● 卓越的塵餅剝離性能;
● 光滑表面使糊袋現(xiàn)象大大減少;
● 過濾風(fēng)速高,能耗低;
● 可捕集粒徑1 mm以下的超細(xì)粉塵;
● 開孔率:85~93% ;
● 孔徑分布均勻,控制在0.05~3mm的范圍內(nèi)(可根據(jù)實際粉塵的顆粒大小,提供孔徑合適的膜材料,以達(dá)到最佳的效果)
● 溫度適用范圍:—180~260℃
● 耐化學(xué)腐蝕性(除熔融堿金屬、元素氟氣體有輕微腐蝕以外)
DAGONG-TEX®膜的優(yōu)良性能與其均勻的微孔結(jié)構(gòu)密切相關(guān),如圖2所示。
因此可從以下幾方面對PTFE薄膜進(jìn)行評定,其中包括PTFE膜纖維結(jié)構(gòu)的均勻性及PTFE膜的開孔率和PTFE膜纖維結(jié)構(gòu)的剛性及PTFE膜的彈性。
四、節(jié)能、減排與設(shè)備及濾料的關(guān)系
袋式收塵設(shè)備是利用過濾原理,將氣體中的固體顆粒進(jìn)行分離,主要用于收塵、氣體凈化和粉料回收。其特點是:過濾效率高,在試驗室高達(dá)99.9999%,在實際工程應(yīng)用中,可達(dá)99.999%以上。經(jīng)過覆膜濾料過濾后,粉塵濃度可降到10mg/m3以下,甚至達(dá)到1mg/m3;同時袋式收塵器的分級效率高,對PM10、PM5、 PM2.5等微細(xì)顆粒物也有很高的捕集效率。這是袋式收塵器技術(shù)原理所決定的,這個原理就是過濾式收塵器的機(jī)理,再小的顆粒物都會被捕集下來。是屬于干式氣體凈化,沒有水污染;可以處理高濃度(1000g/m3以上)含塵氣體凈化或用于物料回收。因而廣泛用于鋼鐵、水泥、電力、有色金屬冶煉、垃圾焚燒、鐵合金、化工、醫(yī)藥等諸多行業(yè)。
使用袋式除塵器,必定用風(fēng)機(jī)給氣體施加動能,將粉塵以氣體的形式使其強(qiáng)行通過濾料進(jìn)行過濾,然后把過濾后的清潔氣體排入大氣。氣體的動能來自于風(fēng)機(jī)電機(jī),當(dāng)人為的降低了氣體的動能則動力源的動力消耗也隨之大幅下降,而達(dá)到節(jié)約能源的目的。在除塵系統(tǒng)中,氣體的動能取決于風(fēng)機(jī)的全壓;而風(fēng)機(jī)全壓的大小又完全取決于除塵系統(tǒng)的總阻力;而在袋除塵器中濾袋部分的阻力大約占總阻力的70%以上。我們可以看出濾料的性能決定了設(shè)備的阻力,設(shè)備的阻力改變了設(shè)備的能耗。從下表列出的數(shù)據(jù)可以看到阻力與能耗的關(guān)系:
處理風(fēng)量
Q(m3/h) |
壓差值
ΔP(Pa) |
風(fēng)機(jī)效率
系數(shù)(E) |
電費單價
D(元/度) |
年耗電量
(萬元) |
480,000.00 |
250 |
0.65 |
0.60 |
24.13 |
480,000.00 |
500 |
0.65 |
0.60 |
48.27 |
480,000.00 |
700 |
0.65 |
0.60 |
67.57 |
600,000.00 |
250 |
0.65 |
0.60 |
30.17 |
600,000.00 |
500 |
0.65 |
0.60 |
60.33 |
600,000.00 |
700 |
0.65 |
0.60 |
84.46 |
800,000.00 |
250 |
0.65 |
0.60 |
40.22 |
800,000.00 |
500 |
0.65 |
0.60 |
80.44 |
800,000.00 |
1000 |
0.65 |
0.60 |
160.88 |
