我国袋式除尘技术近十年的发展综述-undefined

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1 袋式除尘设备的设计和制造技术更加成熟

袋式除尘器的处理风量和设备规模随着我国工业规模扩大而迅速大型化。进入新世纪的十年里，我国袋式除尘技术有了很大的进步。

用于钢铁、水泥、火电行业的袋式除尘器，大批单机的处理烟气量都已超过100万m3/h，过滤面积超过2万m2。其中火电行业的袋式除尘器单机最大处理烟气量超过400 万m3/h，过滤面积超过5万m2。

除尘设备的大型化不仅是设备规模的简单扩大，同时增加了新技术的含量：1)通过计算机模拟试验和实验室模型试验获得袋式除尘器的合理气流分布和气流组织，使含尘气流均匀分布至庞大箱体内的各条滤袋;2)结构更加合理，淡化大量沿用的进、出风管道系统，趋向直进直出的结构，使气流在流入和流出除尘器过程中的压力损失得以降低;3)通过科学计算，强化了结构的安全，并适度减轻了设备的重量;4)按照“离散” 和“跳跃”的原则安排脉冲喷吹的顺序，避免了相邻的两排滤袋在清灰时的相互干扰，从而改善了清灰效果。以直通均流袋式除尘器为例，其在长袋低压脉冲袋式除尘器的基础上，吸收了电除尘器结构的某些优点而形成简约的结构;仔细改进气流分布和组织;合理安排脉冲阀喷吹顺序;通过计算确定除尘器整体结构。在电厂应用的结果为：出口含尘浓度≤20mg/Nm3;设备阻力为900～1100Pa;滤袋使用寿命为3～4年。

进入本世纪之初，用于燃煤电厂锅炉烟气除尘的回转喷吹脉冲袋式除尘技术被引进我国，并很快得以批量生产。该技术的优点是：设备紧凑、脉冲阀数量少;不足之处在于，处于不同位置的滤袋的实际清灰周期相差数倍，而且有相当数量的清灰能量未得到有效利用。

电袋复合除尘器进入市场后，多用于火电和水泥等行业。占据市场份额较多的是分区组合型式，即通常所说的“前电后袋”型式。其应用中的“得”与“失”引起较多的关注，并引发了对于这种除尘器的深入研究和讨论。一体组合型式的电袋复合除尘器也在研制之中，并在一台75t/h 工业锅炉进行了应用试验，现已历时两年。

目前，除尘设备制造的机械化水平显著提高，如，1) 花板袋孔的加工较多采用数控激光切割，精度高、进度快、周边光滑无毛刺;2)半自动下料、自动或半自动焊接被普遍应用;3)几乎所有的滤袋框架生产都已采用半自动焊接机，大大提高了焊点牢度、框架表面光滑程度和加工进度。此外，滤袋框架的防腐水平也有很大进步，电喷涂有机硅工艺被普遍采用，用于燃煤锅炉烟气净化的寿命得以延长。用于垃圾焚烧烟气的滤袋框架，采用不锈钢制作的也不鲜见。

在检查整机的焊接质量方面，以及检查滤袋的安装质量方面，现在也常采用荧光粉检漏的方法，采用该方法比通过煤油和人工检查的传统方法更加快速、准确、可靠。我国袋式除尘器设计和制造技术更加成熟的成果之一是，出口设备逐年增加。用于水泥、钢铁、垃圾焚烧等行业的除尘器已出口到多个国家;袋式除尘设备的出口，意味着我国在除尘器的设计、制造、安装、防腐、包装，以及配套件的选购等各个环节，都执行了更加严格的标准，其中有许多执行的是发达国家的标准。目前国内袋式除尘器的粉尘排放浓度已普遍在30mg/Nm3 以下，低于20mg/Nm3和10mg/Nm3排放限值的设备也有很多，向环境敏感地区和国外提供的设备达到了更高的要求，这为国家制订更加严格的环保法规和标准提供了有力的技术支撑。总体来看，袋式除尘设备阻力大幅度降低，除某些场合和少数类型的设备外，大量袋式除尘器的设备阻力都控制在1200Pa以下，低于1000Pa的设备也屡见不鲜。除尘器滤袋的使用寿命曾是令人心存疑虑的因素之一，但随着现在滤袋寿命的不断延长，有这种疑虑的人越来越少。还有人曾担心袋式除尘器的维护检修频繁，但许多“电改袋”的结果表明，操作和维修人员普遍感觉工作量减轻，定员可以减少。这得益于除尘设备质量的提高、自控系统的进步、应用技术的提高。

