袋式除塵生產技術和應用情況分析
袋式除塵技術可大幅度削減煙塵和粉塵排放，是減排的主力軍
在產生粉塵或煙塵的各個行業中，凡采用袋式除塵技術的除塵系統，其固體顆粒物的排放濃度均遠遠低于采用其他除塵技術。目前國內袋式除塵器的排放濃度普遍穩定在30mg/Nm3以下，凈化燃煤鍋爐煙氣的袋式除塵系統大部分排放濃度在20mg/Nm3以下，凈化高爐煤氣和水煤氣的袋式除塵系統的排放濃度則在5mg/Nm3以下，用于生活垃圾焚燒發電廠尾氣凈化的袋式除塵器均普遍要求達到排放濃度在10mg/Nm3以下。
毋庸置疑，袋式除塵器可以大幅度降低煙塵和粉塵的排放量。以燃煤電廠為例，目前每年排放煙塵380萬噸，若全國50%的燃煤鍋爐采用袋式除塵器，則燃煤電力行業每年可減少排放煙塵120萬噸以上。袋式除塵器因高效的除塵特性可支持更加嚴格的環保標準。我國近年來相繼修訂了一些行業的排放標準，顆粒物排放限值為30mg/Nm3以下，與以往相比雖已嚴格的多，但與國際先進水平相比，仍顯落后。隨著國民經濟的發展，各項排放標準的更加嚴格化是大勢所趨。實際上，我國袋式除塵技術已經完全能夠支持更為嚴格的標準。排放限值的進一步降低，將對固體顆粒物減排起到巨大的作用。以水泥行業為例，生產1噸水泥熟料的粉塵實際排放量，德國是15.6g/t，我國是2746g/t，約為德國的176倍。需要指出的是，袋式除塵器實現更為嚴格的顆粒物排放標準并不需要提高造價和運行費用，只要嚴格按照有關標準和規范設計、制造、安裝和運行，都能獲得好的效果。可以說袋式除塵技術是目前解決我國工業顆粒物排放的最佳技術。
袋式除塵器在多種復雜條件下實現減排
袋式除塵器對各種煙塵和粉塵都有很好的捕集效果，不受粉塵成分及比電阻等特性的影響。袋式除塵器對入口含塵濃度不敏感，在含塵濃度很高或很低的條件下，都能實現很低的粉塵排放。以往袋式除塵器的應用受到諸多不利因素的制約，近年來袋式除塵技術的發展使此情況有了很大改觀，袋式除塵器在各種不利條件下都能成功應用和穩定運行。
1.煙氣高溫。在≤280℃下已普遍應用；在300℃~500℃范圍內也可應用，國外已有應用于更高溫度的實例。
2.煙氣高溫。例如烘干機、噴霧干燥機等的尾氣凈化。
3.高含塵濃度。可直接處理含塵濃度為1400mg/Nm3的氣體，并達標排放。
4.高腐蝕性。例如垃圾焚燒發電廠的煙氣凈化，煙氣中含HCl、HF等腐蝕性氣體。
5.煙氣含易燃、易爆粉塵或氣體。例如高爐煤氣、炭黑生產煙氣、煤粉磨機尾氣、煤調濕尾氣等。
6.除塵系統具有高負壓或高正壓。一些大型煤磨收塵系統的負壓為1.4萬~1.6萬Pa；大型高爐煤氣袋濾凈化系統的正壓可達到0.3MPa；而某些水煤氣袋濾凈化系統的正壓更高達0.6~4.0MPa。
實現對微細粒子的控制
微細粒子（PM10、PM2.5）是危害人體健康和污染大氣環境的主要因素之一，目前對于高效捕集微細粒子，除袋式除塵器外還沒有更好的除塵技術。袋式除塵器對PM2.5塵粒的捕集效率可達到98%~99%。因而可以說，目前只有袋式除塵技術能夠有效控制煙氣中的粉塵微細粒子。
高效去除有害氣體
袋式除塵器能夠高效去除有害氣體：電解鋁含氟煙氣的凈化是依靠袋式除塵器實現的；含瀝青煙氣的最有效凈化方法是以粉塵吸附并以袋式除塵器分離；煤礦開采、焚化爐一些特殊行業的煙塵排放也依靠袋式除塵器來解決。
試驗結果表明，在干法和半干法脫硫系統中，采用袋式除塵器可比其他除塵器提高脫硫效率約10%。濾袋表面的粉塵層含有未反應完全的脫硫劑，相當于一個“反應層”的作用。若濾袋表面粉塵層厚度2.0mm，過濾風速為1m/min，則含塵氣流通過粉塵層的時間為0.12s，可顯著提高脫硫反應的效率。
在垃圾焚燒煙氣凈化系統中，袋式除塵器起著無可替代的作用，垃圾焚燒尾氣中含有多種有害氣體，袋式除塵器“反應層”的特性對垃圾焚燒煙氣中的HCl、SO2、重金屬等污染物的去除具有重要價值。垃圾焚燒尾氣中二噁英的凈化方法，是用吸附劑吸附后再以袋式除塵器去除，且不會產生重新聚合的問題。
根據對全國10家燃煤電廠28臺設備的調研，燃煤電廠袋式除塵器的應用有利于后續脫硫裝置的運行。進入脫硫裝置的煙塵量大幅度減少，不僅有利于提高脫硫效率，也避免或減緩了脫硫裝置的堵塞現象。原來一些電廠需三個月一次GGH的情況，在改用袋式除塵器后已不復存在。
