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電袋除塵開始“挑大梁”

更新時間:2015-03-24 15:57 來源:中國紡織報 作者: 閱讀:2357 網友評論0

霧霾天肆虐,空氣質量堪憂,大氣排放除塵技術升級刻不容緩,袋式除塵與電袋除塵技術被放到了更加重要的位置。

資料顯示,煤在各種能源中的占比大于70%,燃煤電廠煙塵排放量占全國總量的30%~40%,PM2.5排放量占全國總量的10%~20%。從某種程度上說,目前的大氣污染與終端工廠落后的過濾手段相關。那么,如何調動電廠改善高溫過濾設備的積極性,就成為大氣污染防治的關鍵。

廣泛使用的電除塵技術對細顆粒物的脫除效率不高,而且受煤質影響大。因此,能實現超低排放的袋式除塵與電袋除塵技術肩負起了新時期的除塵任務。

傳統電除塵局限多

據福建龍凈環保股份有限公司除塵技術首席專家林宏介紹,袋式除塵器曾因濾料質量差,結構設計錯誤,造成過濾效果不達標,被電力行業拋棄。且電力行業有關部門曾明確規定,袋除塵器僅能在100MW機組下應用;水泥工業的窯頭、窯尾必須選用電除塵器。

不過,隨著排放標準和濾料技術的提升,這一狀況正在發生轉變。2012年版的《火電廠大氣污染排放標準》規定,全國新建、改擴建鍋爐煙塵排放標準直接限制在30mg/Nm3以下,重點地區甚至要求在20mg/Nm3以下。再加上今年“史上最嚴”新環保法出臺,在環保標準日益嚴格的當下,傳統的除塵方式已無法滿足要求。

在“工業強基高溫過濾領域公共服務平臺、示范工程項目”推進會上,中國產業用紡織品行業協會、中國紡織科學研究院,按照工信部《工業轉型升級規劃(2011~2015年)》要求,通過建設好高溫過濾領域公共服務平臺和示范工程項目,力求抓住當前大氣污染治理機遇,加快推進袋式除塵技術的推廣與應用。

然而,袋式除塵技術的推廣卻并不如人意。林宏表示,電廠普遍使用電除塵,更希望在原來設備上升級。不過他認為,在目前看來,電除塵技術在未來很長時間都無法達到袋式除塵的效果。

技術推廣還須補漏

在袋式除塵技術推廣受阻時,融合電除塵與袋式除塵優點的電袋除塵應運而生。然而,一些支持袋式除塵的人士卻認為,電袋除塵時會產生臭氧,對于PPS等濾袋的壽命產生影響,這也是他們排斥電袋除塵的重要原因。而諸暨菲達環保裝備研究院院長姚宇平的研究表明,在電袋除塵器中,產生的臭氧濃度極低,而且產生的臭氧在瞬間使NO轉化為NO2或使SO2轉化為SO3,再加上煙氣中本來就有一定量的NO2和SO3,如此微量的變化不足以對PPS等濾料產生重大影響。

所以,爭論的最后又落在了濾料的抗氧化性,換言之,就是濾料性能本身過不過關才是關鍵。林宏認為,纖維質量是保證濾料材質的關鍵,纖維及濾料進廠檢驗是保證濾袋優異性能的關鍵,必須保證濾袋的性能滿足使用要求,以確保除塵器長期穩定運行。實踐證明,目前只要正確的選用復合濾料,濾袋的壽命可以滿足5年以上。

一家濾料企業表示,目前的問題主要出在濾料的縫制上,而這方面的標準還沒有。

一家電廠企業表示,他們在日常生產中發現,往往濾料沒有老化,卻出現過濾不達標的情況。姚宇平認為,除塵器存在“泄漏”,要實現超低排放,關鍵是消除“泄漏”。

據了解,目前尚無濾袋性能檢測方法標準,濾料檢測方法基本參考紡織行業相關檢測方法標準。濾料性能還與加工、后處理等因素有關,因此,還需要對濾料性能進行檢測,確保濾袋的優良性能。

公共平臺好處多

從纖維生產企業、濾料生產企業到設備生產企業,再到用戶電廠,高溫袋式除塵技術應用從上往下,其在產業鏈中的地位越來越強勢,出現問題后往往不能從實際情況提出解決方案,甚至出現互相推諉責任的情況。業內多位專家都表示,需要在公共服務平臺中建設第三方檢測機構,減少項目建設中出現問題時的扯皮現象。通過建設這樣的第三方專家檢測組,形成問題溯源機制,有效解決問題,更好地推廣高溫袋式除塵技術。

上游企業也要改變單一賣產品的老思路,要變賣產品為提供服務。上下游企業加強溝通,才能將出現的問題在實踐中解決好。這就需要一個連接上下游的平臺,這也是建設高溫過濾領域公共服務平臺的意義所在。

