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锅炉除尘布袋滤料的发展史

慧阳环保设备 发布时间:2019-08-31

粉尘是我国最严重的职业病危害因素,袋式除尘技术是控制粉尘的最有效手段。袋式除尘器在中国已有60余年的发展历史,如今已被广泛用于电力、钢铁、水泥、有色、垃圾焚烧等诸多领域,成为粉尘控制的主流技术。由于布袋除尘器以过滤理论为基础,对颗粒通过扩散、截留、惯性、沉降等机理捕获,因此具有过滤效率高、控制粉尘粒径小的优点,成为粉尘治理和空气净化的最有效技术。

在中国滤料的研发进程中,人们以提高效率、降低阻力为原则,相机开发了从机制布、绒布到针刺毡、覆膜针刺毡、浸渍针刺毡、水刺毡等一系列滤料。另外,由于不同的烟气环境给袋除尘器滤料提出了新要求,耐温、耐腐、疏油、疏水、抗静电等特种滤料也得以快速研发与普及,袋除尘器滤料还与袋式除尘技术互为依托,相互促进,相辅相成,不断前进,滤料也由一个附属性配材发展到一个年产值30亿元的产业,制造设备技术快速发展,产品质量已接近国际水平,并逐步进入国际市场。

国产除尘滤料发展史

我国滤料的发展可分为三个时期:

第1时期是从上世纪五十年代起到八十年,为滤料起步阶段,表现为自主研发、小规模应用滤料阶段,滤料的主要种类为机织布;

第二时期是从上世纪八十年代到上世纪末,为滤料成熟阶段,滤料研发加速,针刺毡出现开启了袋除尘及滤料应用的大规模普及,滤料主要种类为针刺毡;

第三时期从本世纪初到现在,为滤料高速发展阶段,随着袋式除尘器在燃煤电厂锅炉除尘器的成功应用,以及国家环保标准的升级,适应于各种苛刻烟气环境的耐温、耐腐的国产滤料及纤维百花齐放,开启了滤料大规模产业化的新时代。

帝皇彩票登陆1。1第1时期

上世纪五、六十年代,袋式除尘器使用的滤料为普通工业机织布,个别高端应用场合采用工业呢。1974年武汉安全研究所研制了208涤纶绒布,并广泛应用于各种常温工业场所,开始了滤料国产化的进程,也使我国袋式除尘器进入新的时期。

尽管目前已有许多性能更加优良的滤料,但208涤纶绒布至今尚有个别地区在使用。208涤纶绒布是我国袋式除尘滤料由天然纤维织造转向采用合成纤维材料的开始,其研制使我国袋式除尘滤料从使用一般工业织物跨越到开始专门制造袋式除尘专用工业织造物——袋式除尘过滤材料的时代。

该时期内,形成我国第1代袋式除尘过滤材料。此阶段,高温场所使用玻纤织布(素布)。

1.2第二时期

1980年东北大学与抚顺第三毛纺厂研制开发了针刺毡非织造滤料,由传统的织造滤料走向非织造滤料是滤料织造技术革命性的转变。与织造滤料相比,非织造滤料具有低阻高效的特点,且生产流程短,易于形成一条龙自动化生产线,具有生产效率高、产品成本低、质量稳定的优点;更重要的是,非织造滤料便于根据不同行业、不同除尘设备对滤料种类、品种型号等要求实时进行材质、工艺及织物参数调整(包括符合),量身定做适合于当时当地工况所需要的过滤材料,这也是非织造滤料几十年快速发展的根本原因。非织造针刺毡可广泛用于反吹风、机械振打、脉冲反吹等多种袋除尘器,该种滤料至今仍是行业的主流滤料。同一时期,在高温滤料场所开始对玻纤纱线作硅油、石墨处理,形成的耐高温玻纤称作第二代玻纤布。

1985年宝钢设计院与上海火炬工业用布厂合作研制开发筒型聚酯机织滤料729滤料,用于反吹风长袋。729滤料的研发不仅解决了我国急需的高强低伸的过滤材料,采用缎纹织造方法和热定型后处理工艺,也为我国后续机织滤料的研发提供了新思维和技术平台。729滤料的研发使我国袋式除尘进入大型化、长滤袋的历史阶段。

