超凈過(guò)濾式除塵器及其應(yīng)用
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摘要 ：文章介紹了高溫?zé)煔獬瑑暨^(guò)濾式除塵器的原理、特性及應(yīng)用情況，該裝置以陶瓷纖維過(guò)濾管為核心元件，可在高溫條件下濾除煙氣中的粉塵，是一種先進(jìn)的節(jié)能減排環(huán)保實(shí)用技術(shù)。關(guān)鍵詞 : 高溫?zé)煔?；超凈過(guò)濾 ；除塵器 ；優(yōu)勢(shì)
在垃圾焚燒、金屬冶煉及生物質(zhì)氣化裂解等鍋爐燃燒過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣，煙氣中通常含有粉塵顆粒物。因此，需安裝除塵過(guò)濾凈化裝置，通過(guò)除塵過(guò)濾凈化裝置使排出的煙氣顆粒物達(dá)到相應(yīng)的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
超凈過(guò)濾式除塵器可滿(mǎn)足高溫條件下的煙氣除塵凈化需求，主要應(yīng)用于高溫?zé)煔膺^(guò)濾領(lǐng)域，尤其是在垃圾焚燒爐、生物質(zhì)氣化裂解爐和先進(jìn)煤化工等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
1 超凈過(guò)濾式除塵器原理及其優(yōu)勢(shì)
高溫?zé)煔獬瑑暨^(guò)濾式除塵器采用的是壁流式煙氣
過(guò)濾模式，通過(guò)耐高溫陶瓷纖維過(guò)濾管將煙氣中的粉塵阻擋在過(guò)濾管表面，過(guò)濾后的潔凈煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)和風(fēng)管進(jìn)入下游裝置。
除塵濾料是除塵器的核心，其性能直接決定了除塵器的除塵效果 [1]。超凈過(guò)濾式除塵器的過(guò)濾元件為陶瓷纖維過(guò)濾管，安裝于設(shè)備主氣室內(nèi)。含塵煙氣從鍋爐出來(lái)后通過(guò)煙道進(jìn)入超凈過(guò)濾式除塵器內(nèi)，煙氣均勻流入陶瓷纖維過(guò)濾管，煙氣中的粉塵被擋在陶瓷纖維過(guò)濾管外面，粒徑較大的粉塵在重力作用下自沉降，粒徑較小的粉塵沉積在陶瓷纖維過(guò)濾管表面，經(jīng)過(guò)纖維層后無(wú)塵氣體從設(shè)備凈氣室排出。 陶瓷纖維過(guò)濾管除塵原理如圖 1 所示。
圖 1 陶瓷纖維過(guò)濾管除塵原理
超凈過(guò)濾式除塵器具有常規(guī)靜電除塵或布袋除塵工藝所不具備的優(yōu)勢(shì)。該裝置不受粉塵比電阻的影響， 同時(shí)耐高溫，具體優(yōu)勢(shì)如下 ：
- 除塵效率高，濾管表面覆膜孔徑極小，可處理亞微米級(jí)的顆粒，使含塵氣體排放濃度達(dá)到 5mg/m3，甚至更低。
- 附屬設(shè)備少、投資省，技術(shù)要求沒(méi)有電除塵器高。
- 收集含有爆炸危險(xiǎn)或帶有火花的含塵氣體時(shí)安全性較高。
- 對(duì)粉塵的比電阻沒(méi)有要求。
- 可在高溫下工作，耐溫可達(dá) 500℃。
- 耐腐蝕，對(duì)大部分化學(xué)品都有惰性。
- 過(guò)濾管表面覆膜光滑，粉塵不易黏著在其表
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中中國(guó)國(guó)環(huán)環(huán)保保產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)
22002200 年年第第 1100 期期
WAGING A BATTLE TO PREVENT AND CONTROL POLLUTION: INDUSTRIES IN FUJIANFPORCOUVINSCEO|N打N贏P污C 染AN防D治C攻PP堅(jiān)C戰(zhàn)C ?| 聚產(chǎn)焦業(yè)兩福會(huì)建
面，清灰更容易。
- 隨著過(guò)濾風(fēng)速的增加，系統(tǒng)阻力增加不明顯，
可有效降低能耗。
- 濾筒使用壽命長(zhǎng)，不易磨損，維護(hù)費(fèi)用少。
- 超凈過(guò)濾式除塵器隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，阻力變化很小，能耗更低。
- 處理后的粉塵排放濃度優(yōu)于國(guó)家有關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，可滿(mǎn)足后續(xù)更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
- 高溫?zé)煔庠谶M(jìn)入空預(yù)器前就完成了除塵，可使空預(yù)器換熱更充分，避免了堵塞及腐蝕。
