作者/來源:劉會雪,劉有智,孟曉麗(中北大學(xué)山西省超重力化工工程技術(shù)研究中心,太原 030051) 日期: 2009-03-23 點擊率:1638
高溫氣體除塵是在高溫條件下直接進行氣固分離,實現(xiàn)氣體凈化的一項技術(shù),它可以最大程度地利用氣體的物理顯熱、化學(xué)潛熱和動力能以及最有效地利用氣體中的有用資源。因此,它不僅成為電力、能源和相關(guān)加工正業(yè)的研究熱點,也是過濾行業(yè)的重要研究課題。
目前,整體煤氣化燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(IGCC)和增壓流化床燃燒聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)(PFBC)是先進的能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng),但在這兩種技術(shù)中,煤、飛灰和脫硫吸附劑會夾帶在燃燒(氣化)產(chǎn)物中,易從燃燒器或氣化爐帶進燃氣輪機。由于進入燃氣輪機的氣體中含有大量粉塵,會引起燃氣輪機葉片的磨損,影響燃氣輪機葉片的壽命及工作效率。為了解決這個問題,燃氣中的粉塵含量必須限制在一定范圍內(nèi),同時,為了滿足IGCC和PFBC對燃氣高溫的要求,人們正在試圖擺脫傳統(tǒng)的濕法氣體凈化工藝,采用高溫干法氣體凈化技術(shù)來解決制約IGCC和PFBC發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此,有效的高溫除塵技術(shù)的作用是至關(guān)重要的。
1 陶瓷過濾除塵技術(shù)
陶瓷過濾器屬于高性能阻擋式過濾器,是利用陶瓷材料的多孔性進行除塵,其過濾元件的過濾是吸附、表面過濾和深層過濾相結(jié)合的一種過濾方式,其過濾機理主要為慣性沖撞、擴散和截留。隨著對研究的深入進行,陶瓷過濾除塵技術(shù)取得了很大的進展。
1.1 過濾元件結(jié)構(gòu)上的多樣化
其多樣的過濾元件可以滿足不同條件的除塵要求,并且不同的過濾元件隨著應(yīng)用的推進而經(jīng)過了改進,例如,陶瓷纖維布袋過濾器、陶瓷纖維毯過濾器、試管式過濾器、蜂窩式過濾器。
1.1.1 陶瓷纖維布袋過濾器
美國Buell公司、美國西屋公司以及美國電力研究所等用直徑為10μm~12μm陶瓷纖維(由質(zhì)量分數(shù)為62%Al2O3、24%SiO2、14%B2O3組成)編織成布袋,在816℃、0.98MPa的條件下,用0.033m/s的過濾速度進行試驗,除塵效率高達99.7%,壓力降為176.4Pa~1489.6Pa,清灰時用脈沖空氣反吹。
1.1.2 陶瓷纖維毯過濾器
美國Acurex公司采用直徑為3μm的陶瓷纖維編織成毯,兩面再蒙上一層陶瓷纖維布或者不銹鋼絲網(wǎng),在800℃、0.98MPa條件下試驗,過濾速度為0.1m/s,除塵效率可達99.9%,清灰時也采用脈沖空氣反吹,在高溫下反吹5×104次,....