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1、高溫?zé)煔獬龎m用纖維濾料技術(shù)全解 近年來,環(huán)保理念深入人心,本文將介紹高溫?zé)煔獬龎m用纖維濾料技術(shù)。文章對工程上高溫?zé)煔鈦碓催M行了分類,對當(dāng)前高溫?zé)煔膺^濾的核心技術(shù)的耐高溫過濾材料的使用現(xiàn)狀進行了分析,對高溫玄武巖纖維過濾材料進行了重點探討與展望,指出玄武巖纖維濾材當(dāng)前在高溫?zé)煔膺^濾行業(yè)中急需解決的問題和產(chǎn)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化方向。 1 引言 在化工、石油、冶金、電力及其他行業(yè)中,常產(chǎn)生高溫含塵氣體。由于不同工藝需要或回收能量抑或達到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),都需對這些高溫含塵氣體進行除塵。煙氣中的熱量以顯熱和潛熱兩種形式存在。顯熱數(shù)量取決于煙氣的溫度和煙氣組成成分的熱容量。潛熱數(shù)量取決于煙氣中以水蒸汽形態(tài)存在的水
2、量的多少。根據(jù)溫度的高低,可將煙氣分為高溫?zé)煔?>600)、中溫?zé)煔?230600)和低溫?zé)煔?<230),這是熱能動力工程關(guān)于煙氣的劃分。但關(guān)于過濾煙氣的溫度劃分還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),目前只是籠統(tǒng)的認為220以上的煙氣就叫高溫?zé)煔狻?因為目前高溫?zé)煔獾倪^濾工程應(yīng)用,也就是說濾袋長期運行工作環(huán)境一般都使高溫?zé)煔馔ㄟ^降溫措施后達到200250左右以下進行。因此參照熱能動力工程的劃分標(biāo)準(zhǔn),在煙氣過濾行業(yè),可將待過濾的煙氣劃分為常溫?zé)煔?<120),常高溫?zé)煔?<250)、亞高溫?zé)煔?250450),超高溫?zé)煔?<800),本文主要對
3、大于250的高溫?zé)煔膺M行研究。250280是一個煙氣溫度臨界點,對于目前所有工業(yè)領(lǐng)域,排除結(jié)露故障是足足有余的,這就不僅為防止袋式除塵器的腐蝕和降低設(shè)備材料的成本費創(chuàng)造了條件,而且可避免因濾料表面結(jié)露引起系統(tǒng)阻力上升的故障。高溫?zé)煔獾臒崮苡捎跍囟雀撸淠芗壿^高,因此很容易加以利用,一般都應(yīng)最大限度地將其轉(zhuǎn)化為機械能,用于動力,既所謂的"高質(zhì)高用'。 在利用這些"高質(zhì)'煙氣之前,都需要對這些高溫?zé)煔膺M行氣固分離,也就是重點將高溫?zé)煔夥蹓m除去。高溫除塵技術(shù)具有如下特點: (1)除塵溫度高。所要凈化的含塵氣體溫度高,有時候竟達到6001400; (2)除塵顆粒細,
4、煙塵顆粒小于5μm10μm,甚至在亞微米級; (3)除塵凈化標(biāo)準(zhǔn)高,要求出口濃度為10mg/Nm³50mg/Nm³ (4)"高效低阻',經(jīng)濟性能好; (5)清灰性能好,可在線反吹、變形小、使用壽命長; (6)耐腐蝕能力強,優(yōu)良的耐高溫氣體腐蝕能力、化學(xué)性能穩(wěn)定。高 溫高效除塵技術(shù)要求高,采用簡單的氣固分離除塵設(shè)備是遠遠達不到如此苛刻要求的。近幾年來,采用過濾技術(shù)的來實現(xiàn)高溫除塵室目前最有效方式之一,也是顆粒物凈化工業(yè)上最有前途技術(shù)之一。高溫過濾技術(shù)是國內(nèi)外一項跨世紀(jì)的高新技術(shù),我國和世界各國都在開發(fā)這項技術(shù)。 2
5、 高溫?zé)煔鈦碓?2.1 工藝高溫?zé)?尾)氣 在化工、石油、冶金、電力及其他行業(yè)中,經(jīng)過工藝或工質(zhì)作用后常余留產(chǎn)生的高溫含塵氣體,屬于被動性煙氣,也是余熱資源重點研究領(lǐng)域。由于不同工藝需要或回收能量抑或達到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn),都需對這些高溫含塵氣體進行除塵。如近年來,氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在我國得到大規(guī)模的發(fā)展,高爐鐵水進行轉(zhuǎn)爐吹氧煉鋼已成為主要的煉鋼工藝,截至2022年底,我國轉(zhuǎn)爐煉鋼已達到3.5億t。轉(zhuǎn)爐在吹氧冶煉期間產(chǎn)生大量的余熱,轉(zhuǎn)爐煙氣的溫度為1450左右,最高可達1600,經(jīng)過汽化煙罩冷卻至1000左右。2022年,我國轉(zhuǎn)爐煙氣理論發(fā)生量總計為4.9×10¹&a
6、mp;sup1;Nm³,其中作為煤氣回收的量為3.5×10¹¹Nm³,其熱值相當(dāng)于900萬t標(biāo)準(zhǔn)煤;8001000以下的煙氣熱量沒有回收,大約2.1×10¹³GJ熱量,相當(dāng)于700萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。 在高溫條件下,由于粘滯力有較大變化,濕度大幅下降,細顆粒凝聚現(xiàn)象大為降低,所以對微粒的分離有較高難度。高溫時采用的設(shè)備材質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式以及熱膨脹等工程問題往往影響設(shè)備的有效正常運行。 2.2 燃燒高溫?zé)?煤)氣 此類煙氣屬于主動性煤煙氣,在整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)和增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)(PFBC-CC)是兩種先進燃煤聯(lián)合循環(huán)(ACFCC)的基本方式中,都希望進入燃氣輪機前送入的為干凈煙氣,特別是對煙氣顆粒物的去除,因為顆粒物的進入將會腐蝕透平機械葉片上的熱涂層,最終導(dǎo)致對透平機械的磨損。這一技術(shù)需要解決的難點就是要求進入燃氣透平高達9001300的氣體除塵,為了減少固體顆料對透平機葉片的高速沖蝕與高速熔蝕,要求進入透平機中,04μm
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