960,000.00 |
500 |
0.65 |
0.60 |
96.53 |
960,000.00 |
1000 |
0.65 |
0.60 |
193.06 |
表1 |
目前我公司生產(chǎn)的產(chǎn)品在水泥窯尾袋式除塵器上應(yīng)用,以07年安裝的福建某水泥廠為例;該廠2500T/D的水泥窯尾收塵設(shè)備,從使用至今濾袋的平均阻力為1000Pa,比保證阻力低300Pa,比許多其它收塵器阻力低600Pa,目前該廠已提產(chǎn)至2850T/D。按表1以風(fēng)量480,000m3/h計算,廢氣風(fēng)機(jī)每年節(jié)約電耗至少50萬元。
五、DAGONG-TEX®薄膜濾料在水泥工業(yè)中的應(yīng)用
水泥制備工藝流程中的很多環(huán)節(jié)上都需要進(jìn)行煙塵治理,其相對于其他工業(yè)過程的特殊性在于,同時存在環(huán)保除塵設(shè)備和工藝除塵裝置,既要防止向大氣中排放,也需要回收水泥粉末用于后續(xù)環(huán)節(jié),如水泥磨部位就裝有典型的工藝收塵裝置。
當(dāng)然,在工藝流程中并非處處采用覆膜濾料,否則會加大投資和運營成本。按照目前流行的觀點,在水泥磨、水泥窯尾以及煤磨等部位最需要采用覆膜濾料。在引入了低溫余熱發(fā)電技術(shù)后,水泥窯尾的溫度處于濾料可承受的范圍內(nèi)。
DAGONG-TEX®薄膜濾料可在不改變現(xiàn)有設(shè)備的條件下使水泥廠環(huán)保達(dá)標(biāo),并實現(xiàn)產(chǎn)量提高、降低成本、節(jié)約能源等方面,發(fā)揮了重要作用。
下面列舉幾個實例:
?。?)江蘇某水泥廠水泥磨用除塵
該公司有一套德國KHD設(shè)計制造的5250 t/d水泥
熟料生產(chǎn)線,并采用“一托二”粉磨技術(shù),配套了設(shè)計能力為300 t/h的水泥粉磨系統(tǒng),由一臺MPS5000BC立磨預(yù)粉磨和兩臺Φ4.2×12.5 m球磨機(jī)組成。在窯系統(tǒng)提產(chǎn)到6700 t/d以后,為消化增產(chǎn)的熟料量,水泥磨系統(tǒng)經(jīng)過改造,除了改進(jìn)了助磨劑、質(zhì)量改進(jìn)劑外,還使用大宮PTFE薄膜濾料,將處理能力提高30%,達(dá)到352 t/h(比表面積也從320±10 m
2/kg增加到360±10 m
2/kg)。
水泥磨系統(tǒng)采用了德國GORCO公司在線脈沖噴吹袋式除塵器,工作參數(shù)如下:
過濾風(fēng)量: 220000 m3/h
工作溫度: 80~100℃
濾袋條數(shù): 1260條/臺
濾袋規(guī)格: Φ160×4500 mm
壓縮空氣消耗: 364 m3/h
清灰壓力: 6 kg/cm3
處理粉塵濃度: 1000 g/m3
過濾面積: 2850 m2
過濾風(fēng)速: 1.29 m/min
灰斗下料方式:雙向絞刀,中間下料。
清灰方式為“COANDA”二級噴吹高效清灰,即:壓縮空氣經(jīng)噴吹排管進(jìn)入文丘里噴射器環(huán)氣腔后,通過文氏環(huán)隙噴出,形成垂直向下的高速氣流,并在文丘里管上部形成負(fù)壓,卷吸大量外部空氣向下進(jìn)行清灰。
原濾袋為普通針刺氈濾袋,運行壓差在150~175 mmH2O。在生產(chǎn)普通水泥和復(fù)合水泥時,由于大量使用粉煤灰且比表面積控制在360 m2/kg以上,經(jīng)常造成糊袋,袋收塵入口負(fù)壓降低,選粉機(jī)回粉增加,導(dǎo)致產(chǎn)能降低,必須停磨處理。磨機(jī)運轉(zhuǎn)率受很大影響。針對以上情況,并考慮到ISO 14000認(rèn)證對排放的要求,采用了我們DAGONG-TEX®覆膜濾袋對兩臺主工藝袋式除塵器進(jìn)行了改造。