随着袋式除尘技术的不断进步和应用领域的扩大，相应的自控制技术和产品也有了长足的进步。PLC与工控机、DCS联合使用，控制技术升级和模块化，可分别满足大型和中小型除尘系统的控制要求，可靠性更高，功能不断完善：1)清灰控制有定时、定压差、流量函数控制和手动控制等多种方式;2)可对设备和系统的温度、压力、压差、流量等参数进行监控;3)对除尘器和系统主要部件(例如喷吹装置、停风阀、卸灰阀、切换阀等)的工况进行监视和故障报警，根据需要还可进行漏袋检测。

2 耐高温纤维滤料研制实现突破，滤袋生产技术和装备显著提高

我国自行研制的聚苯硫醚纤维获得成功，已有数家企业可批量生产，该产品在燃煤电厂锅炉烟气净化中的应用取得良好效果，结束了我国PPS纤维完全依靠进口的局面。PPS原料生产基地的建设也在进行中，目前已有产品供应，但产量尚不能满足需求。近年来，我国又研制出轶纶(聚酰亚胺)纤维，并建设了生产线，纤维产品达到设计产量，其性能指标达到甚至优于国外产品。研发企业还建立了生产基地，具备了从聚酰亚胺原料合成到最终制品的全路线规模化生产能力。

我国PTFE纤维的性能和产品质量进一步提高，应用越来越广泛。包括垃圾焚烧烟气净化的许多领域，已成功应用国产PTFE针刺毡，滤袋寿命显著延长。由于性能指标和质量的提高，国产的间位芳纶纤维基本上占据了国内市场。超细玻纤的生产技术和性能也有了长足的进步。

玄武岩纤维及滤料已在我国问世，生产的连续纤维直径≤5μm。存在的问题是产品质量不够稳定，生产工艺和设备尚待改进。目前制成的玄武岩纤维膨体覆膜滤料，部分或全部采用膨体纱织造，经过PTFE混合溶液浸渍处理，然后通过热轧使表面复合聚四氟乙烯薄膜。该滤料在处理垃圾焚烧烟气中，应用至9个月时滤袋的强力保持率平均为90%，16个月时强力保持率平均为89%。超细面层针刺毡或梯度结构针刺毡的用量增加。该种滤料具有表面过滤作用，也有利于清灰，成为表面过滤材料的一种。与覆膜滤料相比，其面层更加牢固。

目前国内生产PTFE纤维的企业也有好几家，部分企业的生产线已达到较先进的水平。PTFE的成膜技术也有了长足进步，膜的厚度、透气率和牢度都有显著提高。贴膜技术和装备进步很大，不少厂商拥有了热熔覆膜的工艺和装备，覆膜滤料的性能更加接近国外先进产品。值得一提的是，对覆膜滤料优点和缺点的认识更加客观，对其选用趋于理性化，更多遵循“扬长避短”的原则进行。两种或更多纤维混合制成的针刺毡品种也在增加，这种组成可使不同纤维发挥其优点，而弥补各自的不足，从而提高了滤料的性能，现已应用到包括高炉煤气在内的多个行业。

纳米催化剂气流成网技术正在开发，制成载负催化剂的复合针刺毡滤料，兼具过滤和催化裂解功能，可用于分解二英等有机废气。

数家企业已拥有世界一流的水刺毡生产线。水刺工艺利用极细高压水柱的正、反向作用，使纤维互相钩合而成型。水刺毡几乎没有针孔，滤料表面平整光洁，有利于实现表面过滤，降低排放浓度;可避免刺针对纤维的机械损伤，有利于提高强度，延长寿命，并可减少纤维用量，有利于降低滤料成本。此外，已有几条国际先进的针剌生产线被引进。该设备产量高，针剌比较均匀，产品没有明显的针剌痕迹，大大提高了产品的质量。

滤袋普遍采用三针机缝制，多家企业装备了自动缝制生产线，拥有热熔合设备的厂家也不在少数。越来越多的企业学习发达国家的先进缝袋工艺，贯穿于从下料到缝制，直至检验、包装的整个生产过程，滤袋质量得到全面提高。

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