袋式除尘器滤袋的破损形式及预防措施

来源:用户上传      作者: 何红儿

　　摘要：滤袋作为袋式除尘器的关键部件，对袋式除尘器的使用效果起到决定性的作用。文章主要介绍了滤袋在实际工程应用中常见的破损形式，对滤袋破损或失效的原因进行了分析，并提出了防范措施，对预防出现相似问题，延长滤袋使用寿命具有一定的参考价值。
　　关键词：袋式除尘器；滤袋破损；磨损；烧损；腐蚀
　　中图分类号：TQ336 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）03-0116-03
　　
　　随着《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011版的颁布实施，火力发电厂烟尘排放标准逐步提高到30mg/m3（标方），重点地区甚至提高到20mg/m3（标方），因此、袋式除尘器将被广泛的应用。滤袋作为袋式除尘器的关键部件，对袋式除尘器的使用效果起到决定性的作用。滤袋在整个袋式除尘器中所占的价值比重较大，防止滤袋由于各种原因造成的破损或失效，对提高整个设备的稳定运行，减少设备的运行成本，满足环保排放要求具有重要的意义。
　　一、滤袋破损类型
　　滤袋破损失效的主要表现为：磨损、烧损、腐蚀、阻塞。
　　（一）磨损
　　1．气流分布不均。气流分布不均造成含尘烟气高速冲刷滤袋的局部，使滤袋局部磨损、寿命降低。预防措施：提高设备的气流分布均匀性，每项工程要对气流分布分别做计算机数值模拟或做物理模拟试验，验证进气方式、分室方式、排列方式等方面的合理性。
　　2．烟气过滤速度偏高。过高的烟气过滤速度会造成清灰频繁，滤袋的织物纤维特别是玻纤容易受到损伤。预防措施：选择合适的烟气过滤速度，尽量避免过滤风速偏高。根据国外和我国运行经验，使用PPS或基布采用PTFE加其它复合面料的滤袋，袋式除尘器过滤风速一般选择≤1.0m/min，电除尘器＋袋式除尘器可以选用1.2～1.3m/min，对粉尘浓度高、粘性、湿度大的袋式除尘器以选用0.8～1.0m/min为宜。
　　3．滤袋间隔过小。滤袋下部外侧磨损现象是较为常见的一种。磨损多在一侧，下部最为严重，向上逐步减轻，局部缝纫线会被磨断见图1。预防措施：（1）保证花板的平面度在合理的范围内；（2）选择合适的孔间距与具有自动调心功能的笼骨，避免相邻滤袋之间下部和互相碰撞与摩擦见图2。
　　
　　4．膜脱落。由于覆膜的质量问题或气流的高速冲刷，导致覆膜滤料表面的膜产生磨损甚至膜脱落现象见图3。对于燃煤电厂，采用针刺毡滤料已完全能够满足排放要求，建议覆膜滤料不用于燃煤锅炉烟尘的处理。
　　
　　
　　（二）烧损
　　高温烧灼的主要原因是烟气温度超过滤袋允许的最大极限温度甚至烟气中带有明火。直观的表现为滤袋融化结焦见图4。或产生破洞见图5。预防措施：可以采用烟气预处理和调质方法。例如：在袋式除尘器前设置一级电除尘器、旋风除尘器或自然沉降室，起到去除火星及缓冲的作用。也可同时采用喷水降温，掺冷风降温等手段。另外还应该在除尘器前的进口烟道上设置温度检测仪及相关仪表，自动监控烟气温度是否超限，以及时对进口烟气进行降温处理，或采取降锅炉负荷及烟气旁路保护等措施。
　　
　　（三）腐蚀
　　腐蚀损坏最明显的特征为滤袋的强度整体大幅度下降，在燃煤电厂的烟气除尘中主要表现为酸腐蚀，氧化腐蚀等导致滤袋失去可以承受的负荷，从而失去过滤性能而失效。
