穆璐瑩，吳 剛，王 健，施 勇，楊 飛

（合肥水泥研究設(shè)計(jì)院，合肥 230051）

1 引言

垃圾焚燒煙氣成分復(fù)雜，含有大量的水分、酸性氣體、重金屬和二英等成分，在選擇除塵濾袋時(shí)應(yīng)考慮濾料的耐酸、耐堿、耐氧化以及抗水解性能。由于PTFE纖維的化學(xué)穩(wěn)定性，目前在垃圾焚燒尾氣處理系統(tǒng)中多采用此濾料。由于玻纖濾袋的各項(xiàng)化學(xué)性能也適合用于垃圾焚燒尾氣處理系統(tǒng)，因此海寧瀚洋環(huán)保熱電有限公司在2×300t/d垃圾焚燒生產(chǎn)線中，一條尾氣處理系統(tǒng)采用了“玻纖+PTFE混紡”覆膜濾料，另一條尾氣處理系統(tǒng)采用了PTFE覆膜濾料。兩套濾袋從2009年9月運(yùn)行至今未更換一條濾袋。本文對(duì)該公司尾氣處理系統(tǒng)用濾料及使用情況進(jìn)行了介紹。

2 煙氣特性和設(shè)計(jì)要求

海寧垃圾焚燒煙氣凈化系統(tǒng)24h連續(xù)運(yùn)行，年運(yùn)行時(shí)間不少于8000h。表1為工程項(xiàng)目中垃圾焚燒鍋爐出口的煙氣工況，表2為該煙氣凈化系統(tǒng)要求達(dá)到的污染物排放設(shè)計(jì)限值。

從表1可看出，海寧垃圾焚燒尾氣中粉塵和SO2含量較高，煙氣性質(zhì)較惡劣。從表2中可看出，海寧垃圾焚燒項(xiàng)目的設(shè)計(jì)排放指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家排放限值，基本達(dá)到了歐盟排放標(biāo)準(zhǔn)。

表1 焚燒爐出口煙氣特點(diǎn)

表2 煙氣凈化系統(tǒng)污染物排放設(shè)計(jì)限值

3 濾袋的技術(shù)性能和參數(shù)

3.1 PTFE濾袋的技術(shù)性能和參數(shù)

該項(xiàng)目的PTFE濾袋采用900g/m2針刺氈，濾袋袋身采用3針高速縫紉機(jī)3針6線縫制，主要技術(shù)性能參數(shù)見表3。

表3 PTFE濾袋主要技術(shù)性能與參數(shù)

垃圾焚燒廠尾氣系統(tǒng)用PTFE濾料熱定型是非常重要的，必須在專用高溫?zé)岫ㄐ驮O(shè)備定型，定型溫度要求350℃，如果定型溫度不夠，在實(shí)際高溫工況條件下就會(huì)造成濾袋收縮。當(dāng)PTFE針刺氈在冷狀態(tài)下，進(jìn)入高溫定型機(jī)，進(jìn)行穿透式熱定型，高溫氣流會(huì)完全穿透針刺氈，不僅使氈的表面均勻受熱，而且使氈的內(nèi)層纖維也受到均勻的高溫作用。與此同時(shí)，針刺氈也受到緯向的拉幅和經(jīng)向的錯(cuò)位，在經(jīng)過高溫?zé)彳堓仧彳埡?，PTFE針刺氈的密度增加，每根纖維都受到了高溫定型作用。纖維組織結(jié)構(gòu)在高溫工況條件下始終保持優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性能，濾袋不收縮，不拉長(zhǎng)，才可以正常使用。

3.2“玻纖 + PTFE混紡”覆膜濾料主要技術(shù)參數(shù)和性能

玻璃纖維 + PTFE混紡覆膜濾料是國(guó)內(nèi)企業(yè)開發(fā)的新一代過濾材料，該產(chǎn)品集玻璃纖維強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好、易清灰和PTFE纖維耐折、耐磨性能好的優(yōu)點(diǎn)，且兩者同屬于耐高溫材料，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

其主要濾料技術(shù)參數(shù)及濾袋制作工藝如下：

織物組織結(jié)構(gòu)為斜紋緯二層；聚四氟乙烯含量25%；經(jīng)緯密度20±1×18±1；標(biāo)重≥750g/m2；拉伸斷裂強(qiáng)度經(jīng)向≥2400N/25mm，緯向≥2000N/25mm；透氣性10～25cm3/cm2·s；適用溫度≤250℃；最佳過濾風(fēng)速≤0.8m/min，最大過濾風(fēng)速≤1.0m/min。

