摘要 袋式除尘技术在钢铁工业、水泥工业、有色金属等方面广泛利用,其除尘效果也不错,但在滤料等方面存在着耐用性不良等问题。文中评述国内袋滤技术在工业除尘上应用的情况及存在的问题,并对今后的发展前景进行了预测。
1、前言
袋滤技术是一种高效除尘方法,它除尘的机理主要是过滤,用附着在滤袋上的一次尘,过滤二次尘,也就是说用粉尘来过滤粉尘。袋式除尘器也叫作过滤式除尘器。袋式除尘器的最大优点是除尘效率高。在实验室试验可高达99.9999%,在实际应用中也达到了99.99%。每标准立方米粉尘排放浓度可达到2mg,这是袋式除尘的机理所决定的。我国的实施污染物总量控制时,袋式除尘器在治理大气污染、粉尘污染、二氧化硫污染方面均大有用武之地。本文就袋滤技术在我国工业除尘上的应用情况、发展方向以及应重点解决的一些技术问题进行以下探讨。
2、袋滤技术在工业除尘上的应用
袋式除尘行业自50年代开始,在至今40多年的发展中,无论从袋式除尘的产品品种、单机能力、应用范围以及设备制造能力、装备水平、专业化程度等方面都取得了前所未有的进展。目前,袋滤技术和产品已完全可以满足当前国内冶金、建材、化工、机械、电力等行业处理各类性质烟气的需要。除个别配件和滤料所需的原材料外,它全部可以立足国产,部分产品已达到出口的要求。
2.1、在钢铁工业的应用
袋式除尘技术在我国钢铁工业中应用相当广泛,从矿石破碎、筛分、皮带转运、焦化、耐火材料、铁合金、炼铁、炼钢,基本上钢铁工业生产过程中的各道工序,都可采用袋式除尘器,使用效果良好。以上海宝钢为例,宝钢一期工程采用袋式除尘器109台,占全厂除尘设备总数的70%,处理烟气量18.8万m3/h,总装机容量2.8万千瓦,整体运行效果良好,最高排放浓度为22.1 mg/m3。全年回收尘量47.5万t,其中直接返回生产流水线24.2万t,造小球送烧结回用19.5万t,回收利用率92%,取得了良好的经济效益、环境效益和社会效益。宝钢二、三期工程又上了不少袋式除尘器,共拥有袋式除尘器260多台,装机滤料达60万m2,占全国年产滤料的将近十分之一。那么,我国袋式除尘器和滤料及配件的市场潜力是可想而知的。
2.2、在水泥工业的应用
1997年我国的水泥产量达到5.2亿t,连续数年高居世界第一位。每生产1t水泥,大约需要加工3吨物料,我国水泥行业的粉尘排放量高达1 000万t以上,是全国粉尘排放量极大的工业部门之一。过去,水泥厂给人的印象是烟囱林立,浓烟滚滚,厂区内和房顶上到处是水泥粉尘。而现在日产2 000 t水泥的北京昌平水泥厂却是另一番景象,烟囱基本上看不见烟,周围居民误认为还没有生产,一进厂门,办公楼前,一块绿草茵茵的大草坪,厂内干净、整齐,这都是采用高效除尘设备—布袋除尘器的效果。北京昌平水泥厂除窑头使用一台电除尘器外,其它尘源点共采用了50多台袋式除尘器。窑尾烟气量约40万m3/h,采用引进美国富乐公司技术设计制造的16300 m3玻纤滤料的大型高温反吹风袋式尘器,排放粉尘浓度为24 mg/m3,该机每小时可回收原料6t,每年回收原料434 200 t,价值259.2万元,系统的
脱硫率还高达88%,不但取得良好的环境效益,还得到了较好的经济效益。如果我国的大中型水泥厂都象北京昌平水泥厂这样,那么,我国水泥行业的粉尘排放量将减少数百万吨。
2.3、在铝工业的应用
近十几年来,我国铝工业得到了长足的发展,铝冶炼生产是以氧化铝为原料,氟化盐为熔剂,炭素材料作导体,用电解法制取金属铝的生产过程,主要设备是电解槽,生产过程中产生大量的氟化物和粉尘等有害物,是一个污染较严重的生产工艺。例如贵州铝厂和广西平果铝厂,电解槽系统风量分别是278万m3/ h和291万m3/ h,入口粉尘浓度30 g/m3~50 g/ m3,用1.68万m2和2.17万m2的脉冲袋式除尘器,出口浓度各降到9.11 mg/ m3和9.34mg/ m3,出口氟浓度分别是0.22 mg/ m3和0.84mg/m3。采用袋式除尘器净化铝电解槽烟气系统,技术成熟,运行可靠,有效地控制电解槽烟气污染,比较彻底地解决了电解槽的烟气污染问题。
2.4、在其他工业的应用
除了上面谈到的钢铁、水泥、有色冶金工业外,炭黑、机械、电力、煤炭、陶瓷、化工、医药、轻工、化肥、农药、粮食加工、转运、粮库、港口运输、交通筑路等等,工业行业都广泛采用袋式除尘器,尤其是在各种产业领域的中小规模发生源设施上,采用袋式除尘器更为广泛,效果良好,为我国保护大气环境,治理烟尘污染做出了很大贡献。
2.5、目前存在的几个问题
无可否认,袋式除尘具有一系列的优点,但迄今为止从已开发和已定型的几种主导产品看,均无较为完善和较为集中的体现;分析数家产品各有特点和优点,但在实际运行中也各暴露出不同的缺点和问题。最为突出的是耐用性不好,运行的可靠性欠佳,难以经受住长时间运行的考验;有的除尘器有背离简捷、实用的原则,结构日趋复杂化,条件要求愈加苛刻的倾向;总体说来有关袋式除尘的理论尚显
苍白,技术思想紧痼,基本上以引进、模拟、消化、移植为主,没有重大突破,缺管创新和中国特色;制造工艺水平不高,执行标准不严,质量控制和管理体系薄弱。产品总体质量难以保证,与国外同类产品相比尚有明显差距。
3、袋滤技术在工业除尘应用上的发展趋势
近年来,随着我国工业的飞速发展,工业粉尘对大气的污染加重而环境排放日益严格。袋式除尘器的发展趋势主要是向大型化、高效率、使用可靠、简化设备结构、经济等方面发展。获得良好的清灰效果,从而保证较低的设备阻力和除尘系统良好的烟尘捕集能力以及开发新的耐高温、高湿度的滤料新品种是脉冲布袋除尘器需要重点发展的方向。比如,国内外都已开发成功的覆膜滤料,它的斥水性强,水分子不会埋入覆膜,这是一种先进的表面过滤技术,相对于传统的滤料深层过滤而言,通风阻力更小,清灰效果更佳,除尘效率更高。另外,国内外都已研制成功的一种新的过滤技术—褶式滤筒,可以成倍增加过滤面积,过滤更高含尘量的气体,大大降低滤筒风速,减少摩擦,延长滤袋寿命。国外钢铁厂、水泥厂除了安装高效除尘设备控制烟尘污染外,监测烟囱排放浓度的连续监测已开始普及。今后,我国的烟尘污染物排放大户,除了安装高效率除尘设备外,也应安装烟囱粉尘排放的连续监测仪,这也将是今后的一种发展趋势。袋式除尘器的除尘效率最高,并且不受粉尘比电阻变化的影响,同时还有一定的脱硫效率,随着排放标准的提高,今后在火电厂锅炉除尘、脱硫、垃圾焚烧炉烟气除尘、工业锅炉、采暖锅炉除尘等高温烟气污染治理方面,还将进一步发展。
