袋式除塵器濾袋的破損形式及預(yù)防措施

摘要：濾袋作為袋式除塵器的關(guān)鍵部件，對(duì)袋式除塵器的使用效果起到?jīng)Q定性的作用。文章主要介紹了濾袋在實(shí)際工程應(yīng)用中常見的破損形式，對(duì)濾袋破損或失效的原因進(jìn)行了分析，并提出了防范措施，對(duì)預(yù)防出現(xiàn)相似問題，延長濾袋使用壽命具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：袋式除塵器；濾袋破損；磨損；燒損；腐蝕

中圖分類號(hào)：TQ336 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）03-0116-03

隨著《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13223-2011版的頒布實(shí)施，火力發(fā)電廠煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提高到30mg/m3（標(biāo)方），重點(diǎn)地區(qū)甚至提高到20mg/m3（標(biāo)方），因此、袋式除塵器將被廣泛的應(yīng)用。濾袋作為袋式除塵器的關(guān)鍵部件，對(duì)袋式除塵器的使用效果起到?jīng)Q定性的作用。濾袋在整個(gè)袋式除塵器中所占的價(jià)值比重較大，防止濾袋由于各種原因造成的破損或失效，對(duì)提高整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，減少設(shè)備的運(yùn)行成本，滿足環(huán)保排放要求具有重要的意義。

一、濾袋破損類型

濾袋破損失效的主要表現(xiàn)為：磨損、燒損、腐蝕、阻塞。

（一）磨損

1．氣流分布不均。氣流分布不均造成含塵煙氣高速?zèng)_刷濾袋的局部，使濾袋局部磨損、壽命降低。預(yù)防措施：提高設(shè)備的氣流分布均勻性，每項(xiàng)工程要對(duì)氣流分布分別做計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬或做物理模擬試驗(yàn)，驗(yàn)證進(jìn)氣方式、分室方式、排列方式等方面的合理性。

2．煙氣過濾速度偏高。過高的煙氣過濾速度會(huì)造成清灰頻繁，濾袋的織物纖維特別是玻纖容易受到損傷。預(yù)防措施：選擇合適的煙氣過濾速度，盡量避免過濾風(fēng)速偏高。根據(jù)國外和我國運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，使用PPS或基布采用PTFE加其它復(fù)合面料的濾袋，袋式除塵器過濾風(fēng)速一般選擇≤1.0m/min，電除塵器＋袋式除塵器可以選用1.2～1.3m/min，對(duì)粉塵濃度高、粘性、濕度大的袋式除塵器以選用0.8～1.0m/min為宜。

3．濾袋間隔過小。濾袋下部外側(cè)磨損現(xiàn)象是較為常見的一種。磨損多在一側(cè)，下部最為嚴(yán)重，向上逐步減輕，局部縫紉線會(huì)被磨斷見圖1。預(yù)防措施：（1）保證花板的平面度在合理的范圍內(nèi)；（2）選擇合適的孔間距與具有自動(dòng)調(diào)心功能的籠骨，避免相鄰濾袋之間下部和互相碰撞與摩擦見圖2。

4．膜脫落。由于覆膜的質(zhì)量問題或氣流的高速?zèng)_刷，導(dǎo)致覆膜濾料表面的膜產(chǎn)生磨損甚至膜脫落現(xiàn)象見圖3。對(duì)于燃煤電廠，采用針刺氈濾料已完全能夠滿足排放要求，建議覆膜濾料不用于燃煤鍋爐煙塵的處理。

（二）燒損

高溫?zé)频闹饕蚴菬煔鉁囟瘸^濾袋允許的最大極限溫度甚至煙氣中帶有明火。直觀的表現(xiàn)為濾袋融化結(jié)焦見圖4?；虍a(chǎn)生破洞見圖5。預(yù)防措施：可以采用煙氣預(yù)處理和調(diào)質(zhì)方法。例如：在袋式除塵器前設(shè)置一級(jí)電除塵器、旋風(fēng)除塵器或自然沉降室，起到去除火星及緩沖的作用。也可同時(shí)采用噴水降溫，摻冷風(fēng)降溫等手段。另外還應(yīng)該在除塵器前的進(jìn)口煙道上設(shè)置溫度檢測(cè)儀及相關(guān)儀表，自動(dòng)監(jiān)控?zé)煔鉁囟仁欠癯?，以及時(shí)對(duì)進(jìn)口煙氣進(jìn)行降溫處理，或采取降鍋爐負(fù)荷及煙氣旁路保護(hù)等措施。

（三）腐蝕

腐蝕損壞最明顯的特征為濾袋的強(qiáng)度整體大幅度下降，在燃煤電廠的煙氣除塵中主要表現(xiàn)為酸腐蝕，氧化腐蝕等導(dǎo)致濾袋失去可以承受的負(fù)荷，從而失去過濾性能而失效。

1．酸腐蝕。在燃煤電廠的煙氣除塵中，當(dāng)采用含硫量≥3%的高硫煤時(shí)，煙氣中硫氧化物含量高，酸露點(diǎn)溫度也高。特別是在鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)煙溫降低，同時(shí)由于燃燒過?？諝庀禂?shù)大，煙氣中SO3含量會(huì)增加，酸露點(diǎn)還會(huì)增高。一旦煙溫低于酸露點(diǎn)，產(chǎn)生的酸結(jié)露對(duì)濾袋有極強(qiáng)的腐蝕作用。預(yù)防措施：（1）在除塵器初始開機(jī)前向?yàn)V袋表面進(jìn)行預(yù)噴涂；（2）控制煙氣運(yùn)行溫度在酸露點(diǎn)以上；（3）選擇基布為PTFE，面料為PTFE和PPS以一定比例混合的復(fù)合材料；（4）做好除塵器進(jìn)口煙道、外殼保溫。

