布袋除塵器技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展

2015-06-24 14:20:23 | 來源： | 作者 :

布袋除塵器基本概況

布袋除塵器作為高效去除顆粒物的裝備，完全可以大幅度降低煙塵和粉塵的排放量，是解決我國煙粉塵排放的重要技術(shù)裝備。以水泥行業(yè)為例，目前國內(nèi)的水泥企業(yè)采用的都是布袋除塵器，每一臺(tái)新型干法水泥窯都能達(dá)到GB4915-2013規(guī)定的排塵限值，即噸熟料0.15~0.30千克。按國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)，我國水泥工業(yè)2012年的顆粒物排放是368萬噸，而按新國標(biāo)應(yīng)該是23萬~46萬噸，這在技術(shù)上是完全可以實(shí)現(xiàn)的。如果全國50%的燃煤鍋爐也都采用布袋除塵器，則電力行業(yè)每年可減少煙塵排放120萬噸以上，也就是說袋式除塵技術(shù)完全能夠支持更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，排放限值可進(jìn)一步降低，對(duì)顆粒物減排將起到巨大的作用。蕭陽環(huán)保眾多應(yīng)用案例表明，布袋除塵器在實(shí)現(xiàn)更嚴(yán)格的顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，并不需要提高造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用，只要嚴(yán)格按照現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)、制造、安裝和運(yùn)行，都能獲得好的效果。

布袋除塵器

袋式除塵裝備技術(shù)

布袋除塵器的設(shè)計(jì)選型現(xiàn)已由原來的高濾速、高阻力、短壽命轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝?、低阻、長(zhǎng)壽命，追求優(yōu)良的節(jié)能減排綜合效應(yīng)，具體體現(xiàn)在高爐煤氣干法除塵、燃煤電廠鍋爐煙氣除塵、水泥窯頭窯尾煙氣除塵、垃圾焚燒煙氣凈化領(lǐng)域迅猛推廣應(yīng)用袋式除塵，并取得了顯著成效；

在煙塵治理工程中排放濃度低于10mg/Nm3；系統(tǒng)阻力低于1000Pa；濾袋平均使好的清灰效果；脈沖閥膜片的壽命大幅度延長(zhǎng)，使用3～5年已是普遍現(xiàn)象。用壽命在4年以上已很普遍。脈沖清灰袋式除塵技術(shù)在各工業(yè)領(lǐng)域均獲得良好的使用效果，關(guān)鍵部件脈沖閥的性能在某些方面已超過國外產(chǎn)品，從而獲得了更袋式除塵設(shè)備的迅速大型化，用于鋼鐵、水泥、電力行業(yè)的袋式除塵設(shè)備，許多單機(jī)的處理煙氣量都超過200萬m3/h，過濾面積超過數(shù)萬平方米，其中電力行業(yè)的布袋除塵器單機(jī)最大處理煙氣量超過300萬m3/h，過濾面積大多在4萬～5萬m2。當(dāng)然在設(shè)備大型化的同時(shí)也注入了許多新的技術(shù)，使布袋除塵器的氣流分布、氣流組織和本體結(jié)構(gòu)合理及安全化等方面都有了顯著進(jìn)步。我國大型布袋除塵器的制造裝備和制造技術(shù)也有了很大進(jìn)步，規(guī)模越來越大，裝備越來越專業(yè)化，許多袋式除塵加工企業(yè)都建有數(shù)控加工中心，制作精度有很大提高；專用設(shè)備和專用加工機(jī)械在袋式除塵行業(yè)普遍采用，花板的制作采用激光切割，袋籠加工普遍采用多點(diǎn)焊機(jī)，最近幾年世界上還沒有哪個(gè)國家的袋式除塵加工企業(yè)像中國的袋式除塵企業(yè)發(fā)展這么快、這么專業(yè)，因此也帶動(dòng)了布袋除塵器的出口和代外加工。

