(2)各种滤料用纤维的密度比较如表2所示
4.2PTFE滤料的性能比较说明
(1)滤料材质说明
PTFE俗称“塑料王”,是大分子线型结构,几乎没有支链,且大分子两侧全部为C-F键,非常稳定的化学键。氟原子把主链上的碳原子屏蔽保护起来,分子链难以遭到破坏,故具有最好的耐热性和耐腐蚀性,它的结晶熔点是327℃,可长期在-210℃~260℃范围内使用,耐酸碱范围PH值为0-14;能抵抗氧化和表面污物,不变脆。
PTFE大分子的表面自由能很低,具有高度的不粘附性和最低的摩擦系数。本身不断裂、不燃烧,其“极限氧指数”(LOI)高达95%。同时具有极强的抗水解性,几乎比任何已知的材料的抗蒸汽渗透性都好。因此PTFE材料在垃圾焚烧除尘系统中被广泛应用。
(2)PTFE毡的克重说明
PTFE纤维本身在梳理,铺网过程中静电大,纤网均匀性偏差大,低克重的PTFE针刺毡因为纤维比较少,就更加增加了它在铺网中的均匀性的偏差,因此克重低的PTFE针刺毡铺网均匀性差,很容易露基布,从而导致无效过滤。同时,PTFE纤维的抱合性比较差,因而高克重,纤维用量大,抱合效果才会好,针刺毡的强力也就高。
(3)PTFE基布工艺说明
在过滤材料中,基布是维持滤料三维结构和强力的基本组织结构,可靠性能的基布是滤袋正常使用的保障。PTFE基布一般是高强低伸型PTFE基布,其基本参数表如表3所示:
(4)高温热定型及覆膜工艺说明
在经过高温热轧辊热轧后,使PTFE针刺毡密度增加,每根纤维都得到高温定型作用,同时纤维组织结构保持优良的尺寸稳定性能,滤袋不收缩,不拉长。覆膜工艺中,采用相同原料的可熔性的高温PTFE胶,使针刺毡滤料与膜牢牢的结合为一体,覆膜牢度高,同时能保证滤料的透气性能。(5)PTFE针刺毡覆膜滤袋的加工技术及特点
PTFE覆膜滤料,使袋式除尘器从常规的“深层过滤”发展为“表面过滤”,提高净化效率,降低运行阻力,延长滤袋使用寿命,大大降低了投资成本及运行费用。广泛应用于垃圾焚烧、电力、化工、冶金、钢铁、水泥、烟草、国防等行业。
对于普通非“表面过滤”滤料来说,其过滤效率和清灰性能往往是一对难以调和的矛盾。它是依靠建立“一次粉尘层”来达到过滤效率的,但是,滤料中的含粉尘浓度会越来越高,以致运行负荷或阻力不断增加。
采用的覆膜“表面过滤”滤料是完美地解决了过滤效率和清灰性能矛盾。滤料的过滤表面复合了一层多微孔、极光滑的聚四氟乙烯(PTFE)薄膜,结果使粉尘粒子经过滤料后的直接排放量接近于零;由于聚四氟乙烯(PTFE)覆膜本身具有不粘尘、憎水性和化学性能稳定,覆膜滤料具有了极佳的清灰性能,同时四氟乙烯(PTFE)覆膜能防结露,不会湖袋,使得过滤工作压降始终保持在很低水平。
品质优良的滤料不但能有很高的过滤效率,较长的使用寿命,而且能在不增加运行负荷的情况下长时间保证气流最大的稳定通量,以确保烟气净化系统的高效和稳定的运行。
4.3焚烧炉布袋除尘器滤料选择
在流化床焚烧炉的烟气条件下,可选择PPS(聚苯硫醚)滤布。此种纤维的特点是:具有耐酸碱腐蚀性;具有防水解性能,但抗氧化性一般;最高连续应用温度在180℃。目前,流化床焚烧炉锅炉出口温度在170℃-190℃之间及以上,这样一来,PPS(聚苯硫醚)滤布的性能会变差,长时间在PPS能够承受的高温区运行,氧化、老化现象明显,使用寿命大大缩短,有时候甚至一年不到,就出现滤袋破损出口粉尘超标现象。
综合PPS滤布能适用循环流化床锅炉烟气净化除尘,但由于其耐高温性能和抗氧化性能一般,性能和排放效果没有PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤布好。在炉排焚烧炉上,因为锅炉出口温度基本在180℃以上,甚至高达240℃以及以上,超过PPS滤布能够承受的温度范围,PPS滤布不太适合炉排垃圾焚烧发电项目。
因此,垃圾焚烧炉布袋除尘器应该选择PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤布,此种纤维的特点是:(1)具有良好的耐酸碱腐蚀性;(2)具有良好的防水解性能和良好的抗氧化性能;(3)最高连续应用温度可达260℃。
在采用半干法脱硫时,滤布既要接触烟气中的酸性气体,也要接触碱性的反应剂,同时烟气中的含水量又是非常的大,在这样的条件下,PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤袋是一个极好的选择,滤袋的最短使用寿命为36个月,实际使用寿命则完全可根据用户的维护经验和管理水平而得到延长,最高可达5年以上;除尘效果好,除尘器出口的排放浓度可小于10mg/Nm3。
5结论
通过分析比较在垃圾焚烧炉中布袋除尘器建议选择PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤布,PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤布具有良好的性价比。滤料是布袋除尘器的核心部件,合适的纤维,加工良好的滤袋是保证一台布袋除尘器正常运转的必要条件。因此,在垃圾焚烧项目的烟气条件下,建议选择PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤布。
参考文献:
[1]解海卫,张艳,张于峰.城市生活垃圾焚烧处理工艺的研究[J].可再生能源,2010(5).
[2]柳少华,陈延涛,冯会玲.垃圾焚烧炉用袋式除尘器的滤料选择[J].科技信息,2009(31).
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