《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》标准解读-沈恒根

《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》标准解读-沈恒根《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》标准解读-沈恒根《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》标准解读-沈恒根资料仅供参考文件编号：2022年4月《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》标准解读-沈恒根版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》标准解读沈恒根1王振华1梁珍1方爱民2粘伟诚3杨泽林3（1东华大学环境科学与工程学院2国电环境保护研究院3福建鑫华股份有限公司）摘要本文主要介绍电力行业新标准《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》的修订背景及主要内容，重点介绍了针对火电行业应用的袋式除尘滤料的重要指标，并对今后的标准化发展进行了展望。关键词火力发电厂，袋式除尘，技术条件，解读，纤维，滤料1引言目前正值电力行业燃煤锅炉袋式除尘器、电袋式除尘器应用的初期使用阶段，工程中反映的问题集中表现在滤袋使用寿命这一关键技术问题上，加之国家新修订的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的正式颁布，对袋式除尘技术要求节能环保、安全可靠。电力行业使用袋式除尘技术的相关标准已有袋式除尘器使用技术条件、袋式除尘器选型导则，滤料滤袋的技术参数和技术制作多围绕着新滤料，与电力行业如何正确使用尚存在一定的差距。在此背景下，《火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器滤料滤袋技术条件》的出台，为电力行业正确使用袋式除尘器滤料提供了初步的标准规范，对袋式除尘行业的滤料规范化做出了要求。应该说国家环保部门的有关标准重在于监管，制造行业的有关标准重在于产品生产质量，本标准的服务对象主要是用户（电力行业），它主要偏重于如何正确的使用。为了便于使用者更好地理解此标准，有必要针对此滤料滤袋技术条件重要的技术指标进行解读。2新标准的编写原则本标准制定时遵循了以下具体原则：(1)明确袋式除尘用纤维、滤料用于火电厂的种类、选用、检查、及维护，适当区分与其他工业应用领域的不同，重点针对火电行业进行除尘用滤料滤袋的技术要求。在体现行业标准先进性和严格性的同时，又需要考虑与目前执行的《袋式除尘器技术要求》、《袋式除尘器用滤料技术条件》相衔接，使电力行业单位在执行新技术条件时有一个延续性的过渡过程。因此，新标准仅针对电力行业常用滤料用纤维进行陈述，对其余不推荐使用纤维不进行赘述。对使用常用以外的纤维应给出技术说明，标准颁布起开始执行。(2)对纤维、滤料、滤袋等检测项目仅要求电力行业在使用滤料或滤袋时提供各项基础参数，其它具体技术参数要求应参照已有国家标准及环保行业标准要求。(3)首次增加了对袋式除尘用纤维、缝纫线、基布的技术要求。为了体现滤袋构成的整体性，对火电厂用袋式除尘用的纤维、基布、滤料、缝纫线都要求提供各项有关基础参数。(4)根据国内外袋式除尘用纤维、基布、滤料、缝纫线的最佳测试技术，制定切实可行的测试方法。3重要性能指标解读本标准适用于火力发电厂锅炉烟气袋式除尘器、电袋除尘器用合成纤维滤料、滤袋的选用、检查、维护、测试和运行管理。为了体现滤袋构成的整体性，对火电厂用袋式除尘用的纤维、基布、滤料、缝纫线都要求提供各项有关基础参数。