燃煤电厂高效捕集PM2.5非对称梯度滤料的研究与应用

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1、燃煤电厂高效捕集PM2.5非对称梯度滤料的研究与应用刘江峰，徐辉（安徽省元琛环保科技有限公司，安徽合肥，230011）摘要：本文主要介绍了PM2.5的危害，阐述了高效捕捉KM2.5粉尘的非对称梯度滤料的性能特点，分析了该复合滤料在大唐某燃煤电厂电袋结合项目中的使用情况，具有良好的应用效果和推广意义。关键词：燃煤电厂；PM2.5；非对称梯度；滤料；研究；应用1、BUSPM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为口J入肺颗粒物,它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，直径相当于人类头发的1/10大小，富含大量的有毒、有害物质口

2、在大气中的停留时间长、输送距离远，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害其至耍比沙尘暴更人，被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方而的疾病，对人体健康和大气环境质量的影响更大。2、非对称结构梯度滤料2.1与传统对称结构滤料优势传统的滤料采用夹心层对称结构，即基布上下层纤维材料完全一样，过滤方式为深层过滤；该滤料采用纤度/密度分级组合的梯度结构：表层过滤层由超细纤维形成致密层、迎尘填充密度梯度结构，屮层为高强低伸基布，里层与迎尘层形成纤度梯度结构，为易于空气通过的粗孔层。该梯度层状结构的设计冇利于滤饼形成

3、，使滤料过滤精度高且保持较大的透气量，提高粉尘的捕集效率，降低设备运行阻力。图1滤料结构模型迎尘层基布里层伎统对称滤料梯度结构滤料滤料M度衣泾过海图2过滤方式比较（a）传统滤料（b）梯度结构滤料2.2制备工艺路线2.2.1建立多层复合纤维滤料模型，以实测流场参数为边界条件，运用CFD技术对不同宜径纤维分层组合参数的模拟优化。结果表明，沿过滤深度方向纤维填充密度在19~30%Z间影响不大，纤度由1.T2.2dtcx梯层增加明显提过滤效率。2.2.2选用2.2、1.ldtex*51mmPPS/PTFE纤维形成底层、迎尘层纤度梯度（填充密度20%）；迎尘层表

4、而加固一层致密层与其形成密度梯度（纤度不变），填充密度50%；基布优选PTFE＜丝（130g/m2）；梯度结构滤料过滤效率达99.95%。2.2.3PTFE高浓度复合乳液渗膜处理，根据燃煤电厂特异性环境参数（高温、氮氧化物、硫氧化物等），开发专用滤料表面强化剂（含有PTFE乳液），不仅捉高冇效捉高其耐高温、耐腐蚀、易清灰性能，运行阻力减小20%左右。R主研发的滤料表面强化剂进行渗膜处理，表面强化剂±PTFE乳液、水、特界性强化组分（如强化耐磨性能的硅材料）组成，其中PTFE重量百分比为10-15%o2.2.4性能表征传统后处理滤料浸渍直接采用PTFE乳

5、液增强表面化学稳定性及易清灰特性,木滤料结合滤料纤维的特性与燃煤电厂特殊的工况环境（氮氧化物、硫氧化物含量高），研发专用的表而强化剂，冇利丁•捉高滤料的耐磨、耐腐蚀性能，同时冇利于迎尘面致密层形成微细空隙，提高滤料对微细粉尘的控制。图4专用表而强化剂处理询(a)/后(b)滤料表而扫描电镜图1000015000时f5J(s)5000g800600420000{(ed)i港漳涯村初垢:且力：44Pa30个直羽圣京片艾幺另力：】903Pa第［个周期的时何:25分11技第30个周期的时间:4分42秒30个苍窮羽过沌戏丸99.989%第30个菴期的才应：11分2

6、5彷30个苞尊的过注芟云99962%(b)图5滤料表血强化剂处理前(a)/^(b)洁净滤料lOOOPa定压喷吹30次过程3.应用表1人唐某燃煤电厂滤袋运行参数序變参数1除尘方式电除尘+旋转喷吹袋除尘2除尘器处理风量1077300ni3/h3入口温度130・190°C4过滤风速1.0mmin~1.2mmin5入□浓度60g'm3以上6出口浓度30mgm3以下7硫氧化物2300mgNm38氮氧化物350mgNm39氧含量7%-10%10滤料材质50%PPS+50%PTFEPTFE基布11滤袋规格①130*8350MM12随主机运转率100%13除尘器本体阻

7、力700-800Pa14清灰压缩空气压力O.OSMpa15己运行时间18月对连续运行18个月的滤袋进行测试，数据如下:特性检测项目单位标准要求实测值断裂强经向N5X20cmGB.T3923口部884;中部901;底部903强度力纬向N5X20cmGBT3923口部1129;中部1072;底部1151特性断裂伸经向%GBT3923口部9.26;中部9.65;底部10-25长率纬向%GBT3923口部223;中部25.5;底部31.75透气性透气度200Pam3m:•minGBT5453口部：2.65;中部3.02;底部2-86备注PTFE复合滤袋，50%

8、PPS^50%PTFEPTFE基布(1)通过数据可以看出，滤袋口部、屮部、底部三个位置经向强力