郑智宏 罗祥波 洪丽美 朱思旺 乐世平 郑锦森 蔡伟龙

(厦门三维丝环保股份有限公司，厦门，361101)

PPS覆膜滤料的过滤性能及其在燃煤电厂的应用

郑智宏 罗祥波 洪丽美 朱思旺 乐世平 郑锦森 蔡伟龙

(厦门三维丝环保股份有限公司，厦门，361101)

通过VDI滤料模拟测试装置和SEM等仪器对PPS覆膜滤料的性能进行测试，并列举其在燃煤电厂中的应用情况，阐明PPS覆膜滤料具有优良的过滤性能，适合对粉尘排放要求较高的燃煤电厂的应用。

PPS覆膜滤料，过滤性能，燃煤电厂

2008年全国的烟尘排放量为901.6万t，比上年减少8.6%。其中，工业烟尘排放量670.7万t，占烟尘排放总量的74.4%，比上年减少13.0%;生活烟尘排放量230.9万 t，占烟尘排放总量的25.6%，比上年增加7.1%。同年，工业粉尘排放量为584.9万t，比上年减少16.3%。

为了防治火电厂排放造成的污染，新火电厂大气污染排放标准(GB 13223—2003)对烟尘排放浓度的要求更加严格。我国燃煤电厂大多采用静电除尘，难以达到新的排放标准，因此袋式除尘器在我国燃煤电厂得到推广使用。聚苯硫醚(PPS)针剌毡是燃煤电厂烟气处理的滤料之一，为了获得更低的烟尘排放浓度，PPS覆膜滤料已被应用到燃煤电厂中。本文采用国际上权威标准VDI 3926—2004对PPS覆膜滤料与常规PPS滤料的过滤性能进行对比，结合在燃煤电厂中的实际应用情况，阐明PPS覆膜滤料的优异过滤性能及其工程应用效果。

1 试验部分

1.1 样品

PPS覆膜滤料系以进口PPS纤维为原料，以PPS基布为结构支撑，利用先进的非织造针刺工艺制作成毡，再经高温热定型、烧毛压光、表面聚四氟乙烯(PTFE)覆膜处理等多种技术集成制作而成。样品技术指标见表1。

表1 样品技术指标

1.2 试验设备

滤料的过滤性能主要由残留阻力、清灰周期、粉尘残留、粉尘排放浓度等指标衡量。本文采用德国FILTEq公司生产的1-AT型VDI滤料模拟测试装置对滤料的过滤性能进行测试，该装置可视为小型的袋式除尘器。将滤料置于一定粉尘浓度与流量的含尘气流中，模拟现场的工作条件，通过反复的过滤与清灰来测试样品的过滤性能。图1是VDI滤料模拟测试装置示意图［1］。

1.3 试验方法

1.3.1 过滤性能测试

参照 VDI 3926—2004标准［2］进行。

1.3.2 SEM分析

取少量常规PPS和PPS覆膜滤料样品，利用等离子溅射仪进行镀金，然后放入SEM样品台进行观察，得到样品的微观形貌。

1.4 试验参数

VDI3926测试标准的试验参数如下［2］:

图1 VDI滤料模拟测试装置示意

清灰次数各阶段有不同要求:初始30次过滤循环，滤料压差上升至1 000 Pa，脉冲阀自动开启并清灰;老化5 000次，间隔5 s强制清灰一次;10次稳定化和最后30次过滤循环，滤料压差上升到1 000 Pa，脉冲阀自动开启并清灰。

2 试验结果与讨论

2.1 滤料老化前后残留阻力随循环次数的变化

如图2所示，PPS覆膜滤料由于在表面覆上了PTFE膜，透气量减少，所以在老化前30个周期(初始30次)的残余阻力大于常规PPS滤料，其在老化前后残余阻力的变化小;经过5 000次老化后的30个周期(最后30次)常规PPS滤料的残余阻力迅速增大，且大于PPS覆膜滤料。

图2 不同样品老化前后残留阻力随循环次数的变化

2.2 滤料老化前后清灰周期随循环次数的变化

如图3所示，PPS覆膜滤料老化前后清灰周期基本不变，进一步说明了其清灰周期的稳定性;而常规PPS滤料经过5 000次老化后，清灰周期大大缩短。

图3 不同样品老化前后清灰周期随循环次数的变化

2.3 滤料老化前后的粉尘排放浓度

图4是常规PPS滤料和PPS覆膜滤料老化前后粉尘排放浓度，即初始30次循环和最后30次循环粉尘排放浓度的对比。可以看出，PPS覆膜滤料的排放浓度很低，几乎达到“零排放”，说明覆膜滤料具有优秀的过滤精度与过滤效率。

图4 不同样品老化前后粉尘排放浓度对比

3 SEM分析

图5是常规PPS滤料和PPS覆膜滤料的SEM照片。PPS覆膜滤料表面附有一层PTFE薄膜，呈立体状的交叉微孔结构，无直通孔，薄膜可以阻隔大多数颗粒，使粉尘无法通过而难以进入滤料内部。PPS覆膜滤料无须形成粉尘层参与过滤，且PTFE薄膜的微孔孔径小，能极大地提高过滤效率。

图5 滤料SEM照片

4 工程应用案例分析

中国山西某发电厂的脱硫除尘系统采用PPS覆膜滤袋进行除尘。该系统的烟气流程如下:

该电厂自2007年12月投运至今，运行状况良好。2009年10月对电厂进行回访，了解到PPS覆膜滤袋完全能满足设计要求和环保排放标准。粉尘的实际排放质量浓度为12～13 mg/m3(当地环保局测试数据);除尘器进口实际温度115～135℃;用烟气分析仪对电厂除尘器进口烟气成分进行检测，测试结果是:O2为5.0% ～7.0%;NOX为451～512 mg/m3;SO2为1 573～1 716 mg/m3。

5 结语

实验室测试及实际应用结果说明，PPS覆膜滤料表面光滑易清灰，压力损失稳定，清灰效果好，其薄膜的致密性能极大地降低了粉尘排放浓度，适用于对粉尘排放要求较高的燃煤电厂。

［1］蔡伟龙，郑锦森，郑智宏，等.PPS系列针剌毡过滤性能对比分析［C］//中国环保产业协会袋式除尘委员会.全国袋式除尘技术研讨会论文集.南京，2009:463-465.

［2］Verein Deutscher Ingenieure.VDI3926 testing of cleanable filter media standard test for the evaluation of cleanable filter media［S］.German，2004.

The filtration performance of PPS membrane filter media and their application in coal-fired power plants

Zheng Zhihong，Luo Xiangbo，Hong Limei，Zhu Siwang，Yue Shiping，Zheng Jinsen and Cai Weilong
(Xiamen Savings Environmental Co.，Ltd.)

The performances of PPS membrane filter media were tested by instrument VDI and SEM.The application situation of the filter media in coal-fired power plant was illustrated.It was demonstrated that PPS filter media with PTFE membrane had excellent filtration property and was feasible to be applied in coal-fired power plants which had high demands on dust extrusion.

PPS membrane filter media，filtration performance，coal-fired power plant

TS176.5;TQ342.793

A

1004－7093(2010)03－0033－03

2009－12－22

郑智宏，男，1984年生，技术工程师。主要从事高性能滤料的应用研究。