zhì)易在濾料表面潮解而腐蝕濾料。
當煙氣溫度過高時,，除了濾料本身材質(zhì)的強度會降低,，煙氣中的腐蝕性氣體，如強氧 化型氣體也更容易與濾料發(fā)生化學反應,，因此必須根據(jù)煙氣的特點選擇濾料,。
二,、燃煤電廠袋式除塵器濾料解決方案
在燃煤電廠袋式除塵器中，聚苯硫醚纖維是 被公認使用的濾料,。但袋式除塵應用在我國電廠中的時間還比較短,，由于對工況條件的分析不足，導致我國電廠袋式除塵出現(xiàn)不少問題,。主要表現(xiàn)為PPS濾袋被嚴重氧 化及硝化酸腐蝕,。原因是 受到高濃度的煙氣氧 化成份如NO3和H2SO4氣溶膠造成酸損傷等的共同作用而失效破損以及結(jié)露，有板結(jié),， 除塵布袋受酸,、堿及氧 化腐蝕失效等。
造成這些情況產(chǎn)生的原因主要是 由于我國燃煤鍋爐煙氣成分和工況條件比較特殊,。國內(nèi)燃煤品種繁多,，燃燒不完全，以及工況溫度不穩(wěn)定等因素導致燃煤鍋爐煙氣高溫,、高濃度,、煙氣成分復雜等特征，這些給除塵濾料帶來很大難題,。因此探求適合我國現(xiàn)狀的濾料技術是 解決當前袋式除塵在電廠中應用難題的有效途徑之一,。
電廠煙氣溫度一般在120~160℃之間，適合在這種溫度段使用的只有PTFE纖維,、聚酞亞 胺(PI)纖維,、KEMEL纖維、芳香族聚酸胺纖維(PMIA),、聚苯硫醚(PPS)纖維等合成纖維及以玻璃纖維為代表的無機纖維,。玻璃纖維目前是 濾料中應用最 廣的無機纖維。玻璃纖維濾料最 大的特點就是 耐高溫,，使用溫度在230~280℃之間,，另外還具有吸濕性、延伸率小,、抗拉強度大,、過濾性好、阻力低,、價格比-無機纖維低等優(yōu)點,。缺點是 玻璃纖維較脆、抗彎性差,、不耐磨,、不能處理含HF氣體的煙塵。
PPS纖維及PTFE纖維的耐化學性能,、耐水解最 好,，電廠一般選擇性能價格比較好的PPS纖維,，但其抗氧 化性能較差。PTFE纖維耐溫及耐化學性能優(yōu)異,，但由其做成的濾料由于纖維之間的抱和力弱,，經(jīng)常會發(fā)生透濾現(xiàn)象。聚酞亞 胺纖維耐溫高,，其耐酸性能較-化學纖維較好,，在電廠濾料中也經(jīng)常使用。KEMEL纖維,、芳香族聚酞胺纖維(PMIA)由于其耐酸性相對較差,，在實際工況中較少使用。
根據(jù)電廠燃煤鍋爐的特點,，目前設計的過濾材料解決方案由以下幾種：
(1)采用PPS纖維為主體材料,、面層加入P84纖維，基布采用PTFE的復合濾料
考慮 到煙氣設計運行溫度在120~160℃之間,，這是 PPS所能承受的溫度,，并且在這個溫度區(qū)間內(nèi)PPS有良好的耐腐蝕性能，并能把氧 化作用降低,。因此可以采用PPS作為主體材料,，其主要作用是 為材料提供長久的強度支持。在目前纖維當中,，同等重量條件下,，過濾效率最 高的纖維是 P84纖維，這主要是 由于P84纖維具有三葉形不規(guī)則界面,，提高了纖維的表面積,，使其能夠更有效的攔截細小的粉塵顆粒。而且P84纖維的耐溫性能,，耐氧 化性能等方面都高于PPS纖維,，因此在使用過程中也不需要擔心它因為腐蝕等原因使濾料失效。但由于該纖維價格昂貴,，如果采用該纖維作為主體使用壽命不會延長太多,，但成本上升較大，因此在濾袋的迎塵面采用PPS加入P84的方法以提高濾料的過濾性能,。之所以只在迎塵面界用P84是 因為，過濾作用主要發(fā)生在濾袋的迎塵面,，而迎塵面對粉塵的攔截起到至關重要的作用,，當迎塵面攔截大量細小粉塵形成濾餅層后，可以對微米級的細小顆粒進行有效的攔截以達到提高過濾效率的目的,。由于濾料的強度主要來源于基布,，基布采用PTFE,，可以增強整個濾料的抗腐蝕性能，特別是 耐氧 化性能,。
