袋式除塵器故障分析

阿不都可力木·阿不都拉，付長兵

（克拉瑪依石化公司，新疆 克拉瑪依 834003）

1 概述

鍋爐煤粉燃燒后，除一部分落入爐膛渣池，大部分隨煙氣排出。為減少大氣中粉塵的污染，需對煙氣進行除塵處理。較常見的電除塵技術(shù)就是利用高壓放電將煙氣中的粉塵電離，使其帶電荷，然后由電極將帶電粉塵吸附，再通過對電極的振打?qū)⒎蹓m振落，通過回收還可用于制作水泥的原料。袋式除塵是繼電除塵后發(fā)展起來的新型除塵技術(shù)，某公司鍋爐煙氣除塵采用的是電除塵與袋式除塵的復(fù)合式除塵，除塵效果達到95%以上，滿足了日益增強的環(huán)保需求。但在除塵器的使用過程中發(fā)生牽引鋼絲繩斷裂的故障，對生產(chǎn)造成了較大的影響，本文將針對此故障進行分析探討，并進行改造以減少故障頻率。

2 袋式除塵結(jié)構(gòu)與原理

布袋除塵是利用復(fù)合材料制成的布袋，將煙氣中的煤粉灰阻擋在外，只讓煙氣通過，以達到除塵效果的設(shè)備。布袋做成長條形，袋內(nèi)套裝支撐架將布袋撐開，成中空狀，再將布袋緊密排列安裝，其截面形狀如圖1所示。布袋層層疊放，充滿整個煙道截面。煙氣通過時需經(jīng)過布袋，煤粉灰由于顆粒度大于布袋縫隙而被阻止通過，吸附于布袋上，煙氣能順利通過布袋。煤粉灰吸附于布袋上，量多時會增大煙氣的通過阻力，降低通過效率。因此，需要定期對布袋上的煤粉灰進行處理，利用除塵后的尾部煙氣反向?qū)Σ即M行吹風(fēng)，將吸附于布袋的煤粉灰吹落，再進行煤粉灰收集。

為提高除塵效率，除塵器煙氣通道截面較大，對袋式除塵器，反吹風(fēng)是利用一個風(fēng)筒來同時對一定區(qū)域內(nèi)的布袋進行反吹風(fēng)。因此，風(fēng)筒需要來回運動以保證整個截面上的布袋都能吹到風(fēng)。風(fēng)筒的運動是通過支撐托架、牽引機構(gòu)和導(dǎo)軌等共同作用來實現(xiàn)的。風(fēng)筒豎直放置，在中間部位連接有反吹風(fēng)管，反吹風(fēng)管在水平方向段能繞自身軸線回轉(zhuǎn)。同時在風(fēng)筒的上部和下部同時各裝有一個支撐托架，托架支撐于導(dǎo)軌上，能在導(dǎo)軌上自由行走。通過牽引鋼絲繩拉動風(fēng)筒在導(dǎo)軌上來回行走，從而實現(xiàn)對所有布袋的反吹風(fēng)。風(fēng)筒的結(jié)構(gòu)布置簡圖如圖2所示 。

圖1 布袋安裝截面圖

圖2 風(fēng)筒結(jié)構(gòu)布置簡圖

3 運行故障原因分析

布袋除塵器在使用過程中，牽引鋼絲繩頻繁斷裂，對生產(chǎn)影響較大。鋼絲繩斷裂，反吹風(fēng)系統(tǒng)失效，布袋除塵無法運行，需要及時將鋼絲繩更換。除塵器內(nèi)部煙氣溫度達140°左右，且含有氮氧化合物、二氧化硫、一氧化碳等有毒有害氣體，因此，必須停爐進行處理，這會對生產(chǎn)造成影響。特別是在冬季，氣候寒冷，鍋爐都處于高負荷運行狀態(tài)下，一旦停爐，必然導(dǎo)致其他鍋爐負荷更高，對蒸汽生產(chǎn)也有較大影響，必須及時處理。從公司使用情況來看，鋼絲繩斷裂較為頻繁，且冬季發(fā)生頻率更高。通過分析，造成鋼絲繩斷裂的主要原因有以下幾點：

