燃煤电厂废弃滤袋的处置

燃煤电厂废弃滤袋的处置

摘要随着国标GB13223《火电厂大气污染物排放标准》对烟气排放浓度要求的提高，燃煤电厂的袋类除尘器应用更加广泛，滤袋作为袋类除尘器的核心部件，每隔数年需更换，更换下来的废弃滤袋如何处理也成为人们日益关注的环保问题。本文主要介绍目前燃煤电厂常用的滤袋材质，以及目前国内外针对燃煤电厂废弃滤袋的处理方法。

关键词燃煤电厂；滤袋；废弃；处置

近年来，随着国标GB13223《火电厂大气污染物排放标准》对烟气排放浓度要求的提高，燃煤电厂的袋类除尘器应用更加广泛，滤袋是袋类除尘器的核心部件，滤袋使用寿命根据不同滤袋材质和使用的工况而不同，使用寿命一般为3至4年，滤袋每隔数年需更换，更换下来的废弃滤袋数量大，废弃滤袋和附着的粉尘成分复杂，处置不当将会产生新的污染源，废弃滤袋的处置也成为人们日益关注的环保问题。

1 燃煤电厂袋类除尘器主要滤袋材质

目前，国内燃煤电厂高温烟气治理的滤料主要由以下四种纤维制成：

聚苯硫醚(PPS)，英文名Polyphenylene sulfide，密度1.34~1.36g/cm3，PPS 纤维耐化学性好，但抗氧化性能较差，经济性好，可以在160℃下长期稳定运行，是目前燃煤电厂袋类除尘器使用最多的滤材；

聚四氟乙烯(PTFE)，英文名称Polytetrafluoroethylene，密度2.1~2.3g/cm3，有“塑料王”之称，无毒，广泛应用于工业、家用产品。PTFE纤维耐高温、耐腐蚀性能极佳。PTFE与PPS混纺滤袋目前已广泛应用于燃煤电厂。纯PTFE滤袋目前大多应用于垃圾焚烧行业袋类除尘器；

聚酰亚胺（PI），英文名称：Polyimide，密度 1.38g/cm3~1.43g/cm3，PI纤维截面为三叶型，有很好的过滤性能，耐高温性很好，耐酸性能好，耐碱性稍差，易水解。因PI纤维为国外进口，价格高，目前在燃煤电厂袋类除尘器中一般仅在滤袋的迎尘面添加部分PI纤维用于提高过滤性能。纯PI滤袋大多应用于水泥行业袋类除尘器；

玻璃纤维，英文名称：Glass fiber，2.4g/cm3~2.7g/cm3，玻璃纤维是一种无机纤维，其主要成分是SiO2。耐高温，尺寸稳定性好，拉伸短裂强度高，但耐折性差。玻璃纤维目前在燃煤电厂的应用较少，在水泥行业得到广泛应用。

2 废弃滤袋的处理方法

2.1 回收利用

对废弃滤袋进行回收利用是目前最为环保的处理方法，既可以对废弃滤袋进行处理，还能为其它产品的生产提供原料。废弃滤袋的回收利用根据不同的滤袋材质可选用机械破碎、回炉熔化拉丝、高温裂解等方法。

2.1.1 机械破碎

机械破碎是利用机械力将废弃滤袋由滤布变为纤维或粉粒的方法，该方法简单、实用、投资较低，可适用于各种滤袋材质。不同的滤袋材质可在机械破碎后再进行其它加工处理。

1）PPS滤袋

废弃的PPS滤袋及其混纺滤袋通过机械破碎后再加工可转变成工业产品，如保温材料、隔音材料、建工材料等。国内首条PPS回收再利用生产线已在2013年9月投产，将废弃滤袋加工成PPS粉料，具有耐腐蚀、耐高温、绝缘等特点，PPS粉料可应用于电子、电气、机械、汽车等行业。