- 由于排出的是干性氣體，管道及煙囪都不需要進(jìn)行防腐處理，同時(shí)解決了煙囪冒白煙的現(xiàn)象。
2 超凈過(guò)濾式除塵器工藝流程
超凈過(guò)濾式除塵器是一款高溫?zé)煔膺^(guò)濾設(shè)備，是
高溫?zé)煔膺^(guò)濾技術(shù)的具體應(yīng)用形式，其以陶瓷纖維過(guò)濾管為主要過(guò)濾元件，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)及具體應(yīng)用方面有別于傳統(tǒng)除塵設(shè)備。
超凈過(guò)濾式除塵器工藝流程為 ：鍋爐燃燒后的含塵煙氣→煙道→超凈過(guò)濾式除塵器→凈煙氣室→余熱鍋爐→出口煙道→煙囪→大氣。
超凈過(guò)濾式除塵器單獨(dú)作為除塵設(shè)備時(shí)，其工作
應(yīng)用領(lǐng)域
超凈過(guò)濾式除塵器適用于高溫?zé)煔膺^(guò)濾領(lǐng)域，涉
及諸多行業(yè)，國(guó)內(nèi)外已有數(shù)百個(gè)高溫?zé)煔獬瑑暨^(guò)濾式除塵器投入使用，相關(guān)應(yīng)用情況如表 1 所示。
表 1 高溫?zé)煔膺^(guò)濾技術(shù)應(yīng)用概況 [2]
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
| 煤燃?xì)饷夯伖t生物質(zhì)熱氣解化生物精質(zhì)煉燃廠燒
低放射性與廢熱棄解物焚燒垃圾焚燒與熱解 | 金冶屬煉制工品藝生產(chǎn)
金屬回玻收璃（工如業(yè)鋁回收） 化學(xué)工業(yè) 如水鋼催泥鐵化工劑業(yè)生產(chǎn)和回收 （ ） 金屬氧化物粉的體生、產(chǎn)原料和納米粒子 |
研究表明 [2]，利用高溫?zé)煔膺^(guò)濾技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量、工藝效率和經(jīng)濟(jì)效益。如在煤氣化工藝中， 采用高溫?zé)煔膺^(guò)濾技術(shù)代替濕法水洗工藝，可以提高3% 的工藝效率。在一些工藝中，需要較高的過(guò)濾溫度以避免不良的凝結(jié)或液化反應(yīng)導(dǎo)致的過(guò)濾器污染和阻塞。通過(guò)高溫工藝的過(guò)濾后，可在后續(xù)工藝步驟中， 對(duì)無(wú)塵、高溫氣體進(jìn)行再利用。
試驗(yàn)項(xiàng)目
-
- 鍋爐主要參數(shù)
流程為 ：鍋爐出來(lái)的含塵煙氣由煙道進(jìn)入除塵設(shè)備，
含塵煙氣通過(guò)陶瓷纖維過(guò)濾管時(shí)，由于濾管的篩濾、
鍋爐型式 ：?jiǎn)五佂补潭t排鍋爐 ；
攔截作用，煙氣中大量的粉塵都被阻留在濾管外表面， 氣體經(jīng)濾管凈化后排入到大氣當(dāng)中。除塵器運(yùn)行一段時(shí)間后，要進(jìn)行清灰，常用的清灰方式有箱式反吹風(fēng)、脈沖行噴吹等。從濾管清除下來(lái)的粉塵經(jīng)灰斗統(tǒng)一收集后排到指定灰倉(cāng)。超凈過(guò)濾式除塵器如圖 2 所示。
圖 2 超凈過(guò)濾式除塵器
額定蒸發(fā)量 ：170t/h ；
額定蒸汽壓力 ：10.5MPa ；額定蒸汽溫度 ：525 ℃ ； 給水溫度 ：165℃；
排煙溫度 ：350 ℃ ；
數(shù)量 ：1 臺(tái)。
-
- 鍋爐總體布置
試驗(yàn)鍋爐為單鍋筒、膜式水冷壁、自然循環(huán)、平衡通風(fēng)的高壓鍋爐。鍋爐本體為Ⅱ型布置，在爐膛底部布置了固定爐排。水平煙道裝設(shè)了兩級(jí)對(duì)流過(guò)熱器。尾部采用光管省煤器及管式空氣預(yù)熱器，雙級(jí)交叉布置。爐膛及水平煙道采用全懸吊結(jié)構(gòu)，尾部受熱面采用鋼架支撐結(jié)構(gòu)。為使鍋爐煙氣達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目選用超凈過(guò)濾式除塵器，其核心部件由陶瓷纖維過(guò)濾管組成，能夠有效去除煙氣中的粉塵物質(zhì)。
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聚打贏焦兩污會(huì)染防| F治O攻CU堅(jiān)S戰(zhàn)O?N產(chǎn)N業(yè)PC福A建ND| WCAGPINPGCACBATTLE TO PREVENT AND CONTROL POLLUTION: INDUSTRIES IN FUJIAN PROVINCE
鍋爐整體為半露天布置，抗地震烈度為 6 度。
-
- 主要輔助設(shè)備選型
主要輔助設(shè)備清單如表 2 所示。
式除塵器具有優(yōu)異的粉塵攔截能力，除塵效率達(dá) 99%
以上。
