垃圾焚燒爐用袋式除塵器的濾料選擇
摘要:垃圾焚燒爐煙氣凈化中的袋式除塵器是與脫酸設(shè)備結(jié)合一起使用的。脫酸工藝的不同,導(dǎo)致進(jìn)入袋式除塵器的煙氣和粉塵的性質(zhì)也就不同。因此。我們在袋式除塵器濾料的選擇上要結(jié)合煙氣凈化方式,綜合考慮。
關(guān)鍵詞:垃圾焚燒,煙氣凈化,濾料
垃圾焚燒爐煙氣凈化中的袋式除塵器是與脫酸設(shè)備結(jié)合一起使用的。煙氣一般都先經(jīng)過脫酸塔處理后進(jìn)入袋式除塵器。正因為如此,由于前面的脫酸工藝不同,進(jìn)入袋式除塵器的煙氣和粉塵的性質(zhì)也就不同。所以對袋式除塵器濾料的要求也不一樣。
1.常用的幾種煙氣凈化方式及特性
目前垃圾焚燒爐的煙氣凈化的方法大致可分這樣幾種:
1.1噴霧干燥法
噴霧干燥法是在吸收塔上部裝置一高速旋轉(zhuǎn)的噴霧頭,當(dāng)凈化酸性氣體的漿液噴到噴霧頭上面后被霧化,并與進(jìn)到塔內(nèi)的煙氣進(jìn)行中和反應(yīng)。從而去除煙氣中的酸性有害氣體。煙氣中的顆粒物則被后面的袋式除塵器捕獲。達(dá)到除塵脫酸的目的。
這種方式的優(yōu)點是系統(tǒng)阻力不大,沒有過多增加后面袋式除塵器的粉塵負(fù)荷,一般使用的脈沖袋式除塵器清灰頻率低,濾袋壽命長,袋式除塵器運行阻力不高。運行維護(hù)工作都不大。使用的濾料則視用戶要求及前面酸處理設(shè)備性能等而定,一般不會有太大的問題。
1.2懸浮式流化床法
循環(huán)懸浮式半干法煙氣脫硫是根據(jù)循環(huán)流化床理論,采用懸浮方式。使吸收劑在吸收塔內(nèi)懸浮,大量的循環(huán)灰在系統(tǒng)內(nèi)反復(fù)循環(huán),與煙氣中的S02等酸性物質(zhì)充分接觸,利用循環(huán)流化床強(qiáng)烈的傳熱和傳質(zhì)特性在吸收塔內(nèi)進(jìn)行脫酸反應(yīng)的一種半干法煙氣脫酸方法。
其特點是:利用鍋爐飛灰和加入的脫酸劑(有反應(yīng)過的,也有未完全反應(yīng)的)作循環(huán)物料,其表面積大,氣、固、液之間有極大的反應(yīng)活性和反應(yīng)表面積.混合、接觸良好.傳熱、傳質(zhì)十分強(qiáng)烈。粉塵的反復(fù)循環(huán).使脫酸劑在吸收塔中停留時間延長,從而提高了脫酸劑的利用率。脫酸效率高,工藝簡單可靠,維護(hù)費用少。這一工藝中有噴漿液的,也有直接噴水的。但有一個共同特點是利用了循環(huán)灰,這就使后面除塵器粉塵負(fù)荷增加了許多。
如果要達(dá)到高的脫酸效果,循環(huán)灰的量就是很大的,進(jìn)入袋式除塵器的粉塵濃度也就極高,可以達(dá)到10009/m3。這對袋式除塵器的要求就高了,一般前面最好設(shè)置預(yù)除塵器,以降低袋式除塵器粉塵負(fù)荷。因此對濾袋要求也高。阻力要低。
1.3 NID法
NID法又稱增濕灰循環(huán)脫硫技術(shù)。它通常利用CaO作為脫硫劑,將其在一個專門的消化器中加水消化成Ca(OH)。再加入除塵器收集下來的循環(huán)灰一起進(jìn)入混合增濕器,加水增濕后送入脫硫塔,與熱煙氣在塔中反應(yīng)后,一起進(jìn)入除塵器。