布袋除塵器的大型化：

袋式除塵技術(shù)進(jìn)步最為顯著的標(biāo)志就是裝備的大型化，但裝備的大型化不是簡(jiǎn)單的體積加大，涉及到裝備的模塊化設(shè)計(jì)、制造與安裝、氣流分布與調(diào)節(jié)、清灰系統(tǒng)的長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性、濾袋使用的長(zhǎng)壽命等。伴隨著我國火電行業(yè)單機(jī)容量由100MW、200MW、600MW到1000MW；水泥行業(yè)單條生產(chǎn)線由3000t/d、4000t/d、5000t/d到12,000t/d；鋼鐵行業(yè)單座高爐爐容由700m3、1000m3、2000m3到4000～5300m3。我國科技人員充分發(fā)揮自己的聰明才智，不斷研發(fā)迅速跟進(jìn)，使我國布袋除塵器迅速大型化，處理風(fēng)量由原來的十幾萬m3/h提升到100萬m3/h、200萬m3/h直到300萬m3/h以上；過濾面積由2000m2、1萬m2、2萬m2至5萬～6萬m2；在袋除塵大型化進(jìn)程中，設(shè)備阻力大幅降低，由以往的1500～1800Pa降低到1200Pa甚至1000Pa以下；過濾效率穩(wěn)定并有效提高，排塵濃度達(dá)到10mg/Nm3以下，生活垃圾焚燒行業(yè)和高爐煤氣凈化的煙塵排放濃度普遍在10mg/Nm3以下。正是由于袋除塵設(shè)備的大型化，其在我國工業(yè)發(fā)展的各相應(yīng)階段，為我國工業(yè)的節(jié)能減排提供了巨大支持，才使得我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境控制同時(shí)取得巨大成就，可以這樣說，若沒有袋除塵技術(shù)的快速發(fā)展，我國大氣環(huán)境會(huì)比現(xiàn)在更糟糕。眾所周知，任何行業(yè)裝備的大型化都不是一個(gè)簡(jiǎn)單的將體型做大，而都是相應(yīng)需要有眾多技術(shù)的大幅進(jìn)步，并且大多是建立在某些關(guān)鍵技術(shù)得以突破的基礎(chǔ)之上的。布袋除塵器的大型化就是建立在過濾材料研制及濾袋制造技術(shù)、清灰技術(shù)及設(shè)備、氣流分布技術(shù)、整機(jī)加工制造及裝備技術(shù)等方面均取得重大突破的基礎(chǔ)上才得以發(fā)展起來。與鋼鐵、冶金、水泥、電力行業(yè)設(shè)備大型化一樣，袋除塵設(shè)備的大型化同樣是建立在我國工業(yè)總體水平提高的基礎(chǔ)之上；與此同時(shí)，它也推動(dòng)了我國工業(yè)總體水平的提高。水泥行業(yè)包括除塵設(shè)備在內(nèi)的整條生產(chǎn)線在國外大量推廣建設(shè)即為一例。

1、水泥行業(yè)

水泥行業(yè)是重污染行業(yè)之一。以往水泥廠周邊1～2公里均會(huì)落有厚厚一層水泥塵。2004年在廣州某水泥廠進(jìn)行5000t/d水泥生產(chǎn)線改造時(shí)，國內(nèi)科技人員在累積幾十年除塵經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，比照國外環(huán)保設(shè)計(jì)要求，研發(fā)出大型低阻長(zhǎng)袋在線/離線脈沖清灰除塵器，處理風(fēng)量100萬m3/h，煙氣溫度240℃，濾袋使用壽命達(dá)到6年，設(shè)備運(yùn)行阻力低于1200Pa，煙塵排放濃度在10mg/m3以下；達(dá)到了國際上嚴(yán)苛的環(huán)保要求，不僅滿足了此生產(chǎn)線的要求，為后來我國5000t/d到12,000t/d生產(chǎn)線的技術(shù)推廣掃清了水泥廠煙塵排放達(dá)標(biāo)的重大環(huán)保障礙。近年來，水泥行業(yè)的整條工藝線采用袋除塵技術(shù)，特別是窯頭、窯尾由電除塵器改為布袋除塵器，使得水泥廠廠區(qū)一改過去的臟亂景象，不少水泥廠已成為花園式清潔工廠。

2、鋼鐵行業(yè)

鋼鐵行業(yè)亦是重污染行業(yè)之一。鋼鐵行業(yè)袋除塵技術(shù)進(jìn)步的典型代表是高爐煤氣除塵凈化。高爐在煉鐵過程會(huì)產(chǎn)生大量高爐煤氣，5000m3以上高爐每小時(shí)產(chǎn)生90萬m3左右的高爐煤氣。高爐煤氣中含有大量CO和少量氫氣，是寶貴的能源；但粗煤氣中含有大量粉塵，必須經(jīng)過凈化處理后才能應(yīng)用。CO和氫氣具有爆炸性，且CO具有較高毒性，凈化處理過程有較大危險(xiǎn)性。傳統(tǒng)高爐煤氣采用文氏管濕法降塵，該方法不僅熱損失大、凈化效率低，而且需消耗大量水資源并產(chǎn)生污染水。20世紀(jì)90年代，我國科技人員在世界上率先開展高爐煤氣袋除塵凈化研究并取得成功。我國研發(fā)的脈沖清灰高爐煤氣凈化袋式除塵技術(shù)，采用惰性氣體清灰及輸灰等技術(shù)，從根本上避免了高爐煤氣干法凈化的燃爆危險(xiǎn)。該技術(shù)具有高效穩(wěn)定的凈化效率，凈煤氣含塵量低于5mg/m3，從根本上革除了瓦斯泥，并避免了污水處理的龐大設(shè)施及對(duì)環(huán)境的嚴(yán)重污染，充分利用高爐煤氣的壓力能、熱能，增加了余壓發(fā)電量30%～50%，節(jié)能40%～50%、節(jié)水80%～90%，節(jié)省投資30%～40%，降低運(yùn)行能耗60%～70%。該項(xiàng)技術(shù)屬于國際領(lǐng)先。

