燃煤电厂对过滤材料的要求及其解决方案
目前， 对环保要求日益严格，工业烟尘治理变得尤为重要。在2011年 颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)要求燃煤电厂烟尘排放浓度实行小于30mg/m³的控制标准，长江、珠江三角洲以及京津冀地区等地区烟尘排放浓度控制在20mg/m³以下，另外还增加了汞的控制和PM2.5微细颗粒指标。
为了满足标准要求，减少大气污染，提高人民健康水平，势 发展 的锅炉除尘器。电除尘器和布袋除尘器均属 除尘，各有优缺点，但要达到烟尘排放浓度低于30mg/m³，电除尘需要大规模地增加投资和场地，在维护工作量及费用上均比袋式除尘器大得多。而且电除尘器对煤种、锅炉的燃烧方式和烟尘物化特性很敏感而影响除尘效率，袋式除尘器从技术经济分析也有明显优越性，所以，近两年来逐渐增多，特别是老电厂改造 为明显，因此，袋式除尘器成为今后燃煤电厂除尘的必然趋势。
一、燃煤电厂对过滤材料的要求
袋式除尘器的除尘、捕集粒径范围大，是目前治理工业粉尘和烟尘 的技术设备之一，因此，近年来袋式除尘技术在工业中应用越来越广泛。而袋式除尘器的发展和推广应用的关键之一就是滤料的发展。
由于我国电力构成以煤电为主(约占总发电量的80%)，而我国煤炭资源分布的区域广泛，煤炭的种类、成分、质量相差较大，即使同台锅炉燃用同种煤炭，由于受多种因素的影响也可能发生变化。电厂燃煤锅炉烟气的主要特征是含SOx，偏酸性。另外，燃煤锅炉烟气中含有氧和氮氧化物。
燃煤锅炉中烟尘灰份为碱性物质，易潮解，当烟气中水蒸汽含量过高时，碱性物质易在滤料表面潮解而腐蚀滤料。
当烟气温度过高时，除了滤料本身材质的强度会降低，烟气中的腐蚀性气体，如强氧化型气体也 容易与滤料发生化学反应，因此 根据烟气的特点选择滤料。
二、燃煤电厂袋式除尘器滤料解决方案
在燃煤电厂袋式除尘器中，聚苯硫醚纤维是被公认使用的滤料。但袋式除尘应用在我国电厂中的时间还比较短，由于对工况条件的分析不足，导致我国电厂袋式除尘出现不少问题。主要表现为PPS滤袋被严重氧化及硝化酸腐蚀。原因是受到高浓度的烟气氧化成份如NO3和H2SO4气溶胶造成酸损伤等的共同作用而失效破损以及结露，有板结，除尘器布袋受酸、碱及氧化腐蚀失效等。
造成这些情况产生的原因主要是由于我国燃煤锅炉烟气成分和工况条件比较。国内燃煤品种繁多，燃烧不 ，以及工况温度不稳定等因素导致燃煤锅炉烟气高温、高浓度、烟气成分复杂等特征，这些给除尘滤料带来很大难题。因此探求适合我国现状的滤料技术是解决当前袋式除尘在电厂中应用难题的途径之一。
电厂烟气温度一般在120~160℃之间，适合在这种温度段使用的只有PTFE纤维、聚酞亚胺(PI)纤维、KEMEL纤维、芳香族聚酸胺纤维(PMIA)、聚苯硫醚(PPS)纤维等合成纤维及以玻璃纤维为代表的无机纤维。玻璃纤维目前是滤料中应用 广的无机纤维。玻璃纤维滤料 大的特点就是，使用温度在230~280℃之间，另外还具有吸湿性、延伸率小、抗拉强度大、过滤性好、阻力低、价格比其他无机纤维低等优点。缺点是玻璃纤维较脆、抗弯性差、不、不能处理含HF气体的烟尘。
PPS纤维及PTFE纤维的耐化学性能、耐水解 好，电厂一般选择性能价格比较好的PPS纤维，但其 性能较差。PTFE纤维耐温及耐化学性能优异，但由其做成的滤料由于纤维之间的抱和力弱，经常会发生透滤现象。聚酞亚胺纤维耐温高，其耐酸性能较其他化学纤维较好，在电厂滤料中也经常使用。KEMEL纤维、芳香族聚酞胺纤维(PMIA)由于其耐酸性相对较差，在实际工况中较少使用。
