Фильтры для ТЭЦ и котельных на твёрдом топливе: рукавные СРФ® для дымовых газов

ТЭЦ и угольные котельные — один из крупнейших источников промышленных выбросов в России, Беларуси и Казахстане. Дымовые газы от сжигания угля, торфа и щепы выходят горячими (+180–250 °C), несут золу, частицы недожжённого топлива и кислотные компоненты — SO₂, оксиды азота, хлористый водород. Не каждый фильтр выдержит такое сочетание температуры и агрессивной среды. В этом разделе разберём, по каким параметрам подбирают рукавный фильтр СРФ® для котельной на твёрдом топливе, какие модели и ткани применяют под дымовые газы, и как взрывозащита по ТР ТС 012/2011 связана с угольной пылью.

Кратко: ЭкоФильтр выпускает рукавные фильтры серии СРФ® для очистки дымовых газов ТЭЦ и угольных котельных в высокотемпературном исполнении до +250 °C. Фильтровальные ткани — мета-арамид (номекс NO) или политетрафторэтилен (PTFE) для термостойкости и кислых сред. Производительность — до 22 000 м³/ч в одиночном модуле и до 200 000 м³/ч в модульной сборке СРФ-М2600, для более высокой производительности оборудование проектируется индивидуально. Эффективность очистки 99.97%, концентрация пыли на выходе 20 мг/м³.

Особенности дымовых газов твердотопливных котельных

Дымовые газы котельной на твёрдом топливе — это горячий поток с тремя одновременными нагрузками на фильтр: высокая температура, кислотная агрессия и абразивная зола. Подбор оборудования начинается именно с этих трёх факторов, а не с производительности.

Температурный профиль. На выходе из котла дымовые газы котельной на угле обычно имеют температуру +180–250 °C. Это исключает стандартное исполнение с полиэстеровой тканью (предел около +150 °C). Для дымовых газов нужны рукавные фильтры в высокотемпературном исполнении.

Кислотные компоненты. При сжигании угля, особенно бурого с высоким содержанием серы, в газах присутствуют диоксид серы (SO₂), оксиды азота (NOx) и хлористый водород (HCl). В сочетании с конденсатом влаги они образуют кислую среду, агрессивную к обычным тканям и к углеродистой стали корпуса. Под такие условия применяют ткань PTFE (политетрафторэтилен) и антикоррозионное исполнение.

Зола и недожог. Твёрдые частицы дымовых газов — зола, унос, частицы недожжённого угля — имеют размер от 1 до 50 мкм и абразивны. Крупная фракция и искры от недожога опасны для фильтровальной ткани, поэтому на входе грязного воздуха в корпусе рукавного фильтра СРФ® предусмотрена камера предварительной сепарации с отбойной плитой, в которой происходит частичное отделение крупной и тяжёлой фракции до входа в зону рукавов.

Сезонные циклы нагрузки. Котельная работает неравномерно: пиковая нагрузка зимой, минимальная — летом. Фильтр и система регенерации ткани должны устойчиво работать в широком диапазоне расхода газа, без потери эффективности при частичной загрузке.

Параметры подбора фильтра для котельной

Подбор фильтра для ТЭЦ или котельной на твёрдом топливе строится на пяти параметрах: производительность, температура газа, состав топлива, тип ткани и норматив выбросов региона. Ниже — что измерить и зачем.

Производительность (объём газа, м³/ч). Это объём дымовых газов, который проходит через фильтр в час. Типичный диапазон для котельных — 10 000–50 000 м³/ч. Фильтры СРФ® имеют модульную конструкцию, позволяющую обеспечивать производительность до 200 000 м³/ч в серийной модульной сборке СРФ-М2600, для более высокой производительности оборудование проектируется индивидуально.

Температура очищаемого газа. От неё напрямую зависит выбор ткани и исполнения. До +150 °C достаточно стандартного исполнения; для дымовых газов +180–250 °C обязательно высокотемпературное исполнение с тканью мета-арамид или PTFE.

Состав топлива. Каменный уголь, бурый уголь, торф и древесная щепа дают разную золу и разную долю серы. Бурый уголь — самый сложный случай: повышенная сера, влажность, склонность золы к слипанию. Состав топлива определяет и материал ткани, и необходимость антикоррозионного исполнения корпуса.

Тип ткани под состав. Для термически нагруженных, но химически нейтральных газов подходит мета-арамид; для кислых сред с серой и хлором — PTFE. Подробное сравнение тканей — в разделе ниже.

