近幾十年來,垃圾焚燒處理技術得到長足的發展,焚燒工藝及設各日益成熟,垃圾焚燒法作為實現垃圾處理無害化、減量化和資源化最有效的方法之一,單機布袋除塵器在西方發達國家已成為主流的垃圾處理方法。在我國,目前城市生活垃圾焚燒行業處于方興未艾的階段,越來越多的城市選擇采用焚燒技術處理城市生活垃圾,由于城市生活垃圾具有煙氣成分復雜,粒徑細等特點,結合國標GB18485-2001,我國垃圾焚燒工藝要求采用袋式除塵器。此次設計對15Ot/d垃圾焚燒爐袋除塵器進千示了比較,選型。通過選擇合理濾料,均勻布氣,構件比選等提高除塵器效率,保證設備運行可靠,煙氣排放達標。

　　城市生活垃圾分類及影響因素,介紹了實現垃圾有效處理的主要方法有:焚燒法、填埋法、堆肥法等,對比了垃圾焚燒處理技術的優缺點。然后,重點關注了垃圾焚燒煙氣物理、化學性質,如:含水率、容重、揮發分、灰分、元素組成、低位發熱量等,通過對比常見的幾種焚燒煙氣除塵裝置,結合國家標準,本文選定的垃圾焚燒煙氣處理為長袋脈沖布袋除塵器。

　　依照設計步驟,確定了濾袋材質、濾袋的規格、濾袋配件,并根據設計參數計算出過濾面積、確定需要濾袋的數目;再根據處理風量計算進、出風口尺寸以及中箱體高度;箱體的設計計算主要包括:濾袋室確定、花板設計、氣包設計、脈沖閥的選擇、噴吹管設一計以及上箱體高度的礁定等。

　　燃煤電廠煙塵排放標準擬將最高允許排放濃度限制在30mg/m3以下,由此預計配以合適濾料的袋式除塵器將會得到快速應用發展。濾料是袋式除塵器的核心部件之一,但目前國內大型燃煤機組袋式除塵器的濾料壽命普遍達不到3萬小時。濾料失效通常是由多種因素綜合作用的結果,主要影響因素為空氣動力損傷、機械損傷、化學損傷和熱損傷四大類。本課題為國內首次針對濾料失效過程進行綜合性的試驗研究,并結合實例進行分析,提出應對措施。

　　濾料耐化學腐蝕性能方面,在酸性條件下,HN03對PPS,PTFE兩種纖維的腐蝕性要強于HZS04,且對PPS的腐蝕性更為嚴重。在堿性條件下,濾料強力隨著PTFE纖維含量的增加而增加;PTFE的熔化溫度降低對其熱穩定性的影響大于酸性環境。保證袋式除塵器運行煙氣溫度高于煙氣露點溫度以防結露、糊袋,根據煙氣成分、粉塵性質等優選袋式除塵器的類型及濾料材質等措施,可有效提高濾料耐腐性能。

　　濾料動態過濾性能方面,同等條件下PPS,PTFE兩種纖維混合面層濾料的殘余阻力、排放濃度較之單一纖維面層的濾料要低,相同時間內清灰次數也低。清灰過程對復合濾料造成的損傷要低于單一濾料,更有利于延長復合濾料的使用壽命。較低的過濾風速可延長濾料使用壽命,復合或覆膜濾料、濾料纖維比表面積大、濾料后處理等均可改善濾料過濾性能。

　　耐磨損性能方面,單機除塵設備運行時間越長,濾袋阻力、過濾風速、濾袋沖刷程度就越高。PTFE的抗磨損性能優于PPSoPTFE含量與抗磨損性成正比。PPS和PTFE優化混合后具有更好的摩擦和磨損性能,經后處理后其抗磨損性能更

　　優。合理確定濾袋間距、選擇合適的清灰方式及時間,減少相互摩擦和碰撞,優化氣流分布、提高除塵器密封性等措施,均可以有效提高濾料的機械性能。

　　從袋頭、袋身、袋底三部分深入分析濾料損壞的形式,分析造成濾料失效的過程原因,袋頭的損傷主要由清灰過程中的機械運動造成,袋身的破損和氣流分布不均勻、過濾風速過高、清灰壓力有關,袋底的損傷是由于氣流分布不均勻、清灰壓力過高和灰斗設計不合理等。該結論為國內燃煤電廠袋式除塵器濾料選擇、新型濾料的研發提供了有益參考。

　　近十年來,火電發電量穩步上升,火電結構不斷優化,機組規模發展趨勢是大容量、高參數。截止2010年底,全國火電裝機容量達到7.06億千瓦,占總裝機容量的75%。同時,由于各燃煤電廠的鍋爐運行條件差異很大,電除塵器已難以適應大部分工況及嚴格的排放要求。袋式除塵器與電除塵器同屬高效除塵器,但袋式除塵器對粉塵性質不敏感,不受粉塵比電阻影響,對PM2.5這樣的微細粉塵粒子具有極高的捕集效率。在排放標準日益嚴格的情況下,袋式除塵器存在很大的發展空間及前景。

　　20世紀50年代初期,中國主要從蘇聯整機引進機械振動結合反吹風袋式除塵器,國內開始有專業生產袋式除塵器的設備廠。60年代因其技術缺陷而逐漸被淘汰。60年代中期,北京建材研究院研究出吹氣環袋式除塵器,但未用于實際工程中。60年代后期,鞍山焦耐院研制出MC型脈沖單機布袋除塵器,利用壓縮空氣向每排濾袋定期噴吹,產生與過濾氣流相反的逆氣流,加上振動作用,達到清除濾袋表面粉塵的效果。70年代初,我國用于立窯除塵的反吹風玻纖袋式除塵器,以后幾乎全部停用。1974年,湖南辰溪水泥廠立筒預熱器窯尾煙氣除塵,使用的新一代反吹風玻纖袋式除塵器首次獲得成功后,反吹風技術在水泥行業得以迅速發展。1975年,機械部第一設計院首次研發出回轉反吹扁袋式除塵器,1979年編制了回轉反吹圓袋式除塵器系列化設計,有ZC,LMF,FD,LDB等十六個系列,在國內獲得廣泛應用。而燃煤電廠中袋式除塵器的應用最早是從上世紀八十年代初開始,當時電力部門在五個電廠試驗運行了袋式除塵器,分別為淮南發電廠,南定熱電廠,內江電力修造廠,普坪村電廠和巡檢司電廠。由于當時對反吹清灰玻纖濾袋的氣布比選的過高,沒有考慮到煤種的變化,漏氣量的增加,反吹風形式和風量大小不當,沒有做好超高溫的控制、花板積灰的清理和防止再燃,以及濾袋材質和制造工藝水平等因素的影響,基本均以失敗告終,之后10余年無大的發展。迄今為止,大型袋式除塵器(300MW及以上)在我國還沒有成功運行超過3萬小時的例子。因此,通過國際合作,充分掌握袋式除塵技術,并通過模擬試驗的方法研究其關鍵性技術,為工程設計提供試驗依據,確保實際工程的高可靠性,就顯得非常必要和緊迫。