选择垃圾焚烧炉使用的除尘布袋滤料

2018年08月18日 / 共 1字 / 1条评论 / 阅读 130 views 次


    在垃圾焚烧炉烟气净化中是将袋式除尘器与脱酸设备结合一起使用的。通常烟气都要先经过脱酸塔处理后再进入袋式除尘器。也正因为如此,前面说的脱酸的工艺的不同,导致进入袋式除尘器里的烟气和粉尘的性质不同,因此对滤料的要求也不一样。

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  1.常用烟气净化的方式及特性

  目前垃圾焚烧炉的烟气净化的方法大致可分这样几种:

  1.1喷雾干燥法

  喷雾干燥法是在吸收塔上部装置一高速旋转的喷雾头,当净化酸性气体的浆液喷到喷雾头上面后被雾化,并与进到塔内的烟气进行中和反应,因此要除去烟气中的有害的酸性气体。存在烟气中的颗粒物则被后面的袋式除尘器捕获,从而达到除尘脱酸的目的。

  该方式的阻力不大,不会增加过多给后面袋式除尘器的粉尘负荷,一般使用的脉冲袋式除尘器清灰频率低,滤袋寿命长,袋式除尘器运行阻力不高,运行维护工作都不大。使用的滤料则视用户要求及前面酸处理设备性能等而定,一般不会有太大的问题。

  1.2悬浮式流化床法

  循环悬浮式半干法烟气脱硫是根据循环流化床理论,采用悬浮方式,使吸收剂在吸收塔内悬浮,大量的循环灰在系统内反复循环,与烟气中的SO2等酸性物质充分接触,利用循环流化床强烈的传热和传质特性在吸收塔内进行脱酸反应的一种半干法烟气脱酸方法。

  其特点是:利用锅炉飞灰和加入的脱酸剂(有反应过的,也有未完全反应的)作循环物料,其表面积大,气、固、液之间有极大的反应活性和反应表面积,混合、接触良好,传热、传质十分强烈。粉尘的反复循环,使脱酸剂在吸收塔中停留时间延长,从而提高了脱酸剂的利用率。

  脱酸效率高,工艺简单可靠,维护费用少。这一工艺中有喷浆液的,也有直接喷水的。但有一个共同特点是利用了循环灰,这就使后面除尘器粉尘负荷增加了许多。

  如果要达到高的脱酸效果,循环灰的量就是很大的,进入袋式除尘器的粉尘浓度也就极高,可以达到1000g/m3。这对袋式除尘器的要求就高了,一般前面最好设置预除尘器,以降低袋式除尘器粉尘负荷。因此对滤袋要求也高,阻力要低。

  1.3NID法

  NID法又称增湿灰循环脱硫技术。它通常利用CaO作为脱硫剂,将其在一个专门的消化器中加水消化成Ca(OH)2,再加入除尘器收集下来的循环灰一起进入混合增湿器,加水增湿后送入脱硫塔,与热烟气在塔中反应后,一起进入除尘器。

  其特点是没有制浆和喷浆的设备,脱硫灰在系统中多次循环,提高了利用率,脱硫效率较高。缺点是需要专门的增湿装置,进入除尘器的粉尘负荷大,需要设置较好的预收尘装置才能运行比较好。

  1.4干式净化法——管道喷射烟气脱硫技术

  这一方法是将钙基或钠基吸收剂喷入锅炉除尘器前的管道中来脱酸。这一方式工艺简单、投资低、能耗小、设备简单、安装方便、不会产生污水问题。

  这种方式是目前对垃圾焚烧烟气治理既能达到环保要求,又最经济适用,维护管理方便的方法。与半干法的旋转喷雾干燥相比,它不用制浆系统,喷嘴不易磨损,维护简单;与流化床脱酸塔相比,没有大量的循环灰返回脱酸塔,不会产生脱酸塔塌床的危险,也减轻了袋式除尘器的负荷,使系统阻力降低,节约运行能耗。

  2.垃圾焚烧烟气净化常用滤料

  垃圾焚烧产生的烟气和烟尘的成分与燃煤锅炉不通,它虽然也是随垃圾原始成分而改变,单总的来说,烟气中含HCL的浓度最高,一般可达1000mg/Nm3左右,而SO2的含量比燃煤锅炉低,一般在500mg/Nm3以下,另外还有HF等酸性气体。在烟尘中,则有一些重金属和二噁英等有害物质。

  由于烟气和烟尘的成分复杂,燃烧的工况、排气温度也于燃煤锅炉不同,对同是焚烧炉而言,不同的烟气净化方式所产生的烟气和烟尘性质也不同,这对袋式除尘器的滤料要求也就不同。

