電袋除塵器濾袋破損失效原因分析

江洋

摘要： ?電袋除塵器是一種干式濾塵裝置，利用纖維織物的過濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過濾。它適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵，廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電、鋼鐵、水泥等行業(yè)，具有煙氣條件的變化對(duì)電袋除塵器的除塵效果影響相對(duì)較小，除塵效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、適應(yīng)性好等特點(diǎn)。電袋除塵器發(fā)生濾袋破損的情況較為普遍，影響其壽命的因素有很多，因此，針對(duì)濾袋破損原因進(jìn)行分析研究，采取有效措施避免濾袋非正常破損，對(duì)于設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和環(huán)保達(dá)標(biāo)排放具有重要意義。

關(guān)鍵詞：電袋除塵器;濾袋;破損失效;

濾袋作為電袋除塵器的心臟，對(duì)電袋除塵器的使用效果起到?jīng)Q定性的作用。尤其高溫濾袋在整個(gè)除塵器中的所占價(jià)值比例很大，保護(hù)好濾袋，防止濾袋由于各種原因破損，一方面，可以保證過濾效果，滿足排放濃度;另一方面，可以減少經(jīng)濟(jì)損失，保證整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、電袋除塵器濾袋破損失效原因

1.濾袋上部破損。濾袋的破損出現(xiàn)在距袋口向下150mm 左右處，沿噴吹管方向連續(xù)幾個(gè)排列。在煙氣流出方向側(cè)磨損較嚴(yán)重，有的濾袋甚至發(fā)生圓周性斷裂，其破損應(yīng)為氣體攜帶灰粒由內(nèi)向外向下沖刷而成，濾袋內(nèi)部出現(xiàn)由上至下的大片織布磨損現(xiàn)象，并露出白色PTFE 基布，分析原因?yàn)閲姶倒車姶禃r(shí)夾帶灰粒氣流被煙氣引流導(dǎo)致氣流偏斜至煙氣流出方向。對(duì)于針刺濾袋一部分超細(xì)粉塵進(jìn)入纖維層內(nèi)，噴吹氣流在清灰時(shí)因氣流不暢，不能很好將能量釋放，在袋內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流而沖擊濾袋，造成濾袋晃動(dòng)互相磨損。另外有一部分氣流從袋口返出，從而磨損袋口。

2.濾袋袋底折皺狀破損。在濾袋底部破損部位，一處是在濾袋正下部將濾袋底部磨損穿洞，通過觀察破損濾袋，發(fā)現(xiàn)濾袋底部破損口周圍未出現(xiàn)嚴(yán)重磨薄，應(yīng)為出現(xiàn)多次折皺后濾袋濾布的斷裂口，然后形成噴吹與煙氣流通通道，加大裂口范圍，另底部沿縫線周圍也出現(xiàn)多處皸裂現(xiàn)象。此類折皺破損原因?yàn)?，首先，袋籠底部與濾袋底部間隙過大，當(dāng)煙氣含塵、含水量大時(shí)，大量粉塵吸附在濾袋外部形成糊袋現(xiàn)象，濾袋向內(nèi)收縮量過大，當(dāng)脈沖噴吹時(shí)，高壓氣流攜帶的能量在濾袋內(nèi)得不到有效釋放，對(duì)濾袋產(chǎn)生了強(qiáng)大的沖擊力，使濾袋快速膨脹，在濾袋袋籠間隙較大處產(chǎn)生”膨脹”“收縮”現(xiàn)象，多次”膨脹”“收縮”后，出現(xiàn)折皺折斷袋底產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，產(chǎn)生小裂口后形成煙氣與噴吹氣流通道使裂口磨損增大。其次，濾袋袋籠底部設(shè)計(jì)為收縮狀，袋籠底蓋直徑為110mm。袋底內(nèi)徑為115mm，此類破損現(xiàn)象應(yīng)還與濾袋袋底尺寸偏大有關(guān)。第三，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)顯示，電袋除塵器在濾袋內(nèi)外壓差達(dá)到1300Pa 時(shí)，以脈沖壓力0.4MPa對(duì)濾袋進(jìn)行脈沖清灰。經(jīng)查詢，正常濾袋低壓脈沖壓力設(shè)置在0.15 ～ 0.3Mpa即可滿足需要。隨著噴吹壓力增大，濾袋側(cè)壁的正壓力峰值逐漸增大，噴吹壓力的提高使噴吹氣流對(duì)濾袋底部側(cè)壁的作用力更加強(qiáng)大。此時(shí)，如果噴吹壓力偏大，袋身過濾含水量大的煙氣后透氣性變差，袋底腐蝕”塑化”、強(qiáng)度下降，造成濾袋底部出現(xiàn)沿袋底縫線圓周折皺折裂痕跡。第四，除塵器使用的袋籠為鋼質(zhì)袋籠，外部噴涂有機(jī)硅防腐材質(zhì)。由于使用年限較長，以及更換濾袋時(shí)對(duì)袋籠瞌碰導(dǎo)致部分防腐材料脫落，出現(xiàn)不同程度的銹蝕。袋籠的銹蝕對(duì)濾袋的磨損與腐蝕影響也較大。