其特點是沒有制漿和噴漿的設(shè)備,脫硫灰在系統(tǒng)中多次循環(huán),提高了利用率,脫硫效率較高。缺點是需要專門的增濕裝置,進(jìn)入除塵器的粉塵負(fù)荷大,需要設(shè)置較好的預(yù)收塵裝置才能運行比較好。
1.4干式凈化法——管道噴射煙氣脫硫技術(shù)
這一方法是將鈣基或鈉基吸收劑噴人鍋爐除塵器前的管道中來脫酸。這一方式工藝簡單、投資低、能耗小、設(shè)備簡單、安裝方便、不會產(chǎn)生污水問題。
這種方式是目前對垃圾焚燒煙氣治理既能達(dá)到環(huán)保要求。又最經(jīng)濟(jì)適用,維護(hù)管理方便的方法。與半干法的旋轉(zhuǎn)噴霧干燥相比,它不用制漿系統(tǒng),噴嘴不易磨損,維護(hù)簡單;與流化床脫酸塔相比,沒有大量的循環(huán)灰返回脫酸塔,不會產(chǎn)生脫酸塔塌床的危險,也減輕了袋式除塵器的負(fù)荷,使系統(tǒng)阻力降低,節(jié)約運行能耗。
2.垃圾焚燒煙氣凈化常用濾料
垃圾焚燒產(chǎn)生的煙氣和煙塵的成分與燃煤鍋爐不通,它雖然也是隨垃圾原始成分而改變,單總的來說,煙氣中含HCL的濃度最高,一般可達(dá)1000mg/Nms左右,而S02的含量比燃煤鍋爐低,一般在500m/ Nm3以下,另外還有HF等酸性氣體。在煙塵中,則有一些重金屬和二嗯英等有害物質(zhì)。
由于煙氣和煙塵的成分復(fù)雜.燃燒的工況、排氣溫度也于燃煤鍋爐不同,對同是焚燒爐而言.不同的煙氣凈化方式所產(chǎn)生的煙氣和煙塵性質(zhì)也不同,這對袋式除塵器的濾料要求也就不同。
在垃圾焚燒爐使用的濾料有以下幾種:
2.1 GORE/SUPERFLEXTW“焚燒王”
SUPERFLEX’rW“焚燒王”是由美國GORE公司開發(fā)的一種織物覆膜濾料,是目前垃圾焚燒爐上用得較普遍的。他的過濾性能好,清灰容易阻力穩(wěn)定,而且在織物濾料中是一種抗機(jī)械彎曲疲勞強(qiáng)度好的濾料。但在制作、包裝、運輸、安裝、使用時均要注意保護(hù)表面的覆膜,以免膜破損而影響使用效果。
2.2 PPS(聚苯硫醚)
這種濾料在燃煤鍋爐上運用比較多,使用情況也較好。在溫度低于2000C時他對有機(jī)溶劑、堿和大部分酸(除某些氧化劑,如濃硝酸)都保持穩(wěn)定的化學(xué)抵抗性,但不耐氧化。根據(jù)實際應(yīng)用情況看,要有較長的使用壽命,應(yīng)在150℃、氧含量不高的條件下運行才行。
由于國內(nèi)垃圾焚燒爐的煙氣含濕量高、燃燒時的過氧系數(shù)一般也較大,排煙溫度高.如果前面的酸不能保證脫的好,實際使用下來壽命不長。
2.3 P84(聚酰亞胺)
其特點是具有天然的不規(guī)則葉片狀中空截面,捕塵性能好,在實際運行中,要有較長的使用壽命,上期使用應(yīng)在200℃以下,當(dāng)溫度超過140℃,有一定量水汽時,會出現(xiàn)水解問題。這種濾料與PPs一樣,在我國垃圾焚燒爐上使用情況也不理想。
2.4 PTEE(聚四氟乙烯)