  在垃圾焚烧炉使用的滤料有以下几种:

  2.1GORE/SUPERFLEXTW“焚烧王

  SUPERFLEXTW“焚烧王”是由美国GORE公司开发的一种织物覆膜滤料,是目前垃圾焚烧炉上用得较普遍的。他的过滤性能好,清灰容易阻力稳定,而且在织物滤料中是一种抗机械弯曲疲劳强度好的滤料。但在制作、包装、运输、安装、使用时均要注意保护表面的覆膜,以免膜破损而影响使用效果。 

  2.2PPS(聚苯硫醚) 

  这种滤料在燃煤锅炉上运用比较多,使用情况也较好。在温度低于200℃时他对有机溶剂、碱和大部分酸(除某些氧化剂,如浓硝酸)都保持稳定的化学抵抗性,但不耐氧化。根据实际应用情况看,要有较长的使用寿命,应在150℃、氧含量不高的条件下运行才行。由于国内垃圾焚烧炉的烟气含湿量高、燃烧时的过氧系数一般也较大,排烟温度高,如果前面的酸不能保证脱的好,实际使用下来寿命不长。

  2.3P84(聚酰亚胺)

  其特点是具有天然的不规则叶片状中空截面,捕尘性能好,在实际运行中,要有较长的使用寿命,上期使用应在200℃以下,当温度超过140℃,有一定量水汽时,会出现水解问题。这种滤料与PPS一样,在我国垃圾焚烧炉上使用情况也不理想。

  2.4PTEE(聚四氟乙烯)

  这种纤维化学稳定性极好,不老化,物理强度较差、高温下尺寸稳定性不够好,价格较贵。这种滤料应该可以较长期的在垃圾焚烧中使用,由于进口的滤料太贵使用的少。目前国内已有公司生产,性能和寿命还有待观察。

  由以上分析可见,滤料的选择空间是比较小的。对于喷雾干燥法系统使用的滤料,如果前面的脱酸塔使用的好,以上几种滤料都可以用,过去国外使用NOMEX的滤料也是有的。而对悬浮式流化床法、NID法等进入袋式除尘器粉尘浓度高的系统,常选用的往往是美国GORE公司的“焚烧王”玻璃纤维覆膜了。

  3.SP干湿净化法——管道喷射烟气脱硫技术的滤料选择

  这种净化法是将从锅炉出来的、温度在220-300℃之间的烟气进入急冷塔,被双流喷嘴喷出的水雾急速冷却到160℃左右,冷却后的烟气经NSK混成器时,与压缩空气送来的消石灰、活性炭充分混合,中和烟气中的酸性气体,吸附二噁英等有害成分,一同进入袋式除尘器在滤袋表面进一步反应。净化后的干净气体经袋式除尘器上箱体进入烟道,由风机经烟囱排出。

  与前面的净化方式不同,脱酸的过程是发生在管道和袋式除尘器中,在袋表面进一步反应是非常重要的一步,它没有过多的增加袋式除尘器入口的粉尘浓度。这一方法是针对垃圾焚烧烟气的特点:即烟气中二氧化硫的浓度相对氯化氢的浓度低,而后者的去除较前者容易。

  因此在滤袋表面上所存留的未反应的碱性物质在此进一步进行中和作用就很重要了,这不仅是提高脱酸、去除二噁英和重金属等效果,也是节约和有效利用消石灰的途径。根据日本方面实践的结果,滤料上保持一定厚度的粉尘层,也就是保持一定的阻力,对去除酸性气体等净化的结果是重要的,这是来强调表面过滤或清灰容易干净就可能不合适了。

  4.关于玻璃纤维滤料

  根据日本某滤料公司的资料,日本城市垃圾焚烧炉用滤料市场中使用玻璃纤维滤料的用户有840家占70%,使用其他滤料的360家占30%。

  

  T860Q6是经过耐酸处理的双面织物的玻璃纤维滤料,特点是使用的膨体纱玻璃纤维,蓬性均匀,无间隙,织物细密均匀度很好,经耐酸处理,每平方米898克。

  GM800为基布是双面织物的玻璃纤维表面是PTEE覆膜滤料,微孔在0.3-0.5微米,每平方米875克。

  综合上述我们认为在垃圾焚烧炉的滤料选择上要结合前面的烟气净化方式,综合考虑才更合适。例如在干法净化时,滤袋上保持适度的粉尘厚度,对提高脱酸、去除二噁英、重金属效果会更好一些。这时选用经过处理的性能质量好的玻璃纤维滤料,而不是覆膜滤料从性能上、经济上综合更好一些。但若是使用半干法的其他烟气净化系统则选用焚烧王则可能合适些。

 


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