布袋除塵器濾料方案
某電廠燃用煤質(zhì)含硫量在1.67%~1.82%之間,屬中硫煤,煙氣中較高的SOX含量提升了酸露點(diǎn)溫度,增加了煙氣酸結(jié)露的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),該工程屬于供熱機(jī)組,機(jī)組負(fù)荷變化較為較大,可能出現(xiàn)頻繁起停爐的現(xiàn)象,造成濾袋多次穿越酸露點(diǎn),使濾袋酸腐蝕破壞,濾袋過(guò)早失效。
如果機(jī)組在正常運(yùn)行中發(fā)生大量破袋現(xiàn)象,更換濾袋不僅將增加檢修維護(hù)費(fèi)用,還為滿足環(huán)保要求將迫使機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn),影響發(fā)電量和供熱量。
因此,濾袋材質(zhì)的選擇正確與否將直接影響機(jī)組運(yùn)行的可靠性。根據(jù)本工程煤質(zhì)及煙氣情況,初步擬定了濾料的兩個(gè)方案,即PPS纖維+PPS基布(表面PTFE浸漬)和PPS纖維+PTFE基布。以下兩方案的優(yōu)缺點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析。
1.兩種濾料方案性能對(duì)比及分析
PPS纖維+PPS基布(表面PTFE浸漬)是PPS針刺氈后處理的一種工藝,是針刺好的PPS濾布在含有PTFE的乳液里浸漬后,再通過(guò)高溫烘焙,使濾料表面形成一種含有PTFE材料的保護(hù)層,達(dá)到濾料具有拒水防油的效果,并且能提高PPS濾料的抗氧化性能,使濾料表面更加光滑,更容易清灰,從而延長(zhǎng)濾料的使用壽命。
PPS纖維+PTFE基布由上下兩層PPS針刺氈和中間一層PTFE基布組成,針刺氈強(qiáng)力60%靠基布提供,強(qiáng)力是壽命的重要體現(xiàn),采用PTFE基布,濾袋整體強(qiáng)力衰減更慢(PPS基布強(qiáng)力衰減50%的情況下,PTFE基布強(qiáng)力衰減只有10%),抗化學(xué)腐蝕能力和耐瞬間高溫的能力大幅提升,延長(zhǎng)使用壽命。兩種濾料方案的性能對(duì)比如表3所示。
由表3可以看出,無(wú)論是PPS纖維+PPS基布方案,還是PPS纖維+PTFE基布,均具有良好的應(yīng)用效果。方案二相對(duì)于方案一有以下優(yōu)點(diǎn):
①PTFE具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能,在運(yùn)行溫度范圍內(nèi),能承受所有的化學(xué)腐蝕。PPS的抗氧化性能比較弱,在含氧量高或煤質(zhì)含硫量較高的工況中均不適用。PTFE基布不受煙氣腐蝕,可為濾料提供強(qiáng)有力的支架,延長(zhǎng)使用壽命,對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。
②針刺氈強(qiáng)力60%靠基布提供,強(qiáng)力是壽命的重要體現(xiàn),采用PTFE基布,濾袋整體強(qiáng)力衰減更慢。
結(jié)合上述分析,考慮此電廠燃用中硫煤,煙氣腐蝕性較強(qiáng),且供熱電廠的性質(zhì)決定了機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)較大,因此本項(xiàng)目濾袋采用方案二:PPS纖維+PTFE基布可以有效提高除塵器濾袋的壽命,規(guī)避因機(jī)組簡(jiǎn)短時(shí)期運(yùn)行工況變化大帶來(lái)的不利因素,提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性。
從表4的不全統(tǒng)計(jì)可以看出:
①國(guó)內(nèi)機(jī)組,含硫量小于1%的機(jī)組基本采用PPS纖維+PPS基布,含硫量大于2%的機(jī)組基本采用PPS纖維+PTFE基布,含硫量1%~2%的機(jī)組兩種都有應(yīng)用;
②隨著含硫量的上升,PPS纖維+PPS基布的使用越來(lái)越少;
③目前,國(guó)內(nèi)采用PPS纖維+PTFE基布是提高濾袋抗高硫煤主要措施,可以提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性,特別是含硫量為2%左右的機(jī)組。
3.兩方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
根據(jù)國(guó)內(nèi)電廠布袋除塵器運(yùn)行情況及與各除塵器廠家溝通,結(jié)合本工程煤質(zhì)及煙氣特性,采用PPS纖維+PPS基布(表面PTFE浸漬)方案濾袋壽命為2.5年,采用PPS纖維+PTFE基布方案濾袋壽命可達(dá)4年。但兩方案初投資相差較大,具體數(shù)據(jù)如表5所示。
說(shuō)明:為簡(jiǎn)化起見(jiàn),按照濾袋到達(dá)使用年限后全部更換計(jì)算檢修費(fèi)用。
從上表可以看出,采用方案二PPS纖維+PTFE基布比方案一PPS纖維+PPS基布(表面PTFE浸漬)年檢修費(fèi)用低73.69萬(wàn)元,但對(duì)于初投資,方案二比方案一多230萬(wàn)元。假定Y年后兩者費(fèi)用持平,則解方程874.84+349Y=1104.84+276.21Y,得Y=6.71年,即6.71年時(shí),兩方案總費(fèi)用(初投資+檢修)相當(dāng)。此后,方案二具有明顯效益。以電廠30年設(shè)計(jì)壽命計(jì)算,采用方案二比方案一可節(jié)省1980.44萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益明顯。
4.濾料方案選擇結(jié)論
綜上所述,針對(duì)某熱電公司的鍋爐燃煤硫分較高和燃燒實(shí)際工況條件,濾袋材質(zhì)采用PPS纖維+PTFE基布相對(duì)于PPS纖維+PPS基布(表面PTFE浸漬)具有高可靠性,在電廠全壽命周期內(nèi),采用PPS纖維+PTFE基布方案具有高的性價(jià)比。
通過(guò)上述分析,從電廠全壽命周期考慮,燃用中硫煤電廠布袋除塵器濾袋材質(zhì)選擇建議采用PPS纖維+PPS基布方案,以提高電廠運(yùn)行的可靠性,并有效降低檢修成本,既達(dá)到了減排的目的,也確保了機(jī)組安全、穩(wěn)定的運(yùn)行,減小了檢修的次數(shù),降低了企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。