1985年,应行业发展的需求,东北大学与晶花产业用布厂研制了Nomex耐高温针刺毡,并在高温烟气领域推广应用。这项研究采用粗纱工艺解决了高静电纤维在没有适当消静电剂条件下纺纱技术。Nomex针刺毡的研制应用标志着我国步入了高端滤料的研制和生产,对高温烟尘的合理排放提供了有效的控制手段。

80年代末我国开展了燃煤锅炉布袋除尘器帝皇彩票登陆技术的应用研究。在北京劳动保护研究所牵头,东北大学等单位参加的七五攻关项目中,开始使用过滤理论对滤料结构进行系统设计,并根据制造设备和工艺的特点进行了参数优化,使滤料的研制与生产进入了较为科学化时代。

该研究探索了玻璃纤维毡暨玻纤复合毡的基本工艺,自此玻纤滤料也快速发展。90年代初期,南京玻纤研究院与南京三五二一厂研制出玻璃纤维毡、后处理工艺及配方,随后抚顺博格工业滤布厂和营口玻纤二厂合作研制并推广玻纤复合针刺毡。性价比优良的玻纤复合针刺毡的研制化解了在高温纤维由国外公司完全控制、高温纤维价格居高不下、纤维数量受控形势下,高温滤料无法大规模推广应用的难题。玻纤复合针刺毡成为我国独树一帜的滤料技术。

90年代中期,上海凌桥环保设备厂和上海四氟塑料厂先后自主研制出聚四氟乙烯膜过滤材料。覆膜滤料本是美国戈尔公司控制的专有技术,长期以高技术滤料傲居于中国市场。国产覆膜滤料打破了戈尔公司一统天下的垄断局面,使覆膜滤料得以在我国迅速推广使用。覆膜滤料的研制与推广应用标志着我国滤料进入世界先进水平行列。

同期东北大学与抚顺晶花产业用布厂研制推广高密面层过滤材料。高密面层滤料是以超细纤维组成面层,粗纤维做底层,经特殊扎光工艺的梯度滤料。它是一种阻力比覆膜滤料,过滤效率与覆膜滤料相近的滤料——即高效低阻节能型过滤材料。近十多年来,该种滤料结构型式得以迅速发展。

1.3第3时期

进入二十一世纪后,国家在环保排放监管上加大力度,陆续颁布了各行业的新排放标准,由原来的每立米几百毫克降低到50毫克甚至更低,给烟尘治理提出了新的要求。静电除尘器由于本身的技术特点所限,在一些场所很难达到排放要求,人们开始在一些苛刻烟气领域开始袋除尘的尝试。

2001年内蒙丰泰电厂袋除尘的成功开启了燃煤电厂袋式除尘大规模应用的新篇章,PPS(聚苯硫醚)滤料的份额大幅攀升。起初,各电厂使用纯进口PPS滤料,之后国内一些企业利用进口的PPS纤维研制了国产PPS滤料。由于进口PPS纤维的配额及市场限制,2007年-2010年东北大学、江苏瑞泰、南京三五二一特种装备厂联合研发了具有自主知识产权的国产PPS纤维及国产PPS滤料。几乎同时期,四川德阳也研发出了国产PPS纤维。中国已成为世界上制造和使用PPS滤料最多的国家。

烟气环境的苛刻条件对滤料提出了新的要求,也给各种原料纤维提供了良好的机会。烟台氨纶生产的国产芳纶,上海凌桥、常州中澳等企业生产的PTFE纤维,近来出现芳砜纶纤维,聚酰亚胺类纤维,以及金属纤维、宣武岩纤维也给滤料行业注入新的活力和更广的产品原料选择,使中国成为全球最活跃的滤料市场,从而把我国袋式除尘滤料推向创新时期。

在2010-2015年的国家十二五计划,我国PPS与PTFE混纺新型滤料在燃煤电厂得到成功应用,滤袋的破损率大大降低;同期,东北大学与浙江宇邦滤材科技帝皇彩票登陆、中钢天澄环保公司联合研发出海岛纤维滤料并应用于鞍钢冶金烟气治理获得成功;与厦门三维丝环保公司、南京三五二一环保公司研发出水刺毡滤料,在燃煤电厂得到广泛推广应用。


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