2．氧化腐蝕。氧化腐蝕指的是煙氣中的氮氧化物、氧氣、臭氧等氧化物對(duì)濾料造成的損壞。外觀表現(xiàn)為PPS纖維變?yōu)樯钌易兇?，外觀完好無損，但是強(qiáng)度急劇下降，甚至只有200～300N，接近濾料使用壽命的末期見圖6：

電鏡分析表明，在發(fā)生強(qiáng)的氧化腐蝕時(shí)，PPS濾料纖維受損嚴(yán)重，纖維表面出現(xiàn)裂痕，甚至斷裂見圖7。預(yù)防措施：（1）根據(jù)實(shí)際工況選擇抗氧化好的濾料，例PTFE或P84；（2）盡可能的降低氧含量，避免和減少PPS濾料與臭氧等氧化物接觸；（3）做好除塵器殼體密封設(shè)計(jì)，盡量減少漏風(fēng)率；（4）對(duì)已經(jīng)建成的電袋除塵器，可以降低電壓和電場(chǎng)強(qiáng)度，減少電火花次數(shù)。

（四）堵塞

堵塞失效主要包括粉塵堵塞、油霧堵塞、結(jié)露糊袋三種類型。

1．粉塵堵塞。在過濾過程中微細(xì)的粉塵可進(jìn)入到濾袋的纖維夾層中，但清灰時(shí)不可能將這些侵入濾袋內(nèi)部的粉塵全部反吹出濾袋外部，所以經(jīng)過長年累月的運(yùn)行，濾袋的殘余阻力會(huì)不斷增加。另外，鍋爐低負(fù)荷時(shí)除塵器長時(shí)間不清灰也會(huì)導(dǎo)致這一問題的出現(xiàn)。

2．油霧堵塞。油霧堵塞主要是鍋爐啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行投油助燃時(shí)，未對(duì)濾袋采取保護(hù)措施或保護(hù)措施不到位引起的，這也會(huì)導(dǎo)致濾袋的殘余阻力增加，即便采用強(qiáng)力清灰難以解決這一問題。

3．結(jié)露糊袋。結(jié)露，是指含濕氣體在一定的氣壓和溫度下，析出飽和水分的現(xiàn)象。析出水分的溫度點(diǎn)稱為露點(diǎn)。

飽和狀態(tài)下氣體壓力越高，則露點(diǎn)越低?？諝庵泻瑵窳吭礁?，則露點(diǎn)溫度越高。當(dāng)空氣中的含濕量一定時(shí)，含濕氣體低于該露點(diǎn)溫度時(shí)，過飽和空氣中就會(huì)析出水分，即產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。當(dāng)煙氣中如含有SO3成分，此時(shí)表現(xiàn)為酸結(jié)露，SO3含量越多，煙氣的酸露點(diǎn)越高。

結(jié)露糊袋主要是除塵器低于酸露點(diǎn)運(yùn)行，凝結(jié)的酸附著在濾袋外表面，這種現(xiàn)象主要由于鍋爐啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)煙溫過低造成。當(dāng)鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時(shí)，也會(huì)發(fā)生結(jié)露糊袋。不管是酸結(jié)露或通常的結(jié)露，都會(huì)導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加。

預(yù)防濾袋堵塞現(xiàn)象的措施：（1）選擇合理的清灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式，設(shè)置合理的清灰壓力、清灰周期和清灰控制方式，以保證清灰相對(duì)徹底，避免粉塵堵塞現(xiàn)象發(fā)生，特別注意的是，過度清灰也不可取，這是因?yàn)檫^度清灰會(huì)影響濾袋的使用壽命和過濾性能；（2）除塵器投運(yùn)前應(yīng)對(duì)濾袋進(jìn)行預(yù)涂灰，事先在濾袋表面形成粉塵層，可以實(shí)現(xiàn)粉塵層對(duì)油霧、酸的包裹阻攔，避免油霧、酸與濾袋表面的直接接觸，避免油霧堵塞、結(jié)露糊袋現(xiàn)象的發(fā)生；（3）當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行需投油助燃時(shí)，應(yīng)調(diào)低清灰壓力和清灰頻次，使濾袋表面一直留有一定厚度的粉塵層，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾袋的保護(hù)；（4）當(dāng)鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時(shí)，通過濕度監(jiān)測(cè)儀判斷濕度已經(jīng)大于15%時(shí)，應(yīng)考慮停爐或開啟除塵器旁路。

二、結(jié)語

袋式除塵器的濾袋使用壽命是除塵器設(shè)計(jì)、濾料選型、合理使用的綜合體現(xiàn)，濾袋在實(shí)際應(yīng)用中除了單一因素導(dǎo)致濾袋損壞之外，往往還有綜合因素造成的。本文介紹的濾袋破損形式和預(yù)防措施可以幫助電廠在實(shí)際使用中減少濾袋破損。

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作者簡(jiǎn)介：何紅兒（1960-），男，浙江諸暨人，浙江菲達(dá)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰竟こ處?，在職研究生，研究方向：大氣污染治理設(shè)備的設(shè)計(jì)、管理。

（責(zé)任編輯：劉晶）