下面，本文将重点对以下内容进行说明：纤维技术指标针对电力行业锅炉烟气的特性，在本技术条件中仅列出聚苯硫醚（PPS）、聚酰亚胺（PI）、聚四氟乙烯（PTFE）三种推荐材质的具体参数做出规定，见表1。纤维由于本身材质的差异性而具有不同的密度、力学性能及热力学性能，而国内目前对于纤维的各项指标的技术要求尚不存在国家标准。PPS纤维作为国内燃煤电厂的主用纤维已被广泛使用，形成了固定的产品生产工艺，在本标准中所采用的技术指标参考纺织行业聚苯硫醚短纤维标准中的性能指标。PI纤维长期以来为国外独家产品，近年在国内开始出现产品，因此标准中将国外及国内产品的实际水平所能达到的性能指标作为参考。国产PTFE纤维产品已经成熟，相应测试数据已充分，因此本标准中采用了相关数据。标准中对于使用其他纤维的情况，要求提供相应的基础物理参数。表1纤维基础物理参数序号参数名称（材质）技术要求PPSPIPTFE长丝PTFE短纤1断裂强度，cN/dtex≥≥≥≥22断裂强度变异系数，%≤15≤15≤15≤153断裂伸长率，%30~50≤2030~50≤204断裂伸长率变异系数，%≤20≤20≤20≤2052h干热（最高允许耐用温度）收缩率，%≤5（190℃≤2（250℃≤5（190℃≤3（190℃）注：使用其他纤维时，应提供相应的基础物理参数。基布技术指标考虑到现有燃煤电厂实际的燃煤种类及运行温度、烟气成分复杂等特点，火电厂滤料用基布对初始的强度有一定要求，标准中对基布的要求仅针对PTFE和PPS两种材质的基布。本标准首次对火电厂滤料用基布的种类及具体的技术要求提出了具体指标的规定，见表2。对PTFE基布和PPS基布的指标制定，主要参考了国内外知名企业的数据。标准中对于使用其他材质基布的情况，要求提供相应的基础物理参数。表2基布基础物理参数序号参数名称（材质）PTFEPPS1单位面积质量，g/m2＞90＞1002单位面积质量极限偏差，％±5±53经向断裂强力，N/5cm×20cm＞900＞8504纬向断裂强力，N/5cm×20cm＞700＞5005经向断裂伸长率，%＜10＜306纬向断裂伸长率，%＜10＜30注：使用其他纤维基布时，应提供相应的基础物理参数。滤料技术指标对于袋式除尘用滤料已有技术条件，本标准参数指标在现有国标的基础上，根据电力行业的特点有针对性的进行了细化，如对不同基布种类滤料的克重、厚度、透气度等均作了具体规定，见表3；同时滤料耐高温、耐腐蚀性以滤料在高温或酸碱腐蚀环境下的强度保持率作为技术指标，分别见表4和表5。表3滤料基础物理参数序号参数名称（材质）技术要求PPS基布PTFE基布1单位面积质量，g/m2＞400＞4002单位面积质量极限偏差，%±5±53厚度，mm＞＞4厚度极限偏差，%±10±105透气度，m3/(m2·min)12-202-5(覆膜)12-202-5(覆膜)6透气度极限偏差，%±15±157经向断裂强力，N/5×20cm≥900≥7008纬向断裂强力，N/5×20cm≥1200≥10009经向断裂伸长率，%≤35≤3510纬向断裂伸长率，%≤50≤60表4滤料耐高温参数序号基础参数技术要求1材质记录实测滤料2180℃加热100h后强度保持率，%≥95注：其他滤料参照上述执行表5滤料耐腐蚀参数序号基础参数技术要求不含PI含PI（含量≤20%）1常温24h60%硫酸蚀后强度保持率，%≥95≥80285℃≥95≥803常温24h40%氢氧化钠蚀后强度保持率，%≥95≥80485℃≥95≥80缝纫线技术指标考虑到存在因缝纫线失效导致的除尘器失效的案例，增加了滤袋用缝纫线的主要基础参数，由于前述的对火电厂袋式除尘用纤维和基布种类已做具体规定，考虑不同材料之间热收缩性的一致性，对电厂规定使用PTFE缝纫线，参数确定根据现有的缝纫线参数制定，并同时与现有滤袋制作工艺进行匹配，见表6。