2）PTFE滤袋

PTFE滤袋通过机械破碎后加工成PTFE细粉，PTFE再生细粉可经过热压成型后制成低压密封垫片，或挤压成型制成厚壁管材或棒材，或添加到橡胶等其它制品中以改善材料的拉伸、磨损等性能。对于PTFE混纺滤料，可以先将废弃滤袋机械破碎加工成粒状或粉状，由于PTFE的密度大于其它常规纤维，通过重力分离可达到PTFE成分的提纯。

3）玻纤滤袋

对于废弃玻纤滤袋机械粉碎后可直接用于建筑用的石棉瓦或其它装饰材料的生产。

（1）回炉熔化拉丝

回炉熔化拉丝是将废弃滤袋进行机械破碎、清洗、干燥后，高温熔融再拉丝重新制成纤维，然后再进行加工生产滤袋或其他产品，循环使用。回炉熔化拉丝从理论上讲是最好的回收利用方法，但在实际工程应用中较难操作。因为使用过的滤袋已受粉尘污染，而且滤袋纤维受高温氧化或化学腐蚀后成分发生化学变化，废弃滤袋的清洗和高温熔融都非常困难，重新拉丝的纤维性能难以保证。

目前通过该方式回收利用的是玻璃纤维，玻纤是无机纤维，在使用后成分较难发生化学变化，直接回收利用较容易实现。玻纤废丝回收在欧美和日本已经形成了成套关键技术，国内一些大公司也已开始相关的研究。玻纤废丝加工主要有两种方式：一种是国内采取的先水洗再烘干方式；一种是日本采取的短切后直接煅烧方式。日本的废丝短切技术可以做到废丝完全回收利用，工艺比较先进。

（2）高温裂解

废弃滤袋纤维在一定的高温下，使大分子分解成小分子，再回收其中有用的小分子。高温裂解PTFE在国外有很多这方面的研究，在德国已经实现工业化。

2.2 焚烧

焚烧是指对废弃滤袋进行高温燃烧，是废弃滤袋变成惰性残留物，并对燃烧余热进行利用，是目前废弃滤袋处理中较常见的方法，可以提供一部分热能，并最大限度的减少废弃滤袋的体积和质量。

燃煤电厂常用滤袋材质大多是有机合成纤维，通过高温焚烧可转化为CO2和H2O等气体，可最大限度的减少废弃滤袋的体积。日本某公司对常用滤袋纤维根据JIS K 7217标准作燃烧测试分析，分析结果见表1。从下表数据中可看出PTFE纤维焚烧会产生大量的HF有毒有害气体，不易脱除。玻纤焚烧后的灰分很高，体积上基本没什么减少。因此PTFE和玻纤这两种材质废弃滤袋都不适宜采用焚烧，PPS和PI材质滤袋可以采用焚烧处理。

表1 常用纤维焚烧分析

2.3 土地填埋

土地填埋是指将废弃滤袋在合适的场地填埋后进行封固处理。土地填埋是目前废弃滤袋处理最常用的方法，其最大特点是处理简单、处理费用低、处理量大。土地填埋需注意选择填埋地点、填埋工艺与渗透液处理等问题。填埋的渗透液会造成地下水、地表水污染、会占用大量土地，且几十年甚至上百年不能再利用。

3 结论

面对越来越多的燃煤电厂废弃滤袋，如何回收利用和处置成为急需解决的环保热点问题。通过对比上述各种废弃滤袋处理方法，处理废弃滤袋首先应该针对不同的滤袋材质进行分类，提高回收利用率。对废弃滤袋的处置还是要首选合适的回收利用方法，对暂时还无法回收利用或难以回收利用的废弃滤袋应根据材质和当地的固体废弃物处理能力，选择焚烧或土地填埋，要重点关注焚烧和填埋的二次污染问题。随着人们对废弃滤袋处理问题的关注，废弃滤袋的处理技术也必将能得到快速的发展，废弃滤袋“变废为宝”的愿景必将能实现。

参考文献