從2002年8月投入使用后三個月內(nèi)運行壓差始終保持在≤95
mmH2O;經(jīng)環(huán)保部門檢測,排放濃度<20 mg/m
3;半年后壓差穩(wěn)定在115 mmH
2O左右。球磨系統(tǒng)單位產(chǎn)量增產(chǎn)7~10%,尤其在生產(chǎn)PC 32.5水泥時,產(chǎn)量近400 t/h,粉煤灰添加量在20%以上時,從未發(fā)生過糊袋現(xiàn)象,生產(chǎn)十分順利。迄今為止,該批DAGONG-TEX
®覆膜濾袋已正常工作了3年多并仍在使用。
圖6為除塵器的運行壓差紀(jì)錄。
圖6:DAGONG-TEX®覆膜濾袋的運行壓差紀(jì)錄
球磨工藝袋式除塵器在使用DAGONG-TEX®覆膜濾袋后,也大大改善了通風(fēng)和粉塵排放,磨機(jī)單位產(chǎn)量和設(shè)備運轉(zhuǎn)率提高,維修工作量降低,使綜合成本降低。以一臺除塵器為例,年節(jié)約壓縮空氣約100,000 m3,折合電費約5萬元,以產(chǎn)量提高5%計算,單位水泥電耗降低約1.5 kWh,一臺磨機(jī)年處理水泥約130萬噸,年節(jié)省電費用約85萬元。雖然覆膜濾袋一次投資成本較高,但按3年的壽命計算,同普通濾袋相比綜合費用更低,所節(jié)省費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于成本的增加,故使用覆膜濾袋的經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
?。?)上海某水泥廠窯尾收塵
該公司原窯尾收塵器為靜電收塵除塵器帶低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)?;剞D(zhuǎn)窯產(chǎn)量逐步由原設(shè)計的1050 t/d提高到了1500 t/d后,排放遠(yuǎn)達(dá)不到上海市的排放要求,小于等于30毫克。
為此,2004年3月公司將靜電除塵器改造成電-袋復(fù)合式除塵器,全部采用國產(chǎn)設(shè)備(部件)和技術(shù),經(jīng)過近5年的運行,系統(tǒng)穩(wěn)定,完全達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)。
該收塵器進(jìn)口溫度230℃左右由于窯尾煙氣工況較復(fù)雜,濕度高、含塵濃度高、煙氣黏附性較強(qiáng),而且窯尾除塵器在水泥廠中屬主要設(shè)備,(該系統(tǒng)同時也焚燒工業(yè)垃圾)所以要求可靠性高,使用壽命要長,對袋式除塵器而言,則對布袋和脈沖閥等主要部件要求較高,其中占改造投資比例最高的布袋尤為重要。所以,針對該工況的具體情況,我公司采用了不同于國外570克的玻纖覆膜濾袋而選用了800克以上并極具柔軟性及耐高溫、易清灰、對粉塵捕集率高的窯尾專用玻纖覆膜濾料。
DAGONG-TEX®覆膜濾袋在該除塵器已成功使用了5年,目前仍在運行中,其運行壓差前4年始終穩(wěn)定在90-100 mmH2O,4能后運行壓差開始上升至140-160 mmH2O。每年兩次的環(huán)保測試表明,粉塵排放濃度都低于20 mg/Nm3。在前三年半,未更換過一只布袋,破損率為零。至今為止濾袋破損率為1%。2006年底,專門取下兩只布袋進(jìn)行測試,結(jié)果濾袋表面覆膜完好,濾袋上口部強(qiáng)度指數(shù)只下降了10%,下半袋底部強(qiáng)度指數(shù)最大下降20%,由此可以判斷,完全可以實現(xiàn)5-6年的使用壽命。創(chuàng)國內(nèi)在窯尾脈沖玻纖覆膜濾袋壽命使用記錄。
