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    本站 | 超级管理员    浏览:次 发稿工夫:2016/11/28 10:24:39

    节能减排是改变生长体式格局、实现中国可持续发展殊途同归。我国经济快速增长,各项建立获得巨大成就,但也支付了伟大的资本和情况被损坏的价值,那二者之间的抵牾日益锋利。不加速调解经济结构、改变增进体式格局,资本支持不住,情况包容不下,社会蒙受不起,经济发展难以为继。只要对峙勤俭生长、干净生长、平安生长,才气实现经济又好又快生长。

    节能加排包孕节能和减排两大手艺范畴,两者有联络,又有区分。一般地讲,节能肯定加排,而减排却一定节能,以是加排项目必需增强节能手艺的运用,以制止果全面寻求加排效果而形成的能耗激增,注意社会效益和情况效益平衡。从这个角度讲,环保手艺和设备也必需讲节能;一样,环保手艺和设备自己更应讲环保,而不应损坏情况或带来新的环境污染。

    对袋除尘手艺和设备的研发以往我们更多的是思索除尘效力更高和过滤质料的使用寿命更长;如今我们曾经晓得不只要思索高效率、少寿命,还要思索低运转阻力,也就是要节电;以后我们还要思索总动力能源的低消耗(电能、气能)、烧毁过滤质料的收受接管处置惩罚。作为除尘手艺中的主要范畴之一的袋式除尘手艺应当也势必为我国实现可持续发展做出更多、更好的孝敬,袋式除尘手艺和设备的立异和全部袋式除尘行业生长也应当承袭可持续发展的理念。

    1、回忆

    “十一五”、“十二五”时期,跟着我国水泥、电力、钢铁等行业的快速生长,经由过程络续立异,我国的袋式除尘手艺和设备程度明显进步,实现了逾越式生长。重要表现正在以下几点:

    1.1设备大型化开辟运用与得了打破,标记着技术水平上台阶

    跟着水泥、电力、钢铁等行业消费范围的扩大和装备才能的进步,袋式除尘装备的大型化是一定的效果。经由过程产、学、研、用各方面的连续络续的协同立异,设备大型化开辟和运用有了实质性的打破,水泥行业单机处置惩罚风量已到达了100万m3/h,单线范围到达200万m3/h,电力行业单机处置惩罚风量已到达了250万m3/h,且装备已做到了稳固、牢靠运转。大型化袋式除尘器的研发和运用,使我国袋式除尘器手艺和设备的程度获得大幅进步,步入了国际先进水平。

    1.2设备设想开辟多样化,知足了差别行业的要求

    水泥、电力、钢铁等行业的科技工作者,凭据各行业的差别需求,开辟出了不同类型的产物,如高压少袋脉冲袋式除尘器、电袋复合除尘器、纵贯均流袋式除尘器、高压回转脉冲喷吹袋式除尘器、阶梯式袋式除尘器等。这些产物基本上皆构成了系列化,知足了本行业差别范围生产线的要求。

    水泥行业已构成了2500t/d、3000t/d、4000t/d、5000t/d、10000t/d、12000t/d配套的系列化高压少袋脉冲袋式除尘器。该除尘器的构造和什物睹(图1)。

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    1.3计算机技术的运用进步了研发程度和设想质量

    接纳计算机三维设计进步了除尘设备和工程设计的效力和质量;CFD数模手艺的运用进步了研发程度,收缩了研发周期,为设备的优化设想特别是大型化妆备的构造优化供应了根据。

    比方,应用CFD数值模仿手艺可展开除尘器内部气流速度场、温度场、颗粒物浓度场模仿实验,剖析气流活动状况和规律,为大型除尘器气流公道散布,从延伸滤袋使用寿命、增进粉尘沉降、低落装备阻力等方面为结构设计供应根据和指点;研讨喷吹体系气流流量和压力散布,为喷吹管的结构设计供应根据;模仿滤袋的压力散布和压力转变,肯定滤袋的规格。袋式除尘器内部的计算机三维模仿睹(图2)。

    1.4尺度的制订鞭策了手艺的生长和推行运用

    2012年公布的《袋除尘工程通用技术规范》(HJ2020—2012),划定了袋式除尘工程设计、施工取安装、调试取验收、运转取保护的通用手艺要求;《水泥产业除尘工程技术范例》(HJ434—2008)、《钢铁工业除尘工程技术范例》(HJ435—2008)、《燃煤电厂汽锅烟气袋式除尘工程技术范例》(DL/T1121—2009)、《渣滓燃烧袋式除尘工程技术范例》(HJ2012—2012)等提出了各行业重要生产工艺中烟气管理的原则和步伐,划定了除尘工程设计的手艺要求。同时国度借构造制订和订正了一系列袋式除尘器产物范例,包孕主机、滤料和滤袋、袋笼、脉冲阀、分气包等。