根据电厂燃煤锅炉的特点，目前设计的过滤材料解决方案由以下几种：
(1)采用PPS纤维为主体材料、面层加入P84纤维，基布采用PTFE的复合滤料
考虑到烟气设计运行温度在120~160℃之间，这是PPS所能承受的温度，并且在这个温度区间内PPS有良好的蚀性能，并能把氧化作用降低。因此可以采用PPS作为主体材料，其主要作用是为材料提供的强度支持。在目前纤维当中，同等重量条件下，过滤效率 高的纤维是P84纤维，这主要是由于P84纤维具有三叶形不规则界面，提高了纤维的表面积，使其能够 的拦截细小的粉尘颗粒。而且P84纤维的耐温性能，耐氧化性能等方面都高于PPS纤维，因此在使用过程中也不需要担心它因为腐蚀等原因使滤料失效。但由于该纤维价格昂贵，如果采用该纤维作为主体使用寿命不会延长太多，但成本上升较大，因此在滤袋的迎尘面采用PPS加入P84的方法以提高滤料的过滤性能。之所以只在迎尘面界用P84是因为，过滤作用主要发生在滤袋的迎尘面，而迎尘面对粉尘的拦截起到至关重要的作用，当迎尘面拦截大量细小粉尘形成滤饼层后，可以对微米级的细小颗粒进行的拦截以达到提高过滤效率的目的。由于滤料的强度主要来源于基布，基布采用PTFE，可以增强整个滤料的性能，特别是耐氧化性能。
另外，滤料在后处理工序中采用PTFE浸渍处理，可以 程度上提高产品的蚀性能，从而达到延长寿命的目的；另一方面，经过浸渍处理后的滤料表面 加光滑，使粉尘 容易从滤料表面脱落，以达到近于表面过滤的目的，而且浸渍处理在充分了滤料空隙率的同时又减小了空隙直径，为过滤 加的粉尘颗粒提供了可能。
(2)设计的玻璃纤维覆膜滤料
目前市场上使用的玻璃纤维分为中碱玻璃纤维及无碱玻璃纤维，中碱玻璃纤维含碱量较高，耐水解性能差，耐化学性能稍差，一般不适合在燃煤电厂中使用，一般的无碱玻璃纤维耐水解性一般，耐化学性能较好，耐氧化性好，再加上的织物结构及处理手段，可以其弯性差、不的缺点，再加上其覆膜滤料表面过滤的特点，可以满足一般的电厂燃煤锅炉使用，目前在电厂燃煤锅炉中已有许多成功的市场应用。
中材科技股份有限公司出一种耐酸玻璃纤维，经纺纱、膨化和织造制备出耐酸玻璃纤维素布，经高温预处理后，采用的柔顺化配方进行处理后，与膨体微孔PTFE膜高温高压覆合，制得耐酸玻璃纤维覆膜滤料。
为了评价该新型覆膜滤料的性能，进行了耐酸及耐折性能测试，耐酸性能反映了适用工况的环境，耐折性反映了滤料的使用寿命。通过与现有常用玻璃纤维布产品进行相关性能对比测试分析，用滤料的保持率和耐折保留率两个实用指标来表征其性能的优劣程度。
耐酸玻纤滤料的素布远远比普通玻纤滤料素布的耐酸保留率要高，大约是2~3倍的关系。耐酸玻纤滤料的处理布比普通玻纤滤料的处理布耐酸保留率高一倍左右。耐折试验中，普通样和耐酸样也呈现类似的关系。
耐酸玻纤滤料样的断裂保留率达到了90%以上，而普通无碱玻纤布其保留率一般在40%左右，因此耐酸玻纤滤料的耐酸性能明显优于普通无碱玻纤滤料的耐酸性能。经测试表明上述滤料其耐酸性比现有玻璃纤维高一倍以上，再覆合上已经出的小孔径、高孔隙率、的PTFE薄膜，可以用于工况 加苛刻的场合。
由于我国燃煤锅炉烟气成分和工况条件比较，采用的滤料设计已不能满足除尘器的要求，因此 设计新的滤料来满足其要求，根据国内燃煤锅炉电厂的工况，采用用PPS纤维为主体材料、面层加入P84纤维，基布采用PTEE的滤料及改进的玻璃纤维覆膜滤料可以满足国内燃煤电厂除尘器所需滤料的要求。随着相关滤料的应用，将进一步解决国内燃煤锅炉电厂用滤料的问题，使天空 蓝，人们的生活 加美好。
