燃煤锅炉用新型高温滤料技术研究与应用.pdf

燃煤锅炉用新型高温滤料技术研究与应用 娄可宾沈恒根杜柳柳 东华大学环境科学与工程学院 摘 要：文章主要介绍目前国内外燃煤锅炉用高温滤料的使用情况，阐述当前滤料的技术 现状并分析各种滤料的适用条件；针对我国燃煤锅炉的高温、高浓度和复杂烟气工 况问题研发新型滤料技术，详细介绍P84(聚酰亚胺)+PPS(聚苯硫醚或聚对苯 硫醚)梯度结构，PTFE(聚四氟乙烯)+膨体玻纤覆膜滤料，分层纤维+玻纤基布 等表层结合梯度结构的新型滤料，并讨论PTFE+膨体玻纤等国产滤料作为当前PPS 等传统滤料的替代品的可行性，为滤料技术的国产化提供依据；测试对比新型滤料 与传统滤料的性能参数的差异，分析几类高温滤料性能测试的实验结果并提出相关 的结论和建议，新型滤料在实际案例中利用取得优良效果。 关键词：燃煤锅炉高温滤料梯度滤料覆膜滤料PTFE 1 引言 袋式除尘器作为高效除尘设备之一被广泛应用于电厂、冶金，垃圾焚烧等烟气治 理系统。滤料技术是袋式除尘器的关键技术，滤料使用寿命和除尘效率是袋式除尘器 最重要的因素。由于设备、生产技术等条件限制，国内的滤料技术长期落后于国外； 尤其在高温滤料方面，国外滤料一直充滞国内滤料市场，从滤料纤维到成品滤袋国外 的生产厂家均占统治地位。如PPS纤维长期以来一直被日本的东洋纺和东丽公司垄 FibersGmbH)和奥地利的蓝京 断；P84、门FE纤维分别由奥地利英太(Inspec (Lenzing)公司独家生产。国内不少除尘项目拷贝国外典型工程的设备和滤料技术， 却惨遭失败，这主要是由我国特殊烟气工况决定的：国内燃煤锅炉旧设备较多，燃煤 品种繁多，燃烧不完全以及司炉工的技术素养等因素导致燃煤锅炉烟气高温、高浓度 和复杂工况的特征，这些均是烟气治理工程的技术难题。因此新型滤料的研制，探求 适合我国现状的滤料技术是解决当前袋式除尘应用难题的有效途径之一。 2常用的高温滤料种类和技术现状 近几十年，滤料技术有了飞速的发展，国外的滤料技术发展较早，技术也较成熟。 长期以来国内外用于高温烟气治理的滤料纤维主要有以下几种： 2．1 PPS(聚苯硫醚) PPStll是一种耐高温合成纤维，碳氢和碳硫原子形成稳定的共价键，纤维具有稳 定的化学性质，较高的熔点(285℃)和优异的耐热性，此外其阻燃性、耐化学药品 76 性、稳定性也极其出众，具备作为高温纤维的各种特点。能连续暴露在190。C的温度 中，能抵抗多种酸、碱及氧化剂的化学腐蚀，耐水解，吸湿率只有O．6％，可在湿、 化学(如氧化硫)条件下替代Nomex纤维。烟气中氧含量过高能加速PPS纤维的腐 蚀，应用中须防止氧腐蚀。主要用途是市政废物焚烧炉、公用工程锅炉、燃煤锅炉、 医院焚烧炉、热电联产锅炉上用的脉冲袋滤器；也可用它来取代经不住高温或存在化 学品及不耐潮湿的合成纤维，是目前应用最广的高温滤料。 2．2 MATAMEX美塔斯 MATAMEX美塔斯纤维Ⅲ(也称诺梅克斯或康耐克斯)是一种间位芳香聚酰胺，它 可在干燥条件下经受200℃以下温度。MATAMEX美塔斯是一种类似聚酯的缩聚型聚 合物，会水解，但是承受温度比后者高。MATAMEX美塔斯多用在聚酯会发脆及失 塔斯纤维是非热塑性的难于上光，但能采用特殊的技术来烧毛或其它后处理工艺改善 性能。 2．3 P84(聚酰亚胺)纤维 物制成，容易水解。P84纤维截面呈三叶瓣形，有效地增加了单纤维的表面积，疏 松多孔，透气性极好，阻力小。P84具有非热塑性的，当玻璃纤维经受不起脉冲清灰 的磨损时，可用P84取代玻璃纤维。但P84既不耐酸腐蚀也不耐碱腐蚀，湿度较大时 他也较脆弱，一定程度上限制了它的应用。 2．4 PTFE(聚四氟乙烯)纤维 具有低磨擦性，难燃性及良好的绝缘和隔热性，可承受各种强氧化物的氧化腐蚀， PTFE纤维不容易发生水解反应，高捕集效率、不容易积尘，即使在温度较高、含尘 浓度较大的情况下，表面也只粘附少量的灰尘，清灰性能较好。同等工况条件下，滤 料的使用寿命将比其它材质的滤料提高1,3倍以上，但价格相对较贵，多用于制作 复合滤料：纯净纤维织成的针刺毡多用于垃圾焚烧等恶劣工况除尘系统。 2．5玻璃纤维