北極星大氣網訊:玻璃熔窯煙氣(尤其是石油焦工況)高溫除塵一直是玻璃行業的一個技術瓶頸,也是玻璃行業煙氣除塵的一個主要研究方向。通過分析金屬布袋的成型、除塵原理及在工程中試中的情況,為玻璃行業高溫除塵提出新的方向與思路。高溫煙氣粉塵治理的核心在於高溫濾料的研究與開發。
金屬多孔材料有別於金屬緻密材料,具有明顯的孔隙特徵,孔隙率最高可達98%。正是因為有了這些特殊的孔隙,其所具有的功能不同於一般的金屬緻密材料,突出優點是具有很好的機械性能、抗熱震性能、高溫耐腐蝕能力、再生性能、滲透性、強度和過濾效率。本次中試實驗採用Fe-Al合金製成高溫柔性高溫金屬布袋,用於脫除玻璃熔窯高溫煙氣的粉塵。
實驗過程:中試實驗工藝流程見圖1。
系統作用:(1)加粉器。加入熟石灰,用於脫除煙氣中的三氧化硫,同時對玻璃熔窯煙氣粉塵進行調質,利用熟石灰包裹原煙氣粉塵(原煙氣粉塵粒徑小、黏性大),使其更容易被濾袋捕捉,提高除塵效率、延長濾料使用壽命。(2)高溫金屬袋式除塵器。含有大量粉塵的煙氣進入高溫金屬袋式除塵器中,通過高溫金屬袋的過濾分離,粉塵停留在高溫金屬袋錶面,淨煙氣通過濾袋後經淨煙氣室排出。(3)換熱器。降低煙氣溫度,使排煙溫度達到低空排放標準(≤200 ℃),同時滿足引風機的最佳運行溫度。(4)系統風機。克服系統及煙道阻力,使煙氣順利進入中試工藝系統。(5)排放筒。中試系統單獨設置了高15 m的鋼製煙囪排放口,使中試煙氣順利排放至大氣中。
現場實驗:中試實驗於2018年3月底開始,實驗周期一個月,安裝了30根f130 mm×2 000 mm的金屬布袋,總過濾面積24.5㎡。中試系統監測位置如圖2所示。
按圖2所示的測量位置,分別對整套設施的煙氣溫度、煙氣量、煙氣流速、粉塵濃度進行測量,用於計算實際的粉塵處理效率。實驗數據及過濾風速、除塵效率見表1。
處理後的煙氣含塵量≤30 mg/m³,遠低於國家相關排放標準,除塵效率≥99%,過濾風速≥1.5 m/min。常規布袋除塵器的濾料耐受溫度為160~180 ℃,本高溫金屬布袋的耐受溫度為其2倍以上,具備更優的耐溫性能。常規布袋除塵器的過濾風速為0.8~1.0 m/min,本高溫金屬布袋的過濾風速為其1.5倍以上,凸顯了高溫金屬布袋具有更優的淨化效果。
通過實驗得出:
(1)高溫金屬布袋可耐高溫、耐熱震性和耐腐蝕,可在300~420℃的高溫工況下連續、長時間、穩定地過濾;可耐O2、CO、CO2、H2S、SO2、Cl2、HF、F2等氣體腐蝕,可耐鹼性粉塵腐蝕。
(2)高溫金屬布袋過濾精度高、強度大、濾袋薄;過濾後含塵量≤30mg/m3,粉塵攔截最小粒徑達到0.1mm,保證濾芯過濾精度、強度及剛度下可加工≤3mm超薄濾芯。
通過中試,高溫金屬布袋完全可以滿足玻璃熔窯高溫煙氣除塵的工況要求,其除塵效率與常規布袋除塵器基本一致,同時又具備了良好的耐高溫、耐腐蝕性能,且濾料可以再生循環使用,因此,高溫金屬布袋除塵技術是玻璃行業高溫煙氣除塵的又一次突破。
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