林宏表示,高溫過濾領域公共服務平臺要建立性能檢測、工況模擬、壽命評估、新材料開發、廢舊濾料回收等濾料全壽命管理技術服務體系。中國紡織科學研究院承擔了高溫袋式除塵技術開發與應用公共服務平臺的建設工作。中國紡織科學研究院王穎表示,高溫袋式除塵技術開發與應用公共服務平臺從建設之初就已提出了建立袋式除塵技術的濾料與濾袋產品標準體系;確定工況條件對濾袋使用壽命的影響規律,建立濾袋使用及維護的技術規范,建成千噸級廢舊濾袋回收利用示范線,有效解決廢舊濾袋回收等任務。

案例分析

示范項目一

大唐國際張家口電廠300MW機組電袋復合除塵項目

電廠簡介

大唐國際張家口電廠擁有8臺國產300MW火力發電機組,年發電量達160億千瓦時,主要是向北京供電。

濾料材質

項目選用以PPS和PTFE纖維為主要原料的氟醚復合濾料,以適應電廠因燃燒煤種變化而造成煙氣變化的風險。

項目概況

改造前電除塵器出口排放為166mg/m3,達不到國家排放標準要求。項目計劃將原電除塵器改造為電袋復合除塵器。

實施情況及初期成效

大唐國際張家口電廠300MW機組電袋復合除塵項目,于2014年9月完成除塵器改造和濾料安裝,并開始運行。截至目前,其出口排放達到10mg/m3,運行阻力<700Pa。

示范項目二

湛江電力有限公司300MW機組袋式除塵項目

電廠簡介

湛江電力有限公司總裝機容量為120萬千瓦,共4臺30萬千瓦國產燃煤機組。

濾料材質

項目選用以超細PPS和常規PPS纖維為主要原料的三維非對稱結構聚苯硫醚濾料。

項目概況

項目于2010年4月底完成電除塵器改布袋除塵完畢投入運行,出口排放≤20mg/m3。2014年,公司對#2機組修期間實施“布袋除塵器濾料更換”。

實施情況及初期成效

湛江電力有限公司300MW機組袋式除塵項目,于2014年10月完成濾料安裝,并開始運行。截至目前,項目的出口排放量可以達到12mg/m3,運行阻力保持在600Pa~700Pa之間。

示范項目一與示范項目二工程均由廈門三維絲環保股份有限公司完成。

示范項目三華電章丘發電有限公司除塵器及其使用濾袋改造項目

電廠簡介

華電章丘發電有限公司擁有一期2×145MW、二期2×335MW燃煤發電機組,且機組環保設備升級改造全部完成,均已達到全國最嚴格的排放標準。#3機組項目已經通過驗收。

濾料材質

項目采用PTFE纖維為主材,可以提高濾料耐況性能,保證使用壽命。為了達到20mg/Nm3的排放指標,在面層中采用異型及超細纖維等特種高性能材料,大大提高濾袋的過濾精度。

項目概況

公司#4機組為335MW發電機組,原除塵方式為四電場高壓靜電除塵器,設計排放濃度小于100mg/Nm3,無法滿足排放要求。公司2013年初開始對除塵器及其使用濾袋進行研發、改造。

實施情況

項目采用際華3521公司的新型濾料,改造后經性能測試,除塵效率由99.2%提升至99.95%,煙塵排放濃度降低至10mg/Nm3以下,遠低于20mg/Nm3的設計標準。

項目由南京際華3521特種裝備有限公司完成。

項目投資情況

該改造項目總投入為8644萬元。

濾料研發費用:1200萬元

生產新型濾料引進設備:6444萬元

進口生產設備:6144萬元

檢測試驗設備:300萬元

除塵器更新費用:500萬元

濾袋費用:500萬元。

未來發展方向

公司將實現更低運行阻力和更高過濾精度的目標,有效實現對PM2.5微細粉塵的治理;加強除塵器設計、制造水平對袋式除塵器的整體效能;加強行業監管;加強跟蹤檢測,提供服務平臺;實現產品向服務轉型。

示范項目四煙臺泰和新材料股份有限公司鍋爐改造工程

項目概況

海寧潔華控股公司作為主要的袋式除塵設備供應方,采用燃煤鍋爐型JDL系列高溫長袋脈沖除塵技術和成套設備,對泰和新材公司燃煤鍋爐進行優化設計和升級改造。項目總投資9956萬元,引進高溫定型機等進口設備60臺(套),購置脈沖袋式除塵器等國產設備739臺(套),在公司現有廠房建設生產1000噸差別化間位芳綸新型濾料技術開發示范裝置及高溫濾料袋式除塵應用技術基礎公共服務平臺,并配套建設公共服務在線監測工程設備。