另外,，濾料在后處理工序中采用PTFE浸漬處理，可以一定程度上提高產(chǎn)品的耐腐蝕性能,，從而達到延長壽命的目的,；另一方面，經(jīng)過浸漬處理后的濾料表面更加光滑,，使粉塵更容易從濾料表面脫落,，以達到近于表面過濾的目的，而且浸漬處理在充分保證了濾料空隙率的同時又大大減小了空隙直徑,，為過濾更加精細的粉塵顆粒提供了可能,。
(2)設計特殊的玻璃纖維覆膜濾料
目前市場上使用的玻璃纖維分為中堿玻璃纖維及無堿玻璃纖維，中堿玻璃纖維含堿量較高,，耐水解性能差,，耐化學性能稍差，一般不適合在燃煤電廠中使用,，一般的無堿玻璃纖維耐水解性一般,，耐化學性能較好，耐氧 化性好,，再加上特殊的織物結(jié)構及處理手段,，可以改善其彎性差、不耐磨的缺點,，再加上其覆膜濾料表面過濾的特點,，可以滿足一般的電廠燃煤鍋爐使用，目前在國內(nèi)外電廠燃煤鍋爐中已有許多成功的市場應用,。
中材科技股份有限公司研發(fā)出一種耐酸玻璃纖維,，經(jīng)紡紗、膨化和織造制備出耐酸玻璃纖維素布,，經(jīng)高溫預處理后,，采用特殊的柔順精細化配方進行處理后，與膨體微孔 PTFE膜高溫高壓覆合,，制得耐酸玻璃纖維覆膜濾料,。
為了有效評價該新型覆膜濾料的性能，進行了耐酸及耐折性能測試,，耐酸性能反映了適用工況的環(huán)境,，耐折性反映了濾料的使用壽命。通過與現(xiàn)有常用玻璃纖維布產(chǎn)品進行相關性能對比測試分析，用濾料的強力保持率和耐折保留率兩個實用指標來表征其性能的優(yōu)劣程度,。
耐酸玻纖濾料的素布遠遠比普通玻纖濾料素布的耐酸保留率要高,，大約是 2~3倍的關系。耐酸玻纖濾料的處理布比普通玻纖濾料的處理布耐酸保留率高一倍左右,。耐折試驗中,，普通樣和耐酸樣也呈現(xiàn)類似的關系。
耐酸玻纖濾料樣的斷裂強力保留率達到了90%以上,，而普通無堿玻纖布其保留率一般在40%左右,，因此耐酸玻纖濾料的耐酸性能明顯優(yōu)于普通無堿玻纖濾料的耐酸性能。經(jīng)測試表明上述濾料其耐酸性比現(xiàn)有玻璃纖維高一倍以上,，再覆合上已經(jīng)開發(fā)出的小孔 徑,、高孔 隙率、高強度的PTFE薄膜,，可以用于工況更加苛刻的場合,。
由于我國燃煤鍋爐煙氣成分和工況條件比較特殊，采用國外的濾料設計已不能滿足除塵器的要求,，因此必須設計新的濾料來滿足其要求,，根據(jù)國內(nèi)燃煤鍋爐電廠的工況，采用用PPS纖維為主體材料,、面層加入P84纖維,，基布采用PTEE的濾料及改進的玻璃纖維覆膜濾料可以滿足國內(nèi)燃煤電廠除塵器所需濾料的要求。隨著相關濾料的應用,，將進一步解決國內(nèi)燃煤鍋爐電廠用濾料的問題,，使天空更藍，人們 的生活更加美好,。
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