戈爾覆膜濾袋在垃圾焚燒中的應用案例

□文/胡 斌

戈爾覆膜濾袋在垃圾焚燒中的應用案例

Discussion about Gore Membrane Filter Bag Usage in MSW

□文/胡 斌

隨著城市化的逐步推進，居民生活水平的不斷提高，我國城市生活垃圾處理辦法成為一個新的重要課題。目前用焚燒方式處理城市生活垃圾的方法已實現(xiàn)了垃圾處理的無害化、減量化和資源化。這一處理系統(tǒng)的尾氣凈化處理多采用Ca(OH)2中和煙氣中的HCL、SOx、NOx等酸性氣體，在收塵器入口處注入活性炭吸附煙氣中的二惡英和重金屬，除塵器濾袋收集煙氣中的固體顆粒物、中和反應物、活性炭以及被吸附的二惡英，以達到尾氣排放的國家標準。由于垃圾焚燒煙氣成分較復雜，加之公眾對尾氣排放安全的擔憂，這就對除塵器濾袋的選擇提出了嚴格要求。對于垃圾電廠用戶來說，除了排放滿足要求之外，濾袋的使用壽命也很重要。GORE（戈爾）覆膜濾袋在杭州綠能垃圾電廠的成功使用，解決了以前普通濾袋使用壽命過短的問題，實現(xiàn)了濾袋過濾精度“質(zhì)”的飛躍。

目前在垃圾焚燒行業(yè)使用的濾袋可以分為普通濾袋和覆膜濾袋兩大類。普通濾袋也就是沒有覆膜的濾袋，它利用最初附著在濾料表面或者進入濾料內(nèi)部的粉塵形成“一次粉餅”層，減小纖維間的有效空隙大小以達到過濾后續(xù)粉塵的目的。 相比薄膜濾袋，這種過濾技術有著不可克服的缺點：粉塵滲入濾料內(nèi)部，會導致設備運行阻力上升，處理風量下降；清灰后剩余壓降會升高；當過濾有一定濕度的含塵氣體時，粉塵容易在濾料內(nèi)部板結過早失效；清灰過程“一次粉餅”受損，造成排放效果不穩(wěn)定。

美國戈爾公司提出了“表面過濾”的概念，實現(xiàn)了粉塵過濾技術的革命性發(fā)展。“表面過濾”是利用在各種不同基布材料上復合連續(xù)均勻，光滑，多微孔的E-PTFE薄膜來實現(xiàn)粉塵高精度過濾，從而滿足排放的嚴格標準。到現(xiàn)在為止，數(shù)以百萬計的GORE覆膜濾袋廣泛應用在能源、礦產(chǎn)、冶金和化工領域，已經(jīng)驗證了技術的可靠性。其特點是：

1.薄膜纖維組織細密，粉塵粒子無法穿越表面，排放接近于零水平；

2.薄膜本身具有抗粘，憎水和抗酸抗堿的物理化學穩(wěn)定性；

3.薄膜表面光滑，極易清灰，運行壓降低；

4.氣流量穩(wěn)定，清灰次數(shù)少，濾袋使用壽命長。

GORE薄膜濾袋從 2003年底開始在杭州綠能安裝，到目前為止已經(jīng)使用7年多，系統(tǒng)阻力始終保持穩(wěn)定，粉塵排放均滿足排放要求。尾氣系統(tǒng)煙塵過濾相關參數(shù)如表1：

表1. 尾氣系統(tǒng)煙塵過濾相關參數(shù)

圖1是該廠2010年送檢樣品濾袋頭部與濾袋底部部分圖片：可以看到濾袋表面非常干凈，沒有飛灰積聚，結露，板結的跡象。其原始狀態(tài)的透氣率為2.4cfm/ ft2@ 0.5" H2O（<1表面濾袋孔隙堵塞失效），模擬清灰處理后濾袋透氣率為2.94 cfm/ft2@ 0.5" H2O，透氣性提升很少，這表明濾袋薄膜面積聚的粉塵較少，透氣性依舊良好。

Mullen強度為651Psi，(<150表明強度失效)，新品在800Psi左右，以此推斷，該濾袋目前運行正常，沒有遭受強酸。綜合7年內(nèi)對多次送檢濾袋做強度測試結果分析，比對如圖2，濾袋Mullen強度均在500Psi以上，且得到很好的保持，未受酸性氣體腐蝕，將來還能繼續(xù)使用。

圖2. 近年來濾袋Mullen強度對比圖

探討戈爾薄膜濾袋使用時間超過7年的原因，除了產(chǎn)品本身品質(zhì)優(yōu)良，易清灰之外，在收塵器實際運行，維護過程中還需要注意細節(jié)。在這方面，通過戈爾公司與杭州綠能公司技術人員經(jīng)過多年的摸索，積累豐富的現(xiàn)場經(jīng)驗，主要是以下幾個方面：

1. 注重除塵器系統(tǒng)保溫，尤其在設備停機檢修的時候的保溫。為了防止Sox酸性煙氣在低于露點凝結成濃硫酸腐蝕濾袋和收塵器，在除塵器箱體，蓋板和灰斗均采用電加熱至110℃以上同時覆蓋保溫棉保溫，保證濾袋的強度穩(wěn)定。

2. 壓縮空氣的噴吹壓力設置在2.5千克左右，保證濾袋的正常清灰，低的反吹壓力減小了壓縮氣體對袋口的沖擊損壞。根據(jù)現(xiàn)場情況，綜合考慮噴吹壓力，噴吹頻率和脈沖時間的相互關系，優(yōu)化相應噴吹參數(shù)的設置。確保噴吹管的水平，噴吹孔和袋口中心對中來確保噴吹的最佳效果。

3. 灰斗定期清灰，保持收塵器的輸灰系統(tǒng)通暢 ；避免造成灰斗內(nèi)垃圾灰堆灰，“搭橋”等現(xiàn)象，較少“搭橋”現(xiàn)象可能造成氣流分配不均勻，損壞濾袋等一系列問題嚴重影響收塵器的使用問題的出現(xiàn)。

4. 嚴格控制收塵器框架和花板的尺寸，公差和表面加工質(zhì)量，做到框架不變形，不脫焊，表面無毛刺，豎筋和水平圈焊點光滑。

圖1. 2000年送檢樣品濾袋頭部、底部圖

5. 收塵器蓋板漏風問題應該值得注意。漏風問題不僅會使增加風機的負荷，引起系統(tǒng)阻力上升；還會造成收塵器內(nèi)部局部地方煙氣溫度低于酸露點，從而造成對箱體和濾袋的腐蝕

垃圾焚燒尾氣處理煙氣成分復雜，在選擇濾袋時，除了考慮濾袋的使用工況、除塵效率、清灰性能，還應考慮耐溫、耐酸、耐堿、耐氧化等；另外，垃圾焚燒煙氣的濕度較大，抗水解能力也是選擇濾料時必須考慮的一個因素。GORE公司覆膜濾袋以其排放低，易清灰，壽命長的特點在垃圾焚燒行業(yè)得到廣泛的應用，尤其是爐排爐垃圾焚燒廠。產(chǎn)品在杭州濱江生活垃圾焚燒廠投產(chǎn)后取得了良好的環(huán)保效益、社會效益和經(jīng)濟效益。