實施情況

現已改造20t/h燃煤蒸汽鍋爐,通過對鍋爐前、后拱和對流管束受熱面進行改造,使其具備高溫袋式除塵裝備穩定運行的工況條件,同時具備在滿足生產供汽壓力、流量的前提下可燃燒多種燃料,模擬多種工況條件下不同成分煙氣。

2015年工作計劃

2015年計劃改造兩臺YLL9300(800)MA型號燃煤熱載體鍋爐,通過對爐膛、前后拱進行改造,使其可燃燒多種燃料,最終達到鍋爐出口煙氣工況可調、煙氣成分可調的目的。建設高溫濾料在線除塵自動監測系統,對新型濾袋進行檢測,編制分析軟件程序,對其進行服役性能和可靠性的定量監測分析。

專家觀點

當前正在建設的高溫過濾領域公共服務平臺和四個示范工程是全面推廣袋式除塵技術的突破口,目前已經初見成效,下一步要抓住技術與服務創新。同時,公共服務平臺與示范項目二者要加強互動,加快進程。

高溫過濾領域公共服務平臺和示范工程項目前期建設積累出三點經驗,一是過濾材料的基礎機理還需要細化研究;二是袋式除塵器的壽命還需要延長時間;三是下游使用還需要標準規范。——工信部消費品工業司紡織處處長曹學軍

高溫袋式除塵技術的發展必然帶動纖維、濾材等領域的進步,“一個平臺四個項目”已經取得了階段性成果,還將繼續在關鍵共性技術攻關、實用技術推廣等方面創造新價值。工業強基高溫過濾領域公共服務平臺,一方面可以梳理技術成果,制定技術發展路線;另一方面,還可以向國家有關部門提出政策建議。——中國產業用紡織品行業協會會長李陵申

目前我國高溫過濾行業大部分依然采用玻纖等傳統濾料,然而玻纖存在過濾精度低、使用壽命短、不環保等缺點,終將會被替代。

間位芳綸作為新興的高性能纖維新材料,在國內環保領域的應用推廣處于培育開發階段,市場空間較大。建議工信部出臺、完善相關應用標準,鼓勵引導過濾材料的制作采用間位芳綸等有機纖維。同時,在國內各行業燃煤鍋爐上推廣使用芳綸袋式除塵濾料,進一步提高除塵減排水平,有效提升空氣質量,切實改善生活環境。——泰和新材料股份有限公司黨委副書記徐立新

單一的電除塵技術在未來一段時期不能實現超低排放的要求,需要引入袋式除塵技術。電袋復合除塵器是電除塵的優化,是袋除塵的技術進步,實現了“1+1>2”的效果,采用超凈電袋+超凈脫硫塔可以實現超低排放的要求。袋式除塵行業應該支持電袋除塵技術,在技術路線上達成共識,才有助于袋式除塵技術的發展,有利于高溫過濾行業的技術升級。——福建龍凈環保股份有限公司首席專家林宏

資料鏈接

國際高溫除塵纖維常見面孔

1.間位芳綸(芳綸1313):耐熱性好,能在210℃溫度下長期使用,瞬間使用達230℃,375℃開始出現熱降解,具有很不明確的熔點,熱分解溫度400℃~430℃。阻燃性能優異,極限氧指數29%~32%,屬于難燃纖維,不會在空氣中燃燒,也不助燃,有自熄性,在火焰中不發生熔滴。

2.聚苯硫醚(PPS):PPS纖維拉伸強度和彎曲強度屬于中等水平,沖擊強度低,在低于400℃的空氣或氮氣中性能較穩定。耐化學性良好,耐非氧化性酸和熱堿的性能突出,在200℃下不溶于任何化學溶劑。介電性良好,在高溫、高濕、變頻條件下仍能保持良好的絕緣性。

3.聚酰亞胺纖維(P84):P84纖維在300℃條件下強度保持率為50%,伸長率降低5%~10%;在275℃下尺寸穩定性優良,在250℃熱空氣中10分鐘,收縮率<1%,分解時只放出非常少的有害氣體;在-195℃~260℃工況下可長期使用。P84纖維耐氧化性優于PPS纖維,P84纖維為異型截面,具有比圓型截面纖維更高的過濾效率。

4.聚四氟乙烯纖維(PTFE):PTFE纖維具有良好的耐氣候性,在室外暴露15年,其機械性能不發生明顯的變化。不易水解,捕集效率高、不容易積塵,清灰性能好。盡管PTFE無毒,但在200℃以上使用時,可能會釋放氟化氫。

5.芳砜綸纖維(PSA):PSA纖維的耐熱性和熱穩定性優于芳綸1313,可在250℃下長期使用,LOI值高達33。染色性能良好,在常用的高溫高壓條件下即可染色,面料的后整理成本低。常溫下對各種低濃度酸均能保持良好的穩定性,但抗堿性能一般。

 

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