国内外袋式除尘行业发展和工业应用

我国燃煤电厂烟气除尘使用袋式除尘器起源于20世纪80年代初，先后在巡检司发电厂、普坪村发电厂、内江电厂、淮南发电厂、南定热电厂、杨树浦电厂等小型燃煤机组上使用，由于当时的客观条件限制，没有坚持下来。其原因一是当时的火电厂烟尘排放在环保上没有要求；二是袋式除尘器当时的整体水平较落后，性能可靠的大型脉冲型袋式除尘器还未开发出来，也没有适合我国燃煤电厂的强度好、耐高温、耐腐蚀、寿命长的滤料，国产脉冲阀也不过关、寿命短，其它部件的加工和安装也不精良；三是对袋式除尘器的认识和使用经验不够，因此出现了“烧袋”、“糊袋”、“漏袋”和“清灰不灵”等现象。90年代后，基本上不再有电厂使用袋式除尘器，严重阻碍了大型脉冲袋式除尘器在国内的发展和应用。
工业发达国家从20世纪70年代开始将脉冲布袋除尘器用于火电厂的烟气净化，由于这些国家的烟尘排放要求日趋严格，袋式除尘器的进一步发展，特别是除尘滤袋材质的发展，使滤袋寿命得到延长，使除尘布袋得到较广泛的应用。如美国到1989年底已有99套袋式除尘器用于火电厂的烟气除尘，总装机容量达214万kW，另有6套正在建设中。日本、德国、加拿大、澳大利亚和韩国等也纷纷将静电除尘器改为袋式除尘器，迄今为止发达国家已基本走完了用袋式除尘器取代和改造静电除尘器或其它种类除尘器的过程。特别是在澳大利亚，袋式除尘器已成为燃煤电厂烟气除尘的首选技术，而且有许多电厂的静电除尘器被改为袋式除尘器，如在新南威尔斯州目前仅有4台500MW机组仍在采用静电除尘器，其它机组已全部采用袋式除尘器来处理烟尘。另外在美国还有些电厂采用静电除尘器和袋式除尘器的混合体对燃煤电厂的烟气进行除尘，即前部为静电除尘器，后部为袋式除尘器。
由于电厂锅炉出口的烟气温度较高，因此早期的电厂采用袋式除尘器时需要使用玻璃纤维作为滤料，因玻璃纤维的易脆特点，使电厂早期的袋式除尘器均采用大气反吹型。近年来，因使用聚丙烯酸纤维作为滤料，因此更多地使用脉冲型或振动型袋式除尘器。
捎带我们来了解下袋式除尘技术在工业中的应用：
袋式除尘行业自50年代开始，在至今50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，布袋式除尘器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需要进口外，其它全部可以立足国产，部分产品已达到出口的要求。
1、布袋式除尘器技术在钢铁工业的应用
布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（烧结、矿槽、混铁炉、铁水沟、出铁口。。。。），都可采用布袋除尘器，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，除尘器过滤面积达60万m2，占全国年产除尘布袋的将近十分之一。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、布袋式除尘技术在水泥工业的应用
2002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1000万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2000t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16300m3玻纤滤料的大型高温反吹风袋式尘器，排放粉尘浓度为24mg/m3，该机每小时可回收原料6t，每年回收原料434200t，价值259。2万元。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、布袋式除尘技术在铝工业的应用
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30g/m3~50g/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。11mg/m3和9。34mg/m3，出口粉尘浓度分别是0。22mg/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。
目前，随着袋式除尘器滤料等配套件生产技术的不断成熟和完善，尤其是过滤材料和清灰方式的革命性进步，使得袋式除尘器的技术性能取得了质的飞跃。最近国内在消化吸收国外先进技术的基础上，成功地将袋式除尘器应用到了电厂高温烟气除尘(内蒙古呼和浩特电厂、河南焦作电厂)。到目前为止，除尘机组运行状况良好。另外，最近几年新兴的垃圾焚烧产业。由于垃圾焚烧后会产生可能致癌的二恶英和重金属等严重危害生态环境的有害粉尘，国家环保总局将袋式除尘器作为垃圾焚烧炉的配套设备，并强制使用。随着国家环保标准的日益严格，许多行业人士一致认为袋式除尘器将会逐渐成为烟气治理产业的主导产品。
此外，国家环保政策对烟尘排放要求有了极大的提高，新的《火电厂污染物排放标准》(GB13223-2003)已经发布，新标准中对燃煤电厂的烟尘排放浓度提高到了50mg/m3。一部分地方环保部门提出了更加严格的要求，北京市从2002年3月1日起执行的《北京锅炉污染物综合排放标准》(DB11/19-2002)，烟尘和二氧化硫的排放允许浓度严于很多先进国家标准，从2005年11月1日起，已运行的火电厂锅炉烟尘排放浓度仅允许30mg/Nm3，日前的运行的电除尘器即使即使改为五电场、六电场也很难满足排放要求。2003年7月1日实行的《排污费征收使用管理条例》，将对企业征收排污费、超标排放部分加倍收费。根据目前的形势，对目前运行的静电除尘器进行改造已经势在必行。
我国的袋式除尘产业近10年来获得了迅速发展，国内已有了一大批的袋式除尘器专业生产厂家。在袋式除尘器的机理研究、结构形式、清灰技术、控制以及滤料和滤袋等方面均取得可喜的进步。但是，我国的袋式除尘器技术，尤其是设计技术距德国和日本等发达国家的水平还有一定的距离。
我国目前的大型袋式除尘器设计理论基本上处于经验阶段。技术创新能力还不是很强。相比一些发达国家先进的计算机模拟技术，我国的设计能力还比较落后。目前运行的许多袋式除尘器都存在气流分布不均、滤袋使用寿命过短等问题。袋式除尘器的设计是一个复杂的系统工程。在工程实践当中会有各种各样的难题，因此在袋式除尘器设计时，应尽可能全面地考虑各种因素:如安装场地、处理风量、烟气的浓度、温度、品质等多种因素对设备整体性能的影响。
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