生物质锅炉除尘布袋滤料的选择

2023-06-08 04:56:36

生物质锅炉除尘布袋滤料的选择，生物质锅炉烟气温度通常在160-200℃，因而对常温下工作的滤料，诸如聚脂(涤纶)、亚克力(共聚丙烯腈)等都不在候选之列，滤料的选定只能在耐高温滤材中进行。仅从耐温性能而言，有几种滤料可供选用，但考虑到其他因素，则许多滤料将被剔除。

诺梅克斯(Nomex芳香族聚酰胺)在早期曾被用来净化生物质锅炉烟气。但发现其耐水解性能很差，使用寿命仅3个月左右。芳砜纶(聚对苯酰胺)与其属于同一族，性质相近，因而也不能考虑。

由于不耐水解而被排除在名单之外的还有柯麦尔(Kermel聚乙撑二胺)，我国曾用其进行锅炉烟气净化试验，结果不理想。

特氟纶(Terflon聚四氟乙烯)从理化性质来说是最优的滤料，纯特氟纶滤料除了过滤性能稍差外，几乎所有的性能都优于其他滤料，使用寿命可达6～7年甚至更长。特氟纶滤料之所以较少被选用，是因为其价格特别昂贵。但是，人们还是很重视特氟纶的优良性能，在其他滤料不能单独解决问题时，往往加入部分特氟纶，制成复合滤料而应用。同样基于价格昂贵的原因，不锈钢滤料尚不为生物质锅炉烟气净化领域认可。

玻纤滤料是一种可行的选择，其耐温性能与特氟纶相当。以聚四氟乙烯复膜的玻纤滤料，在国外的应用可达四年以上的寿命。玻纤的最大缺点是不抗折，导致使用寿命严重下降。玻纤滤料对袋笼的要求也较严格。

目前在生物质锅炉烟气净化领域中应用较多的是P-84(聚酰亚胺)和氟美斯(聚对苯硫醚)PPS滤料、三种滤料。

P-84滤料具有很好的耐温性能，而且由于纤维断面的不规则形状(被称为英文字母形)，滤料的过滤效率很高。不足之处在于耐水解性能稍差，而价格较高则是人们不予首选的主要原因。

从耐温、耐腐蚀性、强度及价格等方面综合比较的结果，氟美斯被认为最适于生物质锅炉烟气净化的滤料之一，成为这一领域重点选用的滤料。

氟美斯滤料的主要特性和性能

氟美斯是滤料的商品名称，，学名聚对苯硫醚。氟美斯纤维目前由日本的两家公司所生产，东洋纺生产的称为Procon，东丽公司生产的称为Toray。

氟美斯对无机酸、有机酸、碱、有机溶剂都很强的抵抗能力，有很强的耐水解稳定性和阻燃性。从物理性能而言，其抗拉、抗磨、抗折的能力都属良好，与P-84相当，强于特氟纶。

在一般的技术资料中，经常提到氟美斯滤料的连续工作温度为180℃，并能经受220℃的瞬间高温。但这些数值是在实验室条件下得出的理想值，仅是反映纤维特性的指标，实际锅炉运行时烟气温度较低，这对滤袋的寿命有好处。

氟美斯的主要缺点是耐氧化能力较弱，过高的温度会使纤维产生热氧化反应，其分子链所含的硫原子容易同氧原子结合，从而破坏其分子结构。

氟美斯受氧化危害的程度随着氧含量和温度的升高而剧增。在常温下，大气的氧含量为21%，但温度较低，氧化很慢；当温度超过100℃时，氟美斯允许的氧含量将随温度的升高而降低。在氧含量一定时，温度增高10℃，氧化反应速度就会增加一倍。因此，应当结合烟气的成分来确定氟美斯的工作温度。在氧含量8%时，连续工作温度为155℃；若氧含量增至10%，则连续工作温度最好不超过160℃。

运行中还要特别注意烟气的瞬间高温。达到175℃的时间每次不超过1小时，每年累计不应超过400小时；而达到200℃的时间每次只能10分钟，每年累计不应超过50小时。

此外，氟美斯对烟气中的NO2也较为敏感，过量的NO2也会导致氟美斯滤料的氧化腐蚀。

针对氟美斯滤袋的使用寿命问题，我们的观点是：只要采取综合技术措施，如减少漏风率，锅炉高效低氮燃烧，通过燃烧工艺和喷雾系统控制烟气温度在160℃以下等等，我们认为，氟美斯滤袋是可以保证长寿命的。

另一方面，也要防止烟气温度过低，造成低温对氟美斯滤袋的危害。即袋式除尘器的连续运行温度不低于110℃。