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高温金属布袋在玻璃熔窑烟气除尘中的实验与应用

北极星大气网  来源:玻璃杂志  作者:魏粉利  2019/9/29 15:50:16  我要投稿  

北极星大气网讯:玻璃熔窑烟气(尤其是石油焦工况)高温除尘一直是玻璃行业的一个技术瓶颈,也是玻璃行业烟气除尘的一个主要研究方向。通过分析金属布袋的成型、除尘原理及在工程中试中的情况,为玻璃行业高温除尘提出新的方向与思路。高温烟气粉尘治理的核心在于高温滤料的研究与开发。

金属多孔材料有别于金属致密材料,具有明显的孔隙特征,孔隙率最高可达98%。正是因为有了这些特殊的孔隙,其所具有的功能不同于一般的金属致密材料,突出优点是具有很好的机械性能、抗热震性能、高温耐腐蚀能力、再生性能、渗透性、强度和过滤效率。本次中试实验采用Fe-Al合金制成高温柔性高温金属布袋,用于脱除玻璃熔窑高温烟气的粉尘。

实验过程:中试实验工艺流程见图1。

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系统作用:(1)加粉器。加入熟石灰,用于脱除烟气中的三氧化硫,同时对玻璃熔窑烟气粉尘进行调质,利用熟石灰包裹原烟气粉尘(原烟气粉尘粒径小、黏性大),使其更容易被滤袋捕捉,提高除尘效率、延长滤料使用寿命。(2)高温金属袋式除尘器。含有大量粉尘的烟气进入高温金属袋式除尘器中,通过高温金属袋的过滤分离,粉尘停留在高温金属袋表面,净烟气通过滤袋后经净烟气室排出。(3)换热器。降低烟气温度,使排烟温度达到低空排放标准(≤200 ℃),同时满足引风机的最佳运行温度。(4)系统风机。克服系统及烟道阻力,使烟气顺利进入中试工艺系统。(5)排放筒。中试系统单独设置了高15 m的钢制烟囱排放口,使中试烟气顺利排放至大气中。

现场实验:中试实验于2018年3月底开始,实验周期一个月,安装了30根f130 mm×2 000 mm的金属布袋,总过滤面积24.5㎡。中试系统监测位置如图2所示。

2.jpg

按图2所示的测量位置,分别对整套设施的烟气温度、烟气量、烟气流速、粉尘浓度进行测量,用于计算实际的粉尘处理效率。实验数据及过滤风速、除尘效率见表1。

处理后的烟气含尘量≤30 mg/m³,远低于国家相关排放标准,除尘效率≥99%,过滤风速≥1.5 m/min。常规布袋除尘器的滤料耐受温度为160~180 ℃,本高温金属布袋的耐受温度为其2倍以上,具备更优的耐温性能。常规布袋除尘器的过滤风速为0.8~1.0 m/min,本高温金属布袋的过滤风速为其1.5倍以上,凸显了高温金属布袋具有更优的净化效果。

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通过实验得出:

(1)高温金属布袋可耐高温、耐热震性和耐腐蚀,可在300~420℃的高温工况下连续、长时间、稳定地过滤;可耐O2、CO、CO2、H2S、SO2、Cl2、HF、F2等气体腐蚀,可耐碱性粉尘腐蚀。

(2)高温金属布袋过滤精度高、强度大、滤袋薄;过滤后含尘量≤30mg/m3,粉尘拦截最小粒径达到0.1mm,保证滤芯过滤精度、强度及刚度下可加工≤3mm超薄滤芯。

通过中试,高温金属布袋完全可以满足玻璃熔窑高温烟气除尘的工况要求,其除尘效率与常规布袋除尘器基本一致,同时又具备了良好的耐高温、耐腐蚀性能,且滤料可以再生循环使用,因此,高温金属布袋除尘技术是玻璃行业高温烟气除尘的又一次突破。

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