    燃煤电厂、钢铁工业、水泥产业等皆合时停止了大气污染物排放尺度的订正,提出了更严厉的产业排放尺度:《钢铁烧结、球团产业大气污染物排放尺度》(GB28662—2012)、《炼铁产业大气污染物排放尺度》(GB28663—2012)、《炼钢产业大气污染物排放尺度》(GB28664—2012);《火电厂大气污染物排放尺度》(GB13223—2011);《水泥工业大气污染物排放尺度》(GB4915—2013)。

    上述尺度的制订鞭策了各个行业环保手艺的生长和前进,加速了袋式除尘设备工程化开辟和运用。

    正在总结结果时,还要看到缺乏,凸起题目显示正在设备制造程度有待进步。我国袋除尘器的整体制造程度取外洋发达国家另有相称大的差异;大量的袋除尘设备制造企业程度乱七八糟,同行间存在相称大的差异;袋除尘消费企业取电除尘消费企业比拟,制造程度也有差异,特别是加工精度、零部件的标准化等方面的差异显着。应坚定镌汰落伍的作坊式加工体式格局,实现设备高端化制造。

    2、袋除尘技术发展的瞻望和思索

    2.1超净排放手艺

    尽人皆知,PM2.5是雾霾发生主要原因之一,削减污染源,减少大气污染物排放是处理雾霾的基础之讲。国情决意了关于我国的水泥、钢铁、有色等行业,去产能能够,去家当做不到。以是,纵然我们的行业过剩问题解决,我国环境容量的伟大压力仍然存在。那就要供我们将来的尺度要比现有尺度更宽,以至超欧、美、日的尺度,才气知足生态文化建立的要求。有关方面对我国水泥厂窑尾除尘器排放烟气停止了检测统计,PM2.5占比40%~60%;一组外洋相干报导的数据注解,正在排放到达15mg/Nm3的烟气中,PM10含量为80%,PM2.5含量为26.7%。能够看出,进一步低落排放浓度,实现超低排放,对低落PM2.5含量有显着感化。超净排放(超低排放)手艺的研发已是迫在眉睫。

    火电行业已先行,明确提出了“超净排放”。超净排放是指用多种污染物综合治理手艺,使火电厂重要大气污染物(烟尘、二氧化硫、氮氧化物)排放到达或优于燃气轮机组的大气污染物排放限值:SO2排放35mg/Nm3,NOx排放50mg/Nm3,粉尘排放5mg/Nm3。比拟于2015年7月1日起最先实行的“史上最严厉火电排放尺度”(非重点区域现有煤电机组实行二氧化硫200mg/Nm3、氮氧化物100mg/Nm3、烟尘30mg/Nm3,重点区域50mg/Nm3、100mg/Nm3、20mg/Nm3),重要污染物的排放能够削减三到七成。干式除尘器手艺的研发和运用,为火电行业实现超净排放的探究供应了一条新途径,火电行业的先行探究和理论,势必动员其他行业的共同进步。因而,10mg/Nm3、5mg/Nm3的粉尘排放目标对水泥行业来讲将不是悠远的目的。

    现在,袋除尘器对粉尘的净化效力能够到达99.99%,PM10的捕集效力99.35%,PM2.5的捕集效力98.84%,正在掌握细颗粒物有显着上风。关于袋除尘器来讲,超净排放手艺不应简朴天明白为把滤料质量进步,或进步滤袋的缝制质量便可解决问题,那是综合手艺的集成体系,应从高效喷吹清灰体系、高精度过滤体系、低阻构造体系、均风散布体系、智能控制系统等五大重要体系手艺停止立异,超净排放手艺的研发对袋式除尘器各个体系的立异研讨将是一次提拔和磨练,也势必进一步整体提拔我国袋除尘的手艺和设备程度。

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    大型脉冲喷吹袋除尘器广泛用于水泥、冶金、电力、化工等行业,因为环保排放要求愈来愈严厉,一旦除尘器泛起毛病,如破袋、浑灰体系短路(如脉冲阀、提拔阀等)、超温等毛病,会影响体系的一般运转,严峻的形成粉尘超标排放。几千条以至上万条滤袋和几百个脉冲阀,怎样实时、正确判定毛病位置并停止应急措置,对企业管理提出了更高的要求。应用计算机仿真技术,实现破袋在线检测及定位、浑灰体系短路毛病的快速排查、近程毛病报警,轻易用户实时对毛病停止剖析和处置惩罚,真正实现袋除尘器预警、定位、检测、措置等功用一体的智能化掌握,将大大进步企业管理水平,低落运转、保护本钱,削减变乱丧失。