表6PTFE缝纫线主要基础参数序号参数（材质）技术要求1线密度，den＞12502断裂强度，cN/tex＞303断裂强度变异系数，%≤154断裂伸长率，%8~105断裂伸长率变异系数，%≤206250℃＜2%滤袋技术指标对于滤袋规格、长度及其偏差应符合HJ327的要求，对于滤袋制袋要求此次在标准中进行了更加严格的规定，见表7。通过与国内诸多滤袋加工厂家的沟通交流，由于现有制袋技术的进步，在原有标准的基础上进行细化，在缝制方式上分别对滤袋的袋头、袋体、袋底都进行了要求。为实现袋头与花板的良好配合，袋头缝合中对缝合线的道数都进行规定；同时，考虑袋底与袋笼的摩擦，需对袋底进行加强，缝合道数也进行规定。随着缝合技术的进步，原有《火力发电厂烟气袋式除尘器选型导则》中缝制要求中对跳线不超过1针、1线、1处的缝线长度为1000mm，在本标准中将其修改为2000mm。表7滤袋制袋要求及其它序号项目技术要求1滤袋尺寸要求长度滤袋长度应大于袋笼长度40±10mm。直径对于合成纤维基布滤袋内径应是袋笼最大直径5mm±1mm2缝制要求搭边宽度15~20mm。缝制方式袋体以三针六线缝制，对热熔型纤维可采用热粘合的方式。底部和头部以单针或双针机缝制，底部不少于2道缝合线，头部应为2~4道缝合线，并保证最上方缝合线能紧贴涨紧钢圈，间隙不大于3mm。底部如有加强，缝合线应为2~4道。缝合强度缝合强度应与本体材料强度相当。缝纫线选择应选用PTFE缝纫线。针数袋体、袋底针数：滤袋针数应为100mm内30针±5针。不允许连续跳线，且2000mm内缝线内跳线不超过1针、1线、1处；无浮线；不允许掉道。缝纫垂直度50N拉力下，袋体缝线中心距偏差不大于20mm。3钢圈材质不锈钢。弹性应能使滤袋侧面紧贴除尘器花板孔。厚度±，当滤袋直径较大时可考虑加厚。钢带连接使用实心不锈钢铆钉连接，搭接处尺寸为8mm~15mm。4密封要求与除尘器花板密封连接在50N力下，滤袋不旋转；在受到500N拉力下，滤袋不脱落。采用外部加密封条密封条厚度不低于5mm。4滤袋选用技术要求国内燃煤电厂用户应根据与除尘系统相关的锅炉设备及主要辅机（压缩空气系统，除灰系统，锅炉引风机）、燃煤煤种、排放含尘烟气特性、袋式（或电袋）除尘器结构、滤袋清灰方式等实际使用状况合理选择滤料及滤袋。本标准根据火电厂实际含尘烟气运行参数特点给出了滤袋选用时应提供的主要技术参数，为火电厂选用滤料滤袋时提供切实可行的依据，见表8。表8滤袋选用主要技术参数序号项目单位备注1锅炉类型及型号配用额定发电量10MW最大额定蒸发量t/h2燃煤耗煤量（满负荷工况下）t/h低位发热量kJ/kg高位发热量kJ/kg收到基灰分Aar%收到基硫Sar%3出口烟气标态烟气量Nm3/h最大工况烟气量m3/h正常运行温度℃最高烟气温度℃最低烟气温度℃酸露点温度℃含氧量O2%氮氧化物NOXmg/Nm3二氧化硫SO2mg/Nm34出口烟尘负荷量t/h标态浓度g/Nm3最大工况浓度g/m3二氧化硅SiO2%三氧化二铝Al2O3%飞灰质量中位径μm真密度t/m3堆积密度t/m3比电阻Ω·cm5引风机类型及型号数量个全压Pa风量m3/h配套电机型号电压v功率kW风量调节方式6输灰系统输灰设备类型及型号数量个布置方式输灰容量t/h按除尘单元7清灰供气系统供气设备类型及型号数量供气压力10-1MPa最大供气量m3/min供气温度℃8袋式除尘设备类型及型号过滤面积m2单元数量个滤袋数条滤袋尺寸mm除尘空间流程长度m进气方式及速度m/s9清灰控制类型定差压Pa喷吹间隔s定时间min可同时喷吹阀数量个清灰周期min10储气罐型号及规格压力10-1MPa11气包型号及规格mm数量个供气压力10-1MPa12脉冲阀型号及规格数量个配用过滤面积m2脉冲时间ms13电除尘型号及规格电源电压105V电场数量个电场风速m/s集尘极面积m2极板高度m极板间距mm清灰周期min5结论与展望新标准首次从火力发电厂袋式除尘滤料用纤维、基布、滤料都进行了具体的技术要求，滤袋