濾袋縫紉線采用聚四氟乙烯縫紉線；袋筒采用3針高速縫紉機(jī)3針6線縫制；袋筒和袋底采取二次成形的方法，減小濾袋的尺寸偏差。

4 關(guān)于濾袋的使用溫度

根據(jù)Muller露點(diǎn)計(jì)算公式：

計(jì)算得出海寧垃圾焚燒尾氣酸露點(diǎn)溫度為129.5℃，考慮到煙氣在后續(xù)管道和除塵器等設(shè)備中的降溫，一般會(huì)降低10℃～20℃，因此將袋式除塵器入口溫度控制在150℃左右是合理的。

5 開機(jī)時(shí)的濾袋保護(hù)

以往為了保護(hù)濾袋，垃圾焚燒爐尾氣處理系統(tǒng)在起爐和發(fā)生突發(fā)情況時(shí)可以開啟旁通煙道。從2008年起，環(huán)保部門為防止企業(yè)偷排取消了旁通煙道的設(shè)計(jì)，對(duì)已有的旁通煙道進(jìn)行了封堵。垃圾焚燒尾氣不管在什么情況下也都必須走袋式除塵器內(nèi)部。由于垃圾焚燒爐烘爐時(shí)，爐膛內(nèi)澆注料的水分必須全部烘干，加上烘爐用柴油和木材的水分，這些水分隨煙氣進(jìn)入冷態(tài)的尾氣處理系統(tǒng)中凝結(jié)，造成結(jié)露，烘爐期間整個(gè)尾氣處理設(shè)備就開始往外淌水。這種狀況的煙氣進(jìn)入袋式除塵器勢(shì)必會(huì)糊死濾袋，因此烘爐時(shí)必須對(duì)濾袋進(jìn)行保護(hù)。采用少裝一個(gè)袋室的濾袋，烘爐初期含水量大、溫度低的煙氣就可從無袋袋室通過。海寧項(xiàng)目1號(hào)線的PTFE覆膜濾料采用此方法保護(hù)得很好，但是在2號(hào)線烘爐時(shí)，工作人員誤操作，在除塵器入口煙氣溫度為120℃時(shí)切換到裝袋袋室，造成了“玻纖+PTFE混紡”覆膜濾料全部糊死，除塵器進(jìn)出口壓差最高達(dá)到3800Pa。事故發(fā)生后對(duì)濾袋進(jìn)行烘干和高壓噴吹等補(bǔ)救措施，效果均不理想。停爐后，進(jìn)入袋室查看，發(fā)現(xiàn)所有濾袋表面結(jié)露嚴(yán)重，結(jié)露粉塊黏連在濾袋表面已經(jīng)很難噴吹下來。通常情況下這樣的濾袋已無法使用，后采用人工清除，然后采用0.8MPa的壓縮空氣進(jìn)行反復(fù)噴吹，部分恢復(fù)了濾袋的使用功能。

6 使用效果的比較

海寧項(xiàng)目的兩條生產(chǎn)線采用不同的濾袋，目的在于對(duì)PTFE覆膜濾料和玻纖+PTFE混紡覆膜濾料進(jìn)行性能參數(shù)的對(duì)比，如果性能參數(shù)不相上下的話，可以在垃圾焚燒廠采用性價(jià)比高的玻纖+PTFE混紡覆膜濾料，可降低投資成本。表4列出了兩種濾料在系統(tǒng)運(yùn)行中的幾個(gè)參數(shù)。

表4 不同濾料使用效果比較表

從表4可以看出，由于玻纖 + PTFE混紡覆膜濾料出現(xiàn)過嚴(yán)重的糊袋，所以運(yùn)行阻力明顯高于PTFE。糊袋后的濾袋透氣性降低，污染物排放指標(biāo)反而優(yōu)于PTFE。從使用壽命來看，兩者從2009年9月運(yùn)行至今，未更換一條濾袋。在2011年，海寧垃圾焚燒廠2號(hào)線噴水設(shè)備發(fā)生故障，造成玻纖 + PTFE混紡覆膜濾料的再次結(jié)露，除塵器的運(yùn)行阻力已經(jīng)達(dá)到了2200Pa以上，業(yè)主計(jì)劃在2013年度更換此套濾袋。

7 結(jié)論

（1） 由于垃圾焚燒尾氣中水分和酸性氣體含量較大，露點(diǎn)溫度較高，除塵器入口溫度應(yīng)該控制在150℃以上。

（2）玻纖+PTFE混紡覆膜濾料經(jīng)過了兩次嚴(yán)重的結(jié)露，運(yùn)行參數(shù)和排放指標(biāo)仍然較好，特別是使用壽命完全可以與PTFE濾料相媲美，從性價(jià)比看，垃圾焚燒尾氣處理系統(tǒng)袋式除塵器采用“玻纖 + PTFE混紡”覆膜濾料有較大優(yōu)勢(shì)。