    在线破袋检测定位手艺可有用并实时发明破袋位置,收缩排查和措置工夫,根绝变乱排放,延伸滤袋使用寿命,削减装备的运转和保护本钱。应用浑灰体系短路毛病的快速排查手艺,可大大削减人力排查工夫,进步运转可靠性。毛病及时监测和无线报警,实时发明和处置惩罚题目,制止变乱扩大化。天真的数据输出功用。曲线图、表格、报警指导等,供应智能化汗青趋向全自动回放功用等,方便快捷,有利于对历史数据停止剖析,查找体系存在的题目。

    2.3粉尘取有害废气协同管理手艺

    现有手艺关于产业窑炉废气中的粉尘、NOx、SO2等管理一样平常是接纳离别零丁处置惩罚的体式格局,各不相谋。

    跟着水泥窑协同措置生涯渣滓、危险废物、污泥、净化土等固体废物手艺的成熟,和渣滓燃烧发电、生物量燃烧发电的推行运用,废气身分越发庞大,措置难度加大,本钱增添。

    实验注解,袋除尘器具有多污染物协同去除的功用,如正在有用收集细颗粒物的同时,借能够统筹处置惩罚SO2、HCl、汞和二恶英等污染物。有材料注解,正在干法、半干法脱硫时,接纳袋除尘器可进步脱硫效力8%。

    按协同处置惩罚的理念,正在废气处置惩罚历程中,脱硫的同时停止脱硝,除尘的同时停止进一步脱汞、二恶英,势必提高效率,降低成本。

    研制带有催化功用的过滤质料,除尘的同时停止脱硝,也将是一个值得讨论和研讨的手艺偏向。戈我公司率先停止了覆膜滤袋催化过滤手艺的研讨开辟,据戈尔公司供应的实验数据注解,脱硝效力到达65%~75%,氨逃逸险些为整,但已睹进一步的贸易运用报导。

    2.4高温除尘手艺

    2.4.1玄武岩滤料高温袋除尘器

    玄武岩纤维接纳自然矿物质料熔融体系体例备而成,其耐温、绝热、隔音机能方面优于其他种类纤维,可以或许正在600℃大概更高温度下运用,玄武岩纤维制品正在氛围取火介质中不会开释出有毒物资,不水解、耐酸碱、耐高温、阻燃。

    合肥水泥研讨设计院负担的国度“十二五”科技支持项目“玄武岩纤维滤料制备关键技术取树模运用”开辟的玄武岩滤料高温袋除尘器,已投入运转并顺遂完成了项目验收。项目重要包罗了玄武岩纤维结构及物化特性研讨、玄武岩纤维外面改性技术研究、玄武岩纤维滤料织造手艺及机能研讨、高温袋除尘器的研制等研讨内容。经由过程对玄武岩矿物构成特性、玄武岩纤维物理特性、玄武岩纤维滤料针刺工艺及外面改性后处置惩罚等手艺的研讨,开辟了耐高温玄武岩纤维滤料,玄武岩纤维滤料及其成品睹(图3)。

    玄武岩滤料高温袋除尘器具有可耐330℃以上高温,投资本钱低,运转稳固等特性。

    2.4.2陶瓷滤筒高温除尘器

    陶瓷滤筒是应用多孔陶瓷(堇青石、碳化硅)外面掩盖一层极薄陶瓷膜(小于50μm)制造成的,陶瓷过滤器具有许多长处,如耐高温(300~900℃)、机器强度大、耐高压(4MPa)、耐酸碱侵蚀、寿命少、过滤精度高档。陶瓷膜孔径局限0.5~3μm,因而关于小于10μm的固体颗粒的除尘率高达99.5%以上,知足产业上对气固两项的高效和深度过滤。关于超细粉尘的收集效果显著,能稳固知足<5mg/Nm3的超净排放要求。

    20世纪70年月最先,美国能源部展开了以陶瓷过滤介质为主的高温气体过滤除尘手艺的开辟,德国、日本、英国等发达国家也皆接踵展开了相似的研究工作,并与得了很大的希望。现在,高温除尘过滤介质一样平常接纳多孔陶瓷材料、多孔金属材料和陶瓷纤维加强复合多孔质料等。陶瓷材料具有优秀的耐热性、化学稳定性和高温抗腐蚀性,但韧性和抗热震性较差。