新能源開發和節能工程的重要設備
在一些新能源開發和節能工程中，袋式除塵器作為重要環保設備提供了有力的支持。
在“煤制油”的新能源開發項目中，作為煤粉的收集設備，袋式除塵器是不可缺少的。高爐煤氣余壓發電具有重大的節能價值，采用干法袋式除塵器凈化高爐煤氣比濕式凈化可增加發電量30%~40%，節水80%~90%，節省投資30%~40%，節省運行能耗70%~80%，煤氣的熱值大幅度提高，凈煤氣的含塵量更低、凈化效果更穩定，環境經濟效益十分顯著。占我國煤炭保有資源量12.69%的褐煤，需經提質處理后方可使用，而袋式除塵器是該提質工藝中不可替代的設備。
袋式除塵器在電力行業的應用
袋式除塵器是我國電力行業解決顆粒物排放的最佳裝備之一。中國環境保護產業協會袋式除塵委員會于2013年10月11日至18日組織專家對上海外高橋發電責任有限公司等10個燃煤電廠袋式除塵技術應用情況進行了調研，調查的10個電廠分別位于我國東部、中部和北部地區，其中既有主力電廠，也有熱電廠；既有數十年的老廠，也有今年新建的電廠。其機組的裝機容量分別為：135MW、220MW、320MW、630MW、1000MW。涉及的袋式除塵器總計28臺。類型既有純袋除塵器，也有電袋除塵器；其清灰方式既有行噴脈沖，也有回轉脈沖；除塵器中既有新建的，也有電改袋的；有的電廠同時擁有純袋除塵器和電袋除塵器。濾袋材質有：PPS/PPS、PPS+P84/PPS、PPS/PTFE、PPS+PTFE/PTFE，表層PTFE浸漬滲膜處理。調研的結論是：
1.袋式除塵技術能夠有效控制燃煤電廠的煙塵排放，這種效果可常年持續保持，除塵器的出口煙塵濃度不但低于新的排放限值，而且能夠滿足今后可能頒布的更嚴格的排放標準。調研的28臺袋式除塵器出口煙塵濃度全部在30mg/Nm3以下，其中19臺排放濃度≤20mg/Nm3，占調研總數的67.8%；6臺排放濃度≤10mg/Nm3，占21.4%。
隨著技術的不斷進步，袋式除塵技術必將成為PM2.5控制的主流技術之一，在燃煤電力行業的PM2.5控制中作出重要貢獻。
2.自2001年內蒙豐泰電廠開創袋式除塵技術成功應用的新局面以來，經過十多年的不斷進步，袋式除塵器的阻力已顯著降低。10個電廠28臺除塵設備的運行表明，除塵器的阻力全部≤1200Pa，其中20臺的阻力≤1000Pa，占調研總數的71.4%。說明袋式除塵器的阻力可以穩定控制在1000Pa以下，并且保持這種低阻力長達數年。
3.濾袋破損曾經是令人擔心的問題，但隨著袋式除塵技術的進步和濾料制造水平和質量的提高，以及電廠對袋式除塵技術認識的深化和維護管理規范化，使這一問題不再令人擔心。10個電廠28臺袋式除塵器中，濾袋壽命超過52個月的11臺，占調研總數的39.3%，其中壽命最長的分別為92個月、90個月和85個月；還有兩臺的濾袋壽命為60個月，另有4臺的濾袋壽命已經使用了52~57個月，現在仍在使用；機組投運未超過4年、濾袋正常使用的占53.6%，壽命仍在累積中，其中兩臺已分別使用36個月和40個月。只有兩臺除塵器的濾袋早期失效，其原因一個是機組頻繁啟停導致糊袋，至42個月時將濾袋更換；另一個是機組燃用高硫煤引發了濾袋腐蝕，煙氣中SOx的濃度為4000~5000mg/Nm3，最高為6000~8000mg/Nm3。
4.10個電廠的經驗表明，袋式除塵器的能耗不比電除塵器高。采用袋式除塵器后，雖因阻力大于電除塵器而增加了引風機的電耗，但省去了電場高、低壓供電的電耗。10個電廠從應用實踐得出結論：就三電場電除塵器而言，袋式除塵器的電耗與之基本持平；而與四電場以上的電除塵器相比，則袋式除塵器的電耗顯著降低。
5.一些電場曾經擔心袋式除塵器的維護檢修工作量大。10個電廠的應用實踐證明，只要袋式除塵器濾料正常使用壽命達到電廠要求的3~4年，其維護管理工作量比電除塵器小得多。
6.袋式除塵器的應用有利于后續脫硫裝置的運行。進入脫硫裝置的煙塵量大幅度減少，不但有利于提高脫硫效率，也避免或緩解了脫硫裝置的堵塞現象。一些電廠三個月清理一次GGH和除霧器的情況，在改用袋式除塵器后再也不見了。