6 結(jié) 語(yǔ)
設(shè)備名稱(chēng)
表 2 主要輔助設(shè)備清單
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)工業(yè)煙氣治理的要
鼓風(fēng)機(jī) Q =
型號(hào)及參數(shù)
138 000m3/h，P =
6630Pa
單位 數(shù)量
臺(tái) 2
求日益提高。目前，煙氣除塵設(shè)備難以在高溫條件下
二 次 風(fēng) 機(jī) Q = 69 000m3/h，P = 4300Pa 臺(tái) 2 噴 渣 風(fēng) 機(jī) Q = 25 000m3/h，P = 4300Pa 臺(tái) 2 引 風(fēng) 機(jī) Q = 250 000m3/h，P = 6000Pa 臺(tái) 2
超凈過(guò)濾式除塵器 Q = 460 000m3/h，除塵效率 >99.9% 臺(tái) 1
煙囪 H = 80m，Φ = 3000mm 座 1
工作，通常需要采取降溫措施，但是煙氣降溫不僅浪費(fèi)熱能，增加治理成本，而且對(duì)于特殊凈化工藝，還需要進(jìn)行煙氣的二次升溫，進(jìn)一步增加了煙氣治理成本。超凈過(guò)濾式除塵器可以實(shí)現(xiàn)高溫條件下的煙氣凈化，可以滿(mǎn)足煙氣的高溫治理需要。
超凈過(guò)濾式除塵器是一款高溫?zé)煔膺^(guò)濾技術(shù)設(shè)
術(shù) 超凈過(guò)濾式除塵器是目前較為先進(jìn)的除塵過(guò)濾技
備，以陶瓷纖維過(guò)濾管為主要過(guò)濾元件，采用單花板設(shè)計(jì)，通過(guò)陶瓷纖維墊片和法蘭，使濾管緊密安裝在花板上。系統(tǒng)設(shè)計(jì)有脈沖噴吹系統(tǒng)，對(duì)吸附在陶瓷纖維過(guò)濾管上的粉餅層進(jìn)行脈沖噴吹，可清除濾管表面粉塵，保證煙氣過(guò)濾性能。
5 超凈過(guò)濾式除塵器應(yīng)用效果
試驗(yàn)項(xiàng)目針對(duì)生物質(zhì)電廠的 170t/h 單鍋筒高壓鍋
爐煙氣進(jìn)行凈化處理，除塵方式采用超凈過(guò)濾式除塵工藝，在一個(gè)過(guò)濾單元內(nèi)去除粉塵等有害顆粒物。當(dāng)煙氣通過(guò)耐高溫陶瓷纖維過(guò)濾管時(shí)，由于濾管的篩濾、攔截作用，將粉塵阻擋在濾管外表面，粉塵通過(guò)特殊噴吹清掃工藝進(jìn)入灰斗中。試驗(yàn)結(jié)果表明，超凈過(guò)濾
，對(duì)我國(guó)工業(yè)煙氣凈化技術(shù)的升級(jí)和進(jìn)一步發(fā)展具有重要的作用。隨著國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的日益提高， 超凈過(guò)濾式除塵技術(shù)在我國(guó)工業(yè)鍋爐煙氣治理方面已經(jīng)開(kāi)始普及。超凈過(guò)濾式除塵器以其獨(dú)特的性能和優(yōu)勢(shì)，將成為工業(yè)鍋爐配套煙氣治理中不可或缺的一部分，具有較高的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn) :
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Ultra-clean Filter Deduster and Its Application
LIN He, SHEN Zhong-hua, XIE Jian-long
(Fujian Longking Kerui Environmental Protection Co., Ltd, Longyan Fujian 364000, China)
Abstract: This paper introduced the principle, characteristics and application of ultra-clean filter deduster for high-temperature flue gas. By using ceramic fiber filter candles as its core element, the device can filter out the dust in flue gas under high temperature condition. It is an advanced practical technology with the features of energy conservation, emission reduction and environmental protection. Key words: high-temperature flue gas; ultra-clean filtration; deduster; advantage