    海内一些大学、科研单位和企业已展开了相干研发事情,并停止了小型化的运用,正在改进多孔陶瓷滤芯的抗热震性和浑灰再生机能,进步除尘效力、低落过滤阻力、延伸使用寿命等要害技术上与得了显着的前进。但因为资本疏散,未能构成协力,特别是正在设备大型化、低成本的工业化运用开辟方面借面对许多手艺困难,应增强手艺攻关。发起按产学研联合的集成立异思绪去停止陶瓷滤筒高温除尘器手艺取设备的研制取开辟。陶瓷滤筒正在除尘、脱硝协同处置惩罚具有天赋上风,具有发展前景。

    实现高温烟气除尘前置,将为水泥窑尾、玻璃窑接纳SCR手艺脱硝彻底解决现在碰到的手艺停滞,同时为进一步进步余热发电的效力供应了空间。高温除尘器将来除正在水泥行业、玻璃行业之外,正在高炉煤气、钢铁烧结和球团、燃煤电厂和其他特别行业高温烟气除尘也具有很好的运用远景。

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    跟着袋式除尘器的普遍运用,大量破坏的废旧滤袋的措置已成为难以处理的顺手题目,其特性为数量大、种类多。

    从表1能够看出,从1985年到2005年的20年间,我国的滤料产量增进了22倍以上,进入21世纪以来,滤料的发展速度更快,显现出发作式增进。从表1中借能够看出,每一年镌汰下来和积年积聚的破坏、废旧滤袋的数目将是天文数字。

    纤维的品种正在快速生长,从晚期的天然纤维、涤纶纤维、玻纤滤料,到NOMEX、PPS、PTFE、P84等合成纤维。各个行业接纳的滤袋品种繁多,有单一纤维滤袋、多种有机纤维复合毡滤袋、有机和无机纤维复合毡滤袋。

    现在废旧滤袋的处置惩罚体式格局重要有以下几种:

    1)烧毁或挖埋

    填埋是现在措置废旧滤袋最简朴适用的要领,也是运用最多的要领。因为滤袋接纳化纤分解质料,其生物降解性差。滤袋烧毁或挖埋都邑成为新的污染源。

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    燃烧是实现废旧滤袋减量化、无害化的有用手腕,也是现在处理破坏、废旧滤袋最有用的要领之一。正在燃烧历程中存在二次污染,但燃烧后能够实现加量化、减容化和稳固化。有机合成纤维燃烧后重要酿成了CO2和H2O等气体,但玻纤滤袋经高温燃烧是难点(融化温度1300~1600℃)。

    3)收受接管应用

    废旧滤袋最理想的措置体式格局是收集后,融化拉丝,反复应用。但收集、运输、洗濯、烘干、融化等历程难题,是废旧滤袋难以收受接管的要害地点,经济性也是废旧滤袋难以收受接管的重要题目之一。

    海内已有相干单元正在停止收受接管生产线的技术研究和开辟,但现在相干的手艺和设备尚不成熟,需求进一步停止研讨。

    废旧滤袋收受接管应用是将来的发展方向,以至将发生一个家当。正在环保要求日趋进步的状况下,废旧过滤质料的处置惩罚技术研究以至将影响将来袋除尘器手艺的生长。

    2.6新过滤质料的研发

    2.6.1特种纤维

    芳纶、聚酰亚胺纤维作为具有优秀机能耐高温过滤质料获得广泛运用,但中国市场曾临时被NOMEX、P84国外品牌把持。远十多年来我国自立研发与得了很大前进,芳纶产品质量和范围已到达外洋同类产品的程度,聚酰亚胺纤维齐流程工业化范围生产线实现打破,其重要目标已靠近外洋同类产品的程度,但产物的稳定性、纤维的匀称性另有差异,借需增强研究工作。

    2.6.2超细纤维

    超细纤维(一样平常把纤度0.3旦,直径5μm以下的纤维称为超细纤维)的开辟将是进步滤料过滤机能的主要手腕和要领之一。接纳超细纤维作滤料顶风面层的梯度滤料,一样具有外面过滤的感化,且取面层不容易星散、脱落,可低落过滤阻力。

    跟着特种纤维、超细纤维消费国产化、规模化的实现,不只可知足各产业范畴对除尘滤料的需求,也可提拔国产袋式除尘设备的质量。将来,下机能、功用性滤料将获得快速生长。

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