7.電力行業對袋式除塵技術的認識不斷深化，對袋式除塵系統的重視程度顯著提高，對袋式除塵系統的管理顯著加強，這是袋式除塵系統能夠長期正常運行的重要因素。這也說明袋式除塵器技術確實給電廠帶來實實在在的效益。
8.袋式除塵技術應當而且能夠與電除塵技術一起，在火電行業普遍推廣應用，為火電行業的節能減排和PM2.5治理作出應有的貢獻。
與國外燃煤鍋爐相比，我國煤種來源變化多、煤質條件差、含硫量高、鍋爐運行條件不穩定、現場管理水平欠缺，導致了我國燃煤鍋爐煙氣條件比國外苛刻得多，在諸多的困難和風險面前，袋除塵行業頂住了技術、資金壓力，經過與現場用戶的共同努力及多年的現場實踐，袋除塵技術取得了很大的成就，從袋除塵的現場應用水平與針對現場煙氣的適應性，以及應對技術方案的水平，我國的袋除塵技術已走在世界前列，這就為我國袋除塵行業進入國際市場積累了豐富的現場經驗，并打下扎實的技術基礎和工程基礎。
袋式除塵技術的進步
近幾年我國袋式除塵應用技術的水平有很大提高，袋式除塵器在各行業已得到廣泛應用。在鋼鐵、有色冶煉、建材、動力、化工、糧食加工行業和爐窯煙氣凈化中，各種復雜環境和不利因素都被克服，袋式除塵技術的應用領域不斷擴大。
我國的高爐煤氣袋濾凈化在世界上率先實現了全干法工藝，且普遍推廣應用于大型高爐，凈煤氣含塵量低于5mg/Nm3。無論是應用數量，還是技術成熟方面，都處于世界領先地位。
長期以來，新型干法水泥窯頭、窯尾煙氣除塵普遍采用電除塵器，近期新建的新型干法水泥窯則全部采用袋式除塵器。近兩年僅5000~12000t/d規模的水泥窯就有數百條，工藝線全部采用袋式除塵器，煙塵排放濃度均在20mg/m3或10mg/m3以下。袋式除塵技術在燃煤電廠鍋爐煙氣除塵中的應用越來越多，濾袋平均使用壽命為3年左右，也有的超過4年或更長。用于300MW機組的袋式除塵器已很普遍，與2×660MW機組配套的脫硫、脫硝除塵一體化的袋式除塵機組已投入運行。
2013年我國袋式除塵技術的發展體現在主機、濾料、自動控制的質量和技術水平普遍提高，耐高溫、耐腐蝕特種纖維和復合濾料的研究、開發、生產等方面取得突破，高端纖維的國產化帶動了國產高端濾料的發展。PTFE纖維、PPS纖維、聚酰亞胺纖維和芳綸纖維的國產化，使原來進口濾料占據主要市場的垃圾焚燒、燃煤電廠鍋爐、水泥窯尾、窯頭、鋼鐵等行業的袋式除塵器使用國產濾料的比例越來越大，高端濾料的國產化率顯著提高。聚酰亞胺（PI）纖維的規模化生產取得突破性進展，2013年已大批量生產和工業化試用。自主開發的玄武巖和玻纖改性纖維都取得較大的發展。袋式除塵器對于煙氣的高溫、高濕、高濃度以及微細粉塵、吸濕性粉塵、琢磨性粉塵、易燃易爆粉塵有了更強的適應性，在加強清灰、提高效率、降低消耗、減少故障、方便維修方面達到了更高的水平。袋式除塵技術的開發和創新具體表現在以下幾個方面：
1.袋式除塵器的設備結構大型化（如處理煙氣量200萬m3/h以上），適應大型燃煤鍋爐機組和鋼鐵、水泥窯尾的煙氣凈化；
2.低阻、高效袋式除塵器結構的創新，袋式除塵系統阻力長期在800Pa以下運行已很常見，適應了國家節能減排的需要；
3.以合理清灰強度為特征的清灰技術的進步，滿足長濾袋清灰要求；
4.開發出氣流分布技術和計算機數字模擬技術，滿足了大型袋式除塵器合理氣流分布、延長濾袋壽命的要求；
5.特殊濾料所需的PPS、PTFE、聚酰亞胺和芳綸國產纖維的開發，滿足電廠、鋼廠、水泥廠和垃圾焚燒煙氣凈化的復雜工況對濾料的要求；
6.超細（亞微米級）纖維的研發，以提升對PM2.5的控制效果；
7.脫酸加除塵的復合式袋式除塵器的研發和應用，可滿足干法脫酸除塵工藝的需求；
8.脈沖閥性能和質量的技術升級，適應了袋式除塵器高強度清灰和穩定運行的要求；
9.PLC、DCS控制技術升級和模塊化產品，可分別滿足大型和中、小型除塵系統的控制要求。
——摘自2013中國環境保護產業發展報告《袋式除塵行業2013年發展綜述》
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