袋式除塵器的相關(guān)工作參數(shù)如下:
過濾風(fēng)量:270000 m3/h(原料磨、余熱鍋爐全開)(實際為300000 m3/h)
工作溫度:<150℃
濾袋條數(shù):1440條/臺 濾袋規(guī)格:Φ160×6500 mm
空氣消耗量:3 m3/min 清灰壓力:0.25 MPa
處理粉塵濃度:80 g/m3 過濾面積:4705 m2
過濾風(fēng)速:0.95~1.06 m/min脈沖閥:淹沒閥
圖7為除塵起運行壓差的紀(jì)錄
該設(shè)備4年內(nèi)的平均阻力不大于1150Pa,按300000m3/h計算,ΔP為500Pa,共節(jié)約能耗達(dá)120萬元。
(2)上海某水泥廠窯頭除塵
應(yīng)用在該廠水泥窯頭部位(帶烘干機(jī))收塵器,DAGONG-TEX®覆膜濾袋至今已成功使用了2年9個月保持零破損。其運行壓差始終穩(wěn)定在70~95mmH2O,粉塵排放濃度都低于20 mg/Nm3。該窯頭除塵器前端有烘干機(jī),主要粉塵組成(水泥熟料、黃沙和礦渣),該工況技術(shù)描述如下:
過濾風(fēng)量:180000 m3/h(實際210000 m3/h)
工作溫度:<150℃ 瞬間 220℃
濾袋條數(shù):1092條/臺 濾袋規(guī)格:Φ160×6500 mm
空氣消耗量:3 m3/min 清灰壓力:0.25 MPa
處理粉塵濃度:150 g/m3 過濾面積:3566 m2
過濾風(fēng)速:0.84~1 m/min
該設(shè)備從2005年5月開始使用,每月都對系統(tǒng)阻力進(jìn)行跟蹤記錄,圖8為除塵器運行壓差的紀(jì)錄
圖8:DAGONG-TEX®覆膜濾袋在水泥窯頭運行壓差紀(jì)錄
實踐證明,DAGONG-TEX®覆膜濾袋不僅滿足了設(shè)計要求,也保證了電-袋復(fù)合式除塵器的可靠運行,為國內(nèi)大量窯頭靜電除塵器的技術(shù)改造提供了寶貴的經(jīng)驗。在這種復(fù)合式除塵器中,袋式除塵器正是發(fā)揮了收集超細(xì)粉塵的優(yōu)越性,從而彌補(bǔ)了靜電除塵器在這方面的弱勢。無疑,這對于希望低成本改造原有靜電除塵系統(tǒng)的水泥企業(yè)來說,是個有效和可靠的選擇方案。
六、 結(jié)論
DAGONG-TEX®覆膜濾袋完全可以滿足低于30 mg/Nm3的粉塵排放指標(biāo)。同時低阻力的運行也節(jié)省了大量的能耗。
經(jīng)過幾年的實踐與使用廠家的配合,大宮公司已摸索出一套針對玻纖濾袋使用的規(guī)范。
無論從PTFE薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、工作性能、還是實際使用情況,以及性價比等方面看,DAGONG-TEX®覆膜濾袋不僅擁有我國的自主知識產(chǎn)權(quán),而且與國際著名品牌產(chǎn)品的質(zhì)量不相上下,甚至部分性能更為優(yōu)越,完全可以為我國工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保事業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。
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