3、電力行業(yè)

我國多家單位共同完成的國家“十五”“863”項(xiàng)目：焦作電廠20MW機(jī)組電除塵改為袋除塵、張家港沙洲電廠600MW機(jī)組袋除塵、寶鋼自備電廠的電除塵改為袋除塵、上海外高橋30MW×4機(jī)組電除塵改為袋除塵等，都是典型的燃煤電廠袋除塵技術(shù)應(yīng)用，顯示了火電行業(yè)高效控制煙塵排放，實(shí)現(xiàn)了國家和地方制定的排放低于30mg/m3甚至20mg/m3的目標(biāo)并有廣闊前景。這些項(xiàng)目的系統(tǒng)阻力均低于1200Pa，有的還低于800Pa，煙塵排放濃度均低于20mg/m3，濾袋使用壽命最長(zhǎng)達(dá)5年以上。600MW機(jī)組袋除塵處理風(fēng)量為360萬m3/h，濾料達(dá)6萬m2。

布袋除塵器專用纖維和濾料

纖維和濾料是布袋除塵器的核心材料。近幾年袋式除塵行業(yè)顯著的技術(shù)進(jìn)步，體現(xiàn)在解決了行業(yè)長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的幾種高溫纖維（如芳綸、聚苯硫醚、聚酰亞胺和PTFE等濾袋生產(chǎn)所需的基本原材料），保證了袋式除塵行業(yè)的濾料技術(shù)在最近幾年有了很大發(fā)展，扶持了民族工業(yè)，解決了國內(nèi)急需。由于國家對(duì)環(huán)保的重視程度空前，政府和民間資本在環(huán)境保護(hù)方面的投入越來越大，環(huán)保產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)了高速的發(fā)展態(tài)勢(shì)。鋼鐵行業(yè)、水泥行業(yè)、電力行業(yè)、化工行業(yè)以及垃圾焚燒等煙氣中粉塵治理都大量采用袋式除塵，這給我國濾料行業(yè)的發(fā)展也帶來了非常好的機(jī)遇。

隨著布袋除塵器在各個(gè)行業(yè)的大量使用，更換下來的廢舊濾袋的回收利用已引起各方面的關(guān)注。目前國內(nèi)對(duì)于純芳綸、PPS、聚酰亞胺、PTFE的合成纖維的廢舊濾袋回收利用的技術(shù)已日趨成熟，收運(yùn)和綜合利用系統(tǒng)也基本建立，基本能做到誰生產(chǎn)誰回收利用，全國已經(jīng)成立了幾家連鎖公司專門從事廢舊濾袋的回收利用。PPS與PTFE復(fù)合濾料的化學(xué)性回收已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，正在進(jìn)行小試工作。

布袋除塵器布袋

布袋除塵器配件

布袋除塵器的主要配件除了濾袋、袋籠外，還有脈沖控制儀和脈沖閥。脈沖閥種類很多，有淹沒式電磁脈沖閥、直角式電磁脈沖閥、外螺紋式電磁脈沖閥、旋噴吹用大口徑超低壓電磁脈沖閥、氣動(dòng)破拱器、文氏管、箱壁連接器等。行業(yè)經(jīng)過多年努力，國產(chǎn)電磁閥等配件都已能滿足技術(shù)要求和國內(nèi)外市場(chǎng)需要。尤其值得一提的是多款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的脈沖閥已在工程上大規(guī)模應(yīng)用，如無膜片脈沖閥，既解決了膜片使用壽命，又具有噴吹量大的優(yōu)點(diǎn)。除此之外，袋式除塵配件專用制造技術(shù)和裝備也有很大發(fā)展，如濾袋自動(dòng)縫紉機(jī)、數(shù)控袋籠生產(chǎn)設(shè)備，除可滿足國內(nèi)使用外，還大量出口國外。

隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，大氣污染防治壓力繼續(xù)加大。國務(wù)院《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》將可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）為特征污染物提高到與損害人民群眾身體健康、影響社會(huì)和諧穩(wěn)定的空前高度。為落實(shí)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，各行各業(yè)將會(huì)更多采用高效除塵的布袋除塵器，預(yù)計(jì)未來幾年，電力、水泥、垃圾焚燒、鋼鐵等領(lǐng)域?qū)Υ匠龎m設(shè)備的需求都會(huì)有很大的增長(zhǎng)，蕭陽環(huán)保袋式除塵技術(shù)也仍然會(huì)繼續(xù)有更大的進(jìn)步。

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