电袋复合除尘器滤料技术的发展及应用

北极星环保网讯:介绍了燃煤锅炉电袋复合除尘器滤料技术的发展演变过程。2010年之前燃煤锅炉在应用PPS滤袋过程中存在短期内大面积破损情况。研究查明,这种异常破袋由化学破损造成,直接原因是烟气中SO_x、NO_x浓度大且运行温度不当加剧PPS氧化、腐蚀。通过技术创新研发一种耐腐高强滤料,抗化学性能强于PPS,能够大幅延长滤袋使用寿命。2010年之后,耐腐高强滤料得到大规模推广应用,推动了燃煤锅炉电袋复合除尘器滤料技术进步。

电袋复合除尘器是指在一个紧凑的箱体内，将静电除尘和袋式除尘有机复合的高效除尘设备。其工作原理是综合粉尘荷电、粉尘分级、荷电粉尘过滤的协同作用，具有长期稳定低排放、运行阻力低、滤袋寿命长等优点，被广泛应用于燃煤锅炉烟尘净化，实现了烟尘超低排放、稳定达标[1]。

滤袋是电袋复合除尘器的核心部件，它的使用寿命长短直接影响除尘器的可靠性及运行经济性[2]。影响滤袋使用寿命的因素较多，燃煤锅炉电袋复合除尘器在实践中，由于一些煤粉炉烟气中SOx、NOx浓度高和运行温度波动幅度大，PPS滤袋在短时内易发生快速氧化、腐蚀而造成大量化学破损。这种破损现象在煤粉炉烟气工况中较为普遍，且造成的后果较为严重。本文针对PPS滤袋易发生化学破坏的问题，阐述了滤料技术的创新及应用。

1PPS滤料应用情况

PPS是一种高分子材料，化学名称为聚苯硫醚，有耐温（190℃）、抗酸、抗碱、抗水解性能优，抗氧化性能较弱等特点，是燃煤锅炉过滤式除尘器的主打滤材。2000年之后，我国燃煤锅炉袋式除尘器和电袋复合除尘器大量选用以PPS为主材的滤料，一直延续到2010年左右。

一般燃煤锅炉电袋复合除尘器设计滤袋使用寿命≥4年或3万小时，多数工程项目达到设计值，有个别项目大幅超过设计值达6年以上。当然，也有个别工程项目滤袋使用寿命未能达到设计值，滤袋大面积提前老化而破损。2008上半年，首个电袋复合除尘器PPS滤袋大面积破损案例发生在山西某热电厂2×200MW机组。

这起破袋事件当时在行业内引起了很大反响，其它数起异常破袋在随后2～3年里陆续发生。这一时期内，破袋原因众说纷纭，电袋产生臭氧造成破袋的议论沸沸扬扬，极大影响了电袋复合除尘技术的发展，也成为电袋复合除尘技术迫在眉睫急需探明的问题。

2PPS滤袋异常破损规律

为了探明PPS滤袋异常破损的原因及寻求解决办法，电袋复合除尘器的龙头企业联合滤材滤袋厂家积极开展了研究工作，对破损滤袋进行了大量性能检测，测试了锅炉烟气成分、浓度、温度并连续跟踪记录。经整理和归类，PPS滤袋发生异常破损的共性规律为：

1）异常破袋案例均发生在煤粉炉使用场合，尚未发现循环流化床锅炉的案例；2）发生滤袋异常破损的使用时间长短不一，短则半年，长则2～3年，大多数在1～2年。使用时间的长短与烟气条件相关，即“烟气中SOx、NOx浓度越高或烟温上下限超温越明显，则使用的时间越短；3）破损后滤料断裂强度大幅衰减，残余强度低，一般经纬两向的残余强度只有新滤料的1/3左右；4）通过电子扫描镜微观检查滤料纤维，表面粗糙，轴向有裂纹或断裂

甚至粉碎（如图1、图2所示），用红外分析仪测试其波形，同比未使用PPS波形发生变异（如图3所示）；5）破损滤料纤维色泽变化较大，一般呈深黄或褐色，从滤料刮下的残余粉尘测试出的pH值在1～3。

3PPS滤袋异常破损的原因分析

滤袋异常破损规律中的一些特征说明了滤袋快速老化与烟气中SOx、NOx浓度大小及运行温度紧密相关。当这些成分浓度达到一定值时，在温度作用下，氧化、腐蚀而破坏PPS分子链结构，导致纤维断裂甚至碎化。工程实践及各种试验结果证明了这种分析的客观性与正确性。根据PPS分子结构链特点，SOx、NOx与PPS分子结构的氧化反应过程见图4、图5。

延伸阅读：

陡河发电厂电袋复合除尘器滤料特性的分析及选型

火力发电厂袋式除尘器滤料材质选型探讨

手把手教您电袋复合除尘器如何安装滤袋、袋笼

超净电袋复合除尘技术及其在超低排放工程中的应用