這種纖維化學(xué)穩(wěn)定性極好,不老化,物理強(qiáng)度較差、高溫下尺寸穩(wěn)定性不夠好.價格較貴。這種濾料應(yīng)該可以較長期的在垃圾焚燒中使用.由于進(jìn)IZl的濾料太貴使用的少。目前國內(nèi)已有公司生產(chǎn),性能和壽命還有待觀察。
由以上分析可見,濾料的選擇空間是比較小的。對于噴霧干燥法系統(tǒng)使用的濾料,如果前面的脫酸塔使用的好,以上幾種濾料都可以用.過去國外使用NOMEX的濾料也是有的。而對懸浮式流化床法、 NID法等進(jìn)入袋式除塵器粉塵濃度高的系統(tǒng),常選用的往往是美國 GORE公司的“焚燒王”玻璃纖維覆膜了。
3.SP干濕凈化法——管道噴射煙氣脫硫技術(shù)的濾料選擇
這種凈化法是將從鍋爐出來的、溫度在220—3000C之間的煙氣進(jìn)入急冷塔,被雙流噴嘴噴出的水霧急速冷卻到160℃左右,冷卻后的煙氣經(jīng)NSK混成器時,與壓縮空氣送來的消石灰、活性炭充分混合,中和煙氣中的酸性氣體,吸附二嗯英等有害成分,一同進(jìn)入袋式除塵器在濾袋表面進(jìn)一步反應(yīng)。凈化后的干凈氣體經(jīng)袋式除塵器上箱體進(jìn)入煙道,由風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排出。
與前面的凈化方式不同,脫酸的過程是發(fā)生在管道和袋式除塵器中,在袋表面進(jìn)一步反應(yīng)是非常重要的一步。它沒有過多的增加袋式除塵器入口的粉塵濃度。這一方法是針對垃圾焚燒煙氣的特點:即煙氣中二氧化硫的濃度相對氯化氫的濃度低,而后者的去除較前者容易。
因此在濾袋表面上所存留的未反應(yīng)的堿性物質(zhì)在此進(jìn)一步進(jìn)行中和作用就很重要了,這不僅是提高脫酸、去除二嗯英和重金屬等效果,也是節(jié)約和有效利用消石灰的途徑。根據(jù)日本方面實踐的結(jié)果,濾料上保持一定厚度的粉塵層,也就是保持一定的阻力,對去除酸性氣體等凈化的結(jié)果是重要的,這是來強(qiáng)調(diào)表面過濾或清灰容易干凈就可能不合適了。
4.關(guān)于玻璃纖維濾料
根據(jù)日本某濾料公司的資料,日本城市垃圾焚燒爐用濾料市場中使用玻璃纖維濾料的用戶有840家占70%。使用其他濾料的360家占 30%。
T860Q6是經(jīng)過耐酸處理的雙面織物的玻璃纖維濾料。特點是使用的膨體紗玻璃纖維,蓬性均勻,無間隙,織物細(xì)密均勻度很好,經(jīng)耐酸處理.每平方米898克。
GM800為基布是雙面織物的玻璃纖維表面是FrEE覆膜濾料。微孔在0.3-0.5微米,每平方米875克。
綜合上述我們認(rèn)為在垃圾焚燒爐的濾料選擇上要結(jié)合前面的煙氣凈化方式,綜合考慮才更合適。例如在干法凈化時,濾袋上保持適度的粉塵厚度,對提高脫酸、去除二嗯英、重金屬效果會更好一些。這時選用經(jīng)過處理的性能質(zhì)量好的玻璃纖維濾料。而不是覆膜濾料從性能上、經(jīng)濟(jì)上綜合更好一些。但羞是使用半干法的其他煙氣凈化系統(tǒng)則選用焚燒王則可能合適些。
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