Норматив ПДВ региона. Предельно допустимые выбросы (ПДВ) устанавливаются для каждого источника индивидуально. Стандартная концентрация пыли на выходе рукавного фильтра СРФ — 20 мг/м³, что соответствует санитарным требованиям к выбросам теплоэнергетических объектов в большинстве регионов. Если регион или проект требует более жёсткой очистки, это закладывается на этапе подбора.

Для очистки горячего потока котельной применяют рукавные фильтры для дымовых газов — отдельную линейку СРФ®, рассчитанную на температуру до +250 °C и абразивную золу.

Рекомендуемые модели СРФ® для ТЭЦ и котельных

Для котельных на твёрдом топливе базовое решение — рукавный фильтр СРФ® в высокотемпературном исполнении. Конкретная модель зависит от объёма дымовых газов.

СРФ15 и СРФ22 — одиночные модули. Эти модели обеспечивают производительность до 11 000 м³/ч с тканью мета-арамид или PTFE. Регенерация ткани — импульсная продувка: короткие импульсы сжатого воздуха (давление 4–8 бар) сбивают слой пыли с рукавов без остановки фильтра. Для установок с высокой запылённостью применяют рукавные фильтры с импульсной продувкой — они устойчиво работают при концентрации пыли на входе до 120 г/м³.

Модульная сборка СРФ22х4, СРФ22х6, СРФ-М — для крупных установок. Когда поток дымовых газов превышает возможности одиночного модуля, фильтр собирают из нескольких секций. Модульная компоновка допускает свыше 20 модулей в одной установке и доводит производительность до 200 000 м³/ч. Это типовое решение для ТЭЦ и крупных котельных.

Автономные газоочистные установки — для отдельных источников. Если на объекте несколько разрозненных точек выброса, под каждую можно поставить автономные газоочистные установки — это готовый фильтрующий блок, который монтируется у конкретного источника без перестройки общей системы газоходов.

Все модели для дымовых газов поставляются в высокотемпературном исполнении до +250 °C; для угольных котельных дополнительно предусматривается взрывозащита по ТР ТС 012/2011 и, при кислой среде, антикоррозионный корпус из нержавеющей стали.

Материалы тканей для дымовых газов

Ткань фильтровального рукава — критичный элемент при работе с дымовыми газами. Полиэстер для котельной не подходит: его температурный предел ниже рабочей температуры дымовых газов. Выбор идёт между мета-арамидом и PTFE.

Практический вывод: для котельных на каменном угле, торфе и щепе с умеренным содержанием серы базовый выбор — мета-арамид. Для котельных на буром угле и любых случаев с выраженной кислой средой — PTFE.

Гипотетический пример подбора

Исходные данные. Котельная на буром угле, производительность дымовых газов 35 000 м³/ч, температура на входе в фильтр +200 °C, концентрация золы на входе 30 г/м³, среда кислая из-за повышенного содержания серы.

Решение. Несколько модулей СРФ22 в высокотемпературном исполнении с тканью PTFE. Импульсная продувка сжатым воздухом давлением 4–8 бар обеспечивает регенерацию ткани при концентрации пыли на входе до 120 г/м³ — запас по этому параметру в примере значительный. Корпус — в антикоррозионном исполнении из нержавеющей стали, поскольку среда кислая. На входе грязного воздуха в корпусе рукавного фильтра установлена отбойная плита, которая частично отделяет крупную и тяжёлую фракцию — в том числе частицы недожжённого угля и крупную золу.

Результат. Эффективность очистки 99.97%, концентрация пыли на выходе 20 мг/м³ — в пределах санитарных требований к выбросам котельной. Точная конфигурация и стоимость определяются по техническому заданию.

Сертификация и нормативы

Очистка дымовых газов котельной на твёрдом топливе регулируется требованиями промышленной безопасности и охраны атмосферного воздуха. Для подбора фильтра важны три группы норм.

ТР ТС 012/2011 — взрывозащита. Угольная пыль взрывоопасна, поэтому для котельных на угле взрывозащищённое исполнение фильтра по техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 012/2011 является обязательным элементом проекта. ЭкоФильтр поставляет фильтры СРФ® во взрывозащищённом исполнении по этому регламенту.

Санитарные нормы по выбросам. Предельно допустимые выбросы (ПДВ) для теплоэнергетического объекта рассчитываются индивидуально и фиксируются в проектной документации. Концентрация пыли на выходе рукавного фильтра СРФ® — 20 мг/м³ — служит расчётной величиной при обосновании ПДВ.