　　1．酸腐蚀。在燃煤电厂的烟气除尘中，当采用含硫量≥3%的高硫煤时，烟气中硫氧化物含量高，酸露点温度也高。特别是在锅炉低负荷运行时烟温降低，同时由于燃烧过剩空气系数大，烟气中SO3含量会增加，酸露点还会增高。一旦烟温低于酸露点，产生的酸结露对滤袋有极强的腐蚀作用。预防措施：（1）在除尘器初始开机前向滤袋表面进行预喷涂；（2）控制烟气运行温度在酸露点以上；（3）选择基布为PTFE，面料为PTFE和PPS以一定比例混合的复合材料；（4）做好除尘器进口烟道、外壳保温。
　　2．氧化腐蚀。氧化腐蚀指的是烟气中的氮氧化物、氧气、臭氧等氧化物对滤料造成的损坏。外观表现为PPS纤维变为深色且变脆，外观完好无损，但是强度急剧下降，甚至只有200～300N，接近滤料使用寿命的末期见图6：
　　
　　
　　电镜分析表明，在发生强的氧化腐蚀时，PPS滤料纤维受损严重，纤维表面出现裂痕，甚至断裂见图7。预防措施：（1）根据实际工况选择抗氧化好的滤料，例PTFE或P84；（2）尽可能的降低氧含量，避免和减少PPS滤料与臭氧等氧化物接触；（3）做好除尘器壳体密封设计，尽量减少漏风率；（4）对已经建成的电袋除尘器，可以降低电压和电场强度，减少电火花次数。
　　（四）堵塞
　　堵塞失效主要包括粉尘堵塞、油雾堵塞、结露糊袋三种类型。
　　1．粉尘堵塞。在过滤过程中微细的粉尘可进入到滤袋的纤维夹层中，但清灰时不可能将这些侵入滤袋内部的粉尘全部反吹出滤袋外部，所以经过长年累月的运行，滤袋的残余阻力会不断增加。另外，锅炉低负荷时除尘器长时间不清灰也会导致这一问题的出现。
　　2．油雾堵塞。油雾堵塞主要是锅炉启动或低负荷运行投油助燃时，未对滤袋采取保护措施或保护措施不到位引起的，这也会导致滤袋的残余阻力增加，即便采用强力清灰难以解决这一问题。
　　3．结露糊袋。结露，是指含湿气体在一定的气压和温度下，析出饱和水分的现象。析出水分的温度点称为露点。
　　饱和状态下气体压力越高，则露点越低。空气中含湿量越高，则露点温度越高。当空气中的含湿量一定时，含湿气体低于该露点温度时，过饱和空气中就会析出水分，即产生结露现象。当烟气中如含有SO3成分，此时表现为酸结露，SO3含量越多，烟气的酸露点越高。
　　结露糊袋主要是除尘器低于酸露点运行，凝结的酸附着在滤袋外表面，这种现象主要由于锅炉启动或运行时烟温过低造成。当锅炉出现大面积爆管时，也会发生结露糊袋。不管是酸结露或通常的结露，都会导致滤袋的固有阻力增加。
　　预防滤袋堵塞现象的措施：（1）选择合理的清灰系统结构型式，设置合理的清灰压力、清灰周期和清灰控制方式，以保证清灰相对彻底，避免粉尘堵塞现象发生，特别注意的是，过度清灰也不可取，这是因为过度清灰会影响滤袋的使用寿命和过滤性能；（2）除尘器投运前应对滤袋进行预涂灰，事先在滤袋表面形成粉尘层，可以实现粉尘层对油雾、酸的包裹阻拦，避免油雾、酸与滤袋表面的直接接触，避免油雾堵塞、结露糊袋现象的发生；（3）当锅炉低负荷运行需投油助燃时，应调低清灰压力和清灰频次，使滤袋表面一直留有一定厚度的粉尘层，实现对滤袋的保护；（4）当锅炉出现大面积爆管时，通过湿度监测仪判断湿度已经大于15%时，应考虑停炉或开启除尘器旁路。
　　二、结语
　　袋式除尘器的滤袋使用寿命是除尘器设计、滤料选型、合理使用的综合体现，滤袋在实际应用中除了单一因素导致滤袋损坏之外，往往还有综合因素造成的。本文介绍的滤袋破损形式和预防措施可以帮助电厂在实际使用中减少滤袋破损。
　　
　　参考文献
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　　 作者简介：何红儿（1960-），男，浙江诸暨人，浙江菲达环保科技股份有限公司工程师，在职研究生，研究方向：大气污染治理设备的设计、管理。
　　
　　（责任编辑：刘晶）

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