（1）風(fēng)筒上、下部牽引力不平衡：風(fēng)筒行走是由風(fēng)筒的上部和下部兩條鋼絲繩同時牽引實現(xiàn)的，而兩條鋼絲繩是由同一卷揚機帶動。如果兩綱絲繩自風(fēng)筒至卷揚機距離相差太大，必定引起風(fēng)筒上部和下部牽引力不均，就會導(dǎo)致風(fēng)筒傾斜，支撐托架與導(dǎo)軌間在行進中阻力大大增加，甚至將風(fēng)筒卡死，從而導(dǎo)致卷揚機將鋼絲繩拉斷。

（2）溫差大引起脆斷：鋼絲繩使用的是纖維繩芯，在除塵器內(nèi)部溫度達到140°，卷揚機處在除塵器外部，為室外自然溫度。鋼絲繩行走時一端進入除塵器，一端出除塵器。在冬季，出口端鋼絲繩從140°環(huán)境進入到－20°環(huán)境，進口端鋼絲繩經(jīng)過一段時間冰凍，進入除塵器加熱，纖維繩芯受熱受冷都對鋼絲繩的機械性能產(chǎn)生較大影響。受熱后，纖維繩芯變軟，抗拉強度變?nèi)?；受冷后，繩芯冷硬，變的易碎，抗拉強度降低。當(dāng)阻力高于抗拉強度時，就會使鋼絲繩拉斷。

（3）周期性應(yīng)力：鋼絲繩在經(jīng)過卷揚機卷筒時，鋼絲繩逐漸偏離其中心位置，偏離的鋼絲繩卷曲時與卷筒產(chǎn)生摩擦，且這種摩擦力呈周期性的發(fā)生。此外，鋼絲繩卷曲時產(chǎn)生周期性彎曲應(yīng)力，這種周期性應(yīng)力長時間作用于鋼絲繩，使鋼絲繩機械性能降低。

4 改造

鋼絲繩的頻繁斷裂，對公司造成較大的生產(chǎn)波動，鑒于此，公司對布袋除塵進行了改造。

4．1 加裝熱風(fēng)管線

為防止鋼絲繩在冬季運行出除塵器時冷卻速度過快，在鋼絲繩出口加裝熱風(fēng)管線，對出除塵器的鋼絲繩進行吹掃，減少寒冷氣候?qū)β懵对诔龎m器外的鋼絲繩的影響。

4．2 改變牽引鋼絲繩位置

牽引風(fēng)筒的鋼絲繩原位置位于風(fēng)筒托架上部一段距離，這樣的布置方式必然會使?fàn)恳摻z繩在牽引過程中使托架與導(dǎo)軌產(chǎn)生阻力，一旦阻力過大時，導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。通過變換牽引鋼絲繩的位置，將牽引位置移至托架部位，消除了上、下牽引鋼絲繩不平衡導(dǎo)致的風(fēng)筒阻力過大。改造前后鋼絲繩位置變化如圖3所示。

圖3 改造前后鋼絲繩的位置

5 結(jié)論

通過對牽引系統(tǒng)的改造后，鋼絲繩出現(xiàn)的斷裂頻率大大降低，給鍋爐的平穩(wěn)生產(chǎn)運行創(chuàng)造了良好的條件。鋼絲繩是牽引系統(tǒng)的動力傳遞紐帶，扮演著重要的角色，需要正確的操作與良好的維護。通過對故障原因的粗淺分析，對其進行了改造，實踐證明改造效果較為明顯，故障率大為減少，也減少了維護和檢修量。

［1］ 中國華東電力集團公司科學(xué)技術(shù)委會．600MW火電機組運行技術(shù)叢書—鍋爐分冊［M］．北京：中國電力出版社，2000．

［2］ 黎在時．靜電除塵器［M］．北京：冶金工業(yè)出版社，1993．