燃煤烟气处理用滤料选型及维护探讨

2012-09-21赵锡勇王勇葛一飞刘美玲

电力科技与环保 2012年6期

赵锡勇，王勇，葛一飞，刘美玲

(浙江菲达环保科技股份有限公司，浙江诸暨 311800)

1 概述

我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国。截至2010年底，我国发电装机容量突破9.5亿kW，其中火电装机为7亿kW，占73%左右。燃煤烟气配套的除尘设备以电除尘器、布袋除尘器及电袋复合除尘器为主。其中布袋除尘器及电袋复合除尘器由于具有高效、可靠、运行维护方便等特点，市场占有率逐年提高。滤料作为布袋除尘器和电袋除尘器的核心部件，其使用寿命往往决定着整机的性价比。本文根据我们在布袋除尘及电袋复合除尘领域的设计经验，结合应用案例，对燃煤烟气处理用滤料的选型、运行维护及失效原因等方面进行分析，并提出了一些建议以供参考。

2 滤料失效类型

除尘器运行中的滤料失效主要有三类:一是由于滤料在使用中遭受氧化、化学腐蚀及烟气超温造成的化学性损伤;二是由于过滤、清灰的交替进行产生的疲劳性机械性损伤;三是由于粉尘浓度过高或者过滤速度过高导致粉尘进入滤料内部，造成滤料阻力持续偏高的物理性损伤。前两类产生的滤料失效表现为滤料的拉伸强度下降，第三类产生的滤料失效表现为除尘器阻力持续偏高。

3 滤料失效防护对策

3.1 根据烟气特点，合理选择滤料

燃煤锅炉烟气成分十分复杂、含有各种带腐蚀性的酸性、碱性及强氧化性物质，且这些物质间还存在着一定程度的化学反应。为防止烟气结露对设备造成腐蚀，锅炉排烟温度通常在140℃以上。这样的运行环境对滤料性能有一定的要求。表1列出了市场上不同种类滤料的主要特性。从表1可以看出，PPS、P84及PTFE三种滤料都是适合燃煤烟气粉尘治理的滤料，但P84及PTFE纤维价格较为昂贵，所以目前布袋或电袋除尘器使用的滤料大多采用PPS纤维或PPS、P84、PTFE纤维混纺。

表1 常用滤料性能

3.2 合适的过滤速度及清灰模式

过滤速度选择的越低，滤袋使用寿命越长，但过滤面积增大，投资增大。一般情况下，机械强度较好的滤料如PPS、P84等过滤速度可选在1.2～1.5之间。清灰模式通常分为定差压清灰和定时清灰两种。清灰差压选择的过高不仅会增加除尘器整体阻力，还容易发生糊袋现象;清灰差压选择的过低则会导致清灰频率加大，影响滤料的机械寿命。时间清灰模式常在滤料寿命后期使用，或是过滤负荷较低，长时间没有沮灰的情况下使用。

3.3 预喷涂技术

滤料在初次使用前，需要对滤料表面进行预喷涂处理，其作用为:一是锅炉投油助燃时，可防止油污对滤料的损害;二是碱性材料会对酸腐蚀起到一定的防护作用。同时预涂层形成的粉饼层可以防止烟气中细小颗粒向滤袋内部的渗透。

3.4 滤料酸腐蚀的防护

如果滤料具有良好的耐酸性能，且采用的燃煤是低中硫煤，一般情况下滤料可以正常使用。若燃煤硫分高，应严格控制烟气温度，保证烟气温度高于酸露点15～20℃。为了防止酸露点出现，应做好布袋除尘器保温和防漏风措施。此外，定期的喷粉吸附酸雾也有利于降低酸腐蚀对滤料寿命的影响。

3.5 滤料氧化的防护

PPS的抗氧化性较差，但若能将烟气的含氧量控制在10%以下，NOx含量控制在15mg/m3以下时，烟气的氧化性对滤料的影响还是可接受的。但当含氧量超过10%时，滤料寿命衰减很快。因此，应控制烟气的含氧量，尽可能降低NOx浓度。

3.6 对烟气超温的防护

锅炉突发烟气异常高温(200℃以上)往往会在短时间内将滤料烧毁，造成巨大经济损失。可设置旁通烟道和紧急喷雾降温装置来保护滤袋。

4 应用实例

4.1 浙江诸暨八方热电75 t/h垃圾焚烧炉

诸暨八方热电75t/h垃圾焚烧发电炉配布袋除尘器于2005年2月份投运，采用PPS滤料。垃圾焚烧炉烟气成分复杂，锅炉工况并不稳定，但烟气温度较低，常年维持在130℃左右。2011年8月随机抽取滤袋并对其进行检测，发现该滤袋在使用6年后，滤料径向强度、维向强度仍远高于滤料报废的推荐值。可以看出PPS滤料适合该锅炉排放的烟气，除尘器整机设计合理，运行维护较好，预计该滤袋还能运行较长一段时间。

4.2 京能热电200MW机组电袋复合除尘器

该电袋复合除尘器是在原有电除尘器基础上改造而来，保留原有两个电场，拆除后面电场后安装布袋，并增加了脉冲清灰系统、静气室等系统，改造了引风机。由于前部预留的两个电场有预除尘功能，滤袋负荷很低，清灰周期较长。运行3年来，烟尘排放浓度低于20mg/m3。2011年5月份在锅炉停机大修期间，随机抽取了5条滤袋，对其进行了拉伸长度检测。检测结果可以看出，该电袋复合除尘器连续运行了3年多后，滤袋的经向强度仍有690N以上，维向强度仍有880N以上。说明电袋复合除尘器的复合除尘机理是科学和合理的。