ГОСТ на пылеулавливающее оборудование. Классификация и общие технические требования к пылеулавливающему оборудованию закреплены в профильных ГОСТ (в том числе ГОСТ 12.2.043-80 на классификацию пылеулавливающего оборудования). Оборудование СРФ® соответствует нормативам РФ для промышленных газоочистных установок.

География поставок

ЭкоФильтр поставляет фильтры для ТЭЦ и котельных на твёрдом топливе по России, Беларуси и Казахстану. Завод полного цикла осуществляет проектирование, изготовление, шеф-монтаж и пусконаладку.

Россия. Приоритетные промышленные регионы — Норильск, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Магнитогорск, Челябинск, где сосредоточены угольные ТЭЦ и котельные.

Беларусь. Минск, Могилёв, Гродно, Брест, Гомель, Витебск — поставки на объекты теплоэнергетики, включая городские ТЭЦ и промышленные котельные.

Казахстан. Темиртау, Караганда, Атырау, Алматы — регионы с угольной генерацией и развитой промышленностью.

Часто задаваемые вопросы

Q1: Какой фильтр подойдёт для угольной котельной 30 000 м³/ч при +200 °C? A: Под такую производительность подойдёт фильтр СРФ22х3 в высокотемпературном исполнении  — он рассчитан на производительность по дымовым газам до 30 000 м³/ч. При температуре +200 °C ткань выбирается из мета-арамида или PTFE. Регенерация — импульсная продувка, эффективность очистки 99.97%, концентрация на выходе 20 мг/м³.

Q2: Нужна ли взрывозащита для угольной пыли? A: Да. Угольная пыль взрывоопасна, поэтому для котельных на угле взрывозащищённое исполнение фильтра обязательно. ЭкоФильтр поставляет фильтры СРФ® во взрывозащищённом исполнении по техническому регламенту ТР ТС 012/2011 — это закладывается в проект на этапе подбора.

Q3: Какая ткань выбирается под бурый уголь с высоким содержанием серы? A: Для бурого угля с высоким содержанием серы выбирают ткань политетрафторэтилен (PTFE) — она устойчива к кислой среде, образуемой SO₂ и HCl, и выдерживает температуру до +250 °C. Дополнительно рекомендуется антикоррозионный корпус из нержавеющей стали, поскольку конденсат кислых газов агрессивен к углеродистой стали.

Q4: Какие нормативы ПДВ применимы к котельным на твёрдом топливе? A: Предельно допустимые выбросы (ПДВ) рассчитываются индивидуально для каждого источника и фиксируются в проектной документации. Стандартная концентрация пыли на выходе рукавного фильтра СРФ — 20 мг/м³, и эта величина используется при обосновании ПДВ. Если проект требует более жёсткой очистки, это закладывается при подборе.

Q5: Возможна ли модернизация электрофильтра на рукавный? A: Технически замена электрофильтра на рукавный возможна и применяется, когда требуется повысить степень очистки или стабилизировать выброс при переменной нагрузке котла. Объём работ зависит от компоновки газоходов, доступного места и параметров дымовых газов. Конкретное решение и его конфигурация определяются по техническому заданию.

Q6: Поставляете ли в Беларусь — на Минскую ТЭЦ? A: Да, ЭкоФильтр поставляет фильтры СРФ® в Беларусь, включая объекты теплоэнергетики в Минске, Могилёве, Гродно, Бресте, Гомеле и Витебске. Завод обеспечивает проектирование, изготовление, шеф-монтаж и пусконаладку оборудования.

Q7: Можно ли использовать СРФ для котельной на щепе или пеллетах? A: Да. Котельные на древесной щепе и пеллетах дают менее кислые газы, чем угольные, поэтому в большинстве случаев достаточно ткани мета-арамид. При этом древесная пыль взрывоопасна, поэтому взрывозащищённое исполнение по ТР ТС 012/2011 остаётся обязательным. Производительность и температура определяют конкретную модель СРФ.

Подобрать фильтр для котельной

Опишите параметры котельной — производительность, температуру дымовых газов и тип топлива. Инженер ЭкоФильтр подберёт модель СРФ, ткань и исполнение под ваши условия и пришлёт расчёт в течение 1-3 рабочих дней. Заполните опросный лист — это быстрее, чем переписка по почте.

Получить расчёт →

Об авторе. Елохин Николай Павлович, специалист по оборудованию ЭкоФильтр. 12 лет опыта в проектировании пылеулавливающих систем для энергетики, металлургии и химпрома.

Отправить заявку Скачать опросный лист