3.濾袋底部加強(qiáng)保護(hù)層及縫線處破損。此類破損出現(xiàn)在袋底向上100mm袋底加強(qiáng)保護(hù)層處。濾袋破損現(xiàn)象為袋底（及其側(cè)面）縫線針眼處上方的損壞斷裂及保護(hù)層豎縫線處裂開。分析破損原因主要為，首先，電袋除塵器采用濾袋下部進(jìn)風(fēng)，并且氣流分布不均勻，主要進(jìn)風(fēng)在中間單元，造成袋底受到高速氣流的沖刷誘發(fā)晃動(dòng)，產(chǎn)生摩擦。其次，由于脈沖噴吹壓力偏大，造成袋底承受壓力較大;又因袋底尺寸偏大，與袋籠底部貼合不緊密，引起袋底的振幅偏大。因PTFE 縫線的強(qiáng)度較大，且耐受氧化性煙氣的腐蝕性強(qiáng)，隨著濾料的老化變形，袋底”膨脹”、”收縮”程度加大，導(dǎo)致PTFE 縫線對(duì)濾布牽拉力過大，出現(xiàn)濾布在縫線處拉扯破裂現(xiàn)象。

二、濾袋破損失效的措施

1.加強(qiáng)進(jìn)煤管理，盡量購買低灰高熱值煤種，同時(shí)加強(qiáng)配煤管理，高灰分煤與低灰分煤合理摻配，保證鍋爐入爐煤灰分處在一個(gè)較低的水平。加強(qiáng)磨煤機(jī)檢修管理，對(duì)于彈簧加載磨煤機(jī)要定期進(jìn)行檢查加載，確保加載力，同時(shí)及時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)分離器擋板角度，在保證磨煤機(jī)出力的情況下盡可能的提高煤粉細(xì)度，降低爐膛出口煙溫。

2.盡量降低一電場(chǎng)的電流、電壓，減少放電火花次數(shù)，減少臭氧的生成量。加強(qiáng)鍋爐本體、煙道和空預(yù)器漏風(fēng)治理，降低煙氣含氧量。結(jié)合環(huán)保進(jìn)行脫硝改造，在脫硝運(yùn)行中盡量降低電袋除塵器入口煙氣NOx 濃度。將噴吹管彎頭材質(zhì)升級(jí)，彎頭由碳鋼彎頭更換為不銹鋼彎頭，同時(shí)對(duì)噴吹管進(jìn)行保溫，防止煙氣結(jié)露腐蝕噴吹管。改進(jìn)煙氣取壓管，將取壓管改為不銹鋼管，引壓管改為耐酸的硬塑料管，并對(duì)取壓管進(jìn)行保溫，防止煙氣結(jié)露引起取壓口板結(jié)堵塞，同時(shí)加強(qiáng)取壓管路的日常維護(hù)工作，定期清理疏通取壓管。

通過在電袋除塵器入口加裝煙氣深度冷卻器，降低鍋爐排煙溫度（但須在煙氣露點(diǎn)溫度以上10 ℃）和減少空預(yù)器出口兩側(cè)煙溫差，消除局部高煙溫區(qū)域;通過脫硝改造降低電袋除塵器入口煙氣NOx 濃度，同時(shí)對(duì)噴吹管路和差壓測(cè)量回路進(jìn)行改造，減少了噴吹管腐蝕與取壓管堵塞，消除了濾袋區(qū)部分煙溫超溫現(xiàn)象，降低了濾袋區(qū)煙氣NOx 濃度，消除了濾袋差壓異常增大的現(xiàn)象，為濾袋安全長周期可靠運(yùn)行創(chuàng)造條件。

3.單個(gè)或少量濾袋破損后，若不能及時(shí)處理，大量含塵煙氣會(huì)通過濾袋破損處進(jìn)入濾袋向凈氣室流動(dòng)，當(dāng)煙氣剛剛脫離濾袋口時(shí)，由于流速突然降低，煙氣中的粉塵便脫離煙氣流沉降在凈氣室中其他濾袋內(nèi)。當(dāng)灰量累積到一定的程度，濾袋內(nèi)容積降低，在清灰氣量不變的情況下，在清灰的瞬間，濾袋纖維所承受的應(yīng)力急劇增加，容易產(chǎn)生疲勞破損。因此在一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)內(nèi)一旦出現(xiàn)一條濾袋破損，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，濾袋破損現(xiàn)象會(huì)呈蜂窩狀傳播，且速率越來越快。依據(jù)這種原理，可在袋區(qū)中間（即沿除塵器進(jìn)出口中心線方向），設(shè)置一組煙氣導(dǎo)流裝置，導(dǎo)流裝置進(jìn)口在均流裝置之前，可將約10% 的原煙氣直接引入除塵器袋區(qū)后部，可降低濾袋迎風(fēng)面煙氣流量，減弱迎風(fēng)面濾袋沖刷磨損;同時(shí)，當(dāng)均流裝置因流通面堵塞造成阻力變化時(shí)，煙氣導(dǎo)流裝置可以根據(jù)阻力變化自動(dòng)平衡導(dǎo)入的煙氣量，降低除塵器兩側(cè)的局部煙氣流速，降低該區(qū)域出現(xiàn)煙氣渦流的概率。

結(jié)束語：

近十年來，隨著政府對(duì)環(huán)保要求的日益提高，各火力發(fā)電廠紛紛對(duì)負(fù)責(zé)粉塵收集的除塵器進(jìn)行技術(shù)改造。電除塵器改電袋復(fù)合式除塵器方案，由于其技術(shù)方案成熟，風(fēng)險(xiǎn)低，成為很多電廠的首選，改造后各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)也令人滿意。但隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，袋區(qū)濾袋的不足逐漸顯現(xiàn)出來。目前，PPS與PTFE混紡濾袋回收與再利用仍是國內(nèi)外的一項(xiàng)重大技術(shù)難題，到目前為止還沒一項(xiàng)較成熟的技術(shù)方案來解決此問題。如何控制電袋除塵器濾袋的劣化速率，延長其使用壽命，成為擺在我們面前的一項(xiàng)新難題。

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