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传统的袋式除尘器因适合燃煤锅炉除尘过滤的滤料种类较少,滤料耐高温性能差,清灰不彻底,过滤阻力大,受烟气中NO2影响等问题,难以满足《火电厂大气污染排放标准(GB113223—2003)》烟尘最高允许排放浓度50 mg/Nm3,重点城市燃煤电厂烟尘最高允许排放浓度30 mg/Nm3以及排放总量的要求。开发高效、性能稳定的新型滤料成为国内外学者的研究热点。
本文在建立悬浮流浓缩装置初级模型的基础上,通过探讨聚四氟乙烯覆膜滤料的表面过滤机理,纯气流条件下覆膜滤料的“过滤速度~过滤阻力”的特性关系和含尘气流条件下覆膜滤料的“过滤速度~过滤阻力”的特性关系,实验验证了聚四氟乙烯覆滤膜的过滤阻力、过滤效率、滤料纤维特性及组织结构。结果表明:
1)纯气流时为清洁滤料,清洁滤料的阻力是指未过滤粉尘前滤料的阻力,有两部分组成,覆膜阻力△pf和底料阻力△pd。
2)含尘气流的阻力特性,滤料过滤阻力由滤料的清洁阻力和粉尘层阻力两部分组成,对于PTFE薄膜而言,粉尘虽然极易剥落,清灰较彻底,但是薄膜表面仍会有一层极薄的粉尘层,即滤料上积附的粉尘层阻力△ph,粉尘层产生的附加阻力的大小与粉尘的性质,数量及过滤速度的大小有关。
3)结合实验数据对覆膜滤料过滤性能的优劣进行分析,分别在清洁和含尘两种过滤状态下,将其阻力特性与未覆膜滤料阻力特性进行对比。结果证明:含尘滤料过滤阶段,由于覆膜起到了粉尘初层的作用,覆膜滤料阻力特性优于未覆膜滤料。
影响滤料过滤性能特性的主要因素是含尘气流浓度、过滤风速、滤料纤维特性以及组织结构;含尘滤料过滤阶段,覆膜滤料阻力特性优于未覆膜滤料。本研究对于提高袋式除尘器过滤性能、预测纤维过滤效率,具有一定的参考价值。