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浅析布袋除尘器滤袋失效原因及如何防护

2017-01-17 13:15:43 

布袋除尘器滤袋失效原因

在生产运营过程中难免会碰到滤袋破损或者失效等因素。通过对布袋除尘器存在的问题进行剖析,结合滤袋自身性能特点,分析总结得出滤袋失效破损的原因,对布袋除尘器进行完善改进,调整符合滤袋运行工况的最佳运行参数,最大限度地延长滤袋使用寿命,减少运行成本,降低安全风险,确保烟尘稳定达标排放和稳定生产。

机械磨损

滤袋与滤袋笼骨摩擦导致破坏

滤袋笼骨材质一般为20#钢,表层进行防腐蚀处理有机硅喷涂。当骨架受到烟气酸腐蚀和滤袋的反复摩擦,表层有机硅脱落,腐蚀后生锈带有毛刺,在滤袋反喷吹时与滤袋发生摩擦,导致滤袋破损。

滤袋间相互挤压变形被冲刷

在滤袋安装时,如果除尘器内部的花板水平度偏差大,则导致滤袋之间的间距不够,相互间发生挤压、摩擦,致使滤袋笼骨变形,滤袋弯曲。当滤袋进行反喷吹时,喷吹气流以0.4MPa的压力直接冲击在弯曲部位,直接冲刷滤袋内壁,在不断冲刷、挤压、扩展、收缩等多重作用下,滤袋强度降低、寿命下降,直至出现滤袋破损。

反喷吹气流直接冲刷

在滤袋安装时,反喷吹口应该安装在滤袋中心轴上,便于气流到达袋底能够顺利清灰。但是,当反喷吹口位置安装不当时,反喷吹气流将直接冲刷袋壁,使滤袋发生破损。

化学腐蚀

锅炉的烟气中还有大量腐蚀性气体,如氮氧化物(NOX)、二氧化硫(SO2)、三氧化硫(SO3)等气体。烟气中含有燃烧后的部分氧气在电场作用下生成臭氧,也会促进酸性气体的生成,促进化学腐蚀影响使用寿命。

烟气腐蚀性气体腐蚀滤袋

如果排烟温度在进入除尘器后降低到酸露点时,生成的H2SO3、H2SO4、HNO3等酸性气体对滤袋和滤袋笼骨产生腐蚀,使得滤袋寿命下降。特别是在锅炉开停机过程中,除尘器内部温度不是很高时,温差变化大,烟气由于酸露点产生的酸腐蚀尤为严重。

臭氧对滤料有影响

烟气中含有富足的氧气,当氧气经过静电除尘电场时,受高压电流的电晕电极作用,生成了臭氧,而臭氧极不稳定,马上与烟气中的一氧化氮(NO)、二氧化硫(SO2)发生化学反应,生成酸性气体,在低温情况下加剧对滤袋的腐蚀作用。

水露点的影响

烟气中含有部分水蒸汽。如果进入除尘器的烟气温度较低,在滤袋进行反喷吹时,含有水分的冷空气(压缩空气)进入除尘器,再次降低了烟气温度,接近了烟气结露温度使水蒸汽结露。特别是异常情况下(锅炉发生四管泄漏后),因生产需要而不能马上停运检修时,大量水蒸汽进入除尘器,结露将更严重,直接腐蚀除尘器内部框架、滤袋笼骨,并且滤袋受潮后,容易黏附粉尘,粉尘结块板结在滤袋表面,影响除尘器运行。

高温氧化

锅炉烟气中是含有氧气的,氧含量多少直接影响滤料寿命的长短。一般锅炉除尘器滤料是PPS和P84的复合纤维。PPS的抗氧化能力是很差的,特别是当烟气中氧含量超过10%以上时,连续运行温度超过165℃,PPS很容易被氧化和分解。温度对PPS滤料的影响主要集中在热收缩和断裂强力的两个方面影响。因此,在一定的工况下,选择合适的滤料材料对滤袋的寿命起着至关的重要作用。

滤袋糊袋

糊袋是滤袋在长期的运行或停运过程中, 在含湿度高或有油性物质与滤料发生接触,灰尘在滤袋过滤面或滤料内部凝聚、黏附或板结且无法被在线清灰清除,造成运行阻力大幅升高的现象。运行中由于细灰颗粒嵌入滤袋深处,使得滤袋的透气性受到影响。随着运行时间增长,细灰颗粒嵌入滤袋的数量不断增加,滤袋的压差不断升高,清灰频率增加,到后期清灰已失去作用,压差基本保持不变,滤袋寿命也就终结了。

防范措施

根据锅炉的实际工矿环境选择合适的滤袋滤料

滤料的表面处理与化学后处理至关重要

纤维热定型

化学纤维在受热的状态下会产生应力,纤维与纤维之间也会产生应力。热定型的作用就是在受热的状态下预先消除其应力,让滤料在低于热定型温度下使用时,不再产生应力或尽可能少地产生应力,以保证滤袋尺寸的稳定性,确保滤料在纤维允许的使用温度内收缩率<1%。 我司每平滤料都会进行高温热定型处理,保证了滤料尺寸的稳定性。

烧毛处理

通过烧毛处理一方面可以增强粉尘的剥离性能;另一方面可以避免纤维从滤料表面脱落而污染过滤物质。此外,烧毛处理的滤料对于亲散性粉尘的拦截能力比单纯做轧光处理的滤料强。

热轧处理

把纤维在热轧机的滚筒上承受高温与压力双重作用,促使表层的纤维熔化和聚集使表面光滑。这种处理使滤料具有较好的粉尘剥离表面。

PTFE浸渍

PTFE浸渍是将滤料浸渍在以PTFE乳液为主的组合溶液中,再进行烘干、烧结。此溶液含有烧结温度不同的各种有机硅,经处理的滤料每根纤维表面有一层薄膜,用来提高滤料耐高温、耐酸碱、耐氧化、耐水解等性能。

防水处理

防水处理是使所有纤维都吸取了一定的防水助剂,然后在一定温度下烘干,最后在更高的温度下焙烘。这样就保证了织物在反复清灰甚至水洗之后仍能保持很好的防油防水性能。

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减少滤袋之间摩擦和挤压

滤袋与滤袋之间的间距由除尘器内部的花板孔距决定。因此,设计制造时必须严格按照设计规范设计花板孔间距,并且在加工过程中间距误差不得大于±1mm。这样可以避免因花板间距不足而产生摩擦。另外,滤袋笼骨严格保持竖直向下,不得弯曲变形,对弯曲的笼骨必须实施更换。如果笼骨变形,将直接导致滤袋相互挤压,最终影响自身及其四周滤袋的寿命。严格控制反喷吹时的气流压力,防止气流超压引起滤袋振动过大而挤压四周其他滤袋。

确保反喷吹喷口位置不偏移

反喷吹管的喷吹位置十分重要,必须保证喷吹位置在滤袋的中心轴上。这样既能够使反喷吹气流能够达到袋底顺利清灰,又能够避免因位置偏移直接冲刷袋壁引起冲刷损坏。因此,在安装过程中,必须严把安装质量关,严格控制偏差应控制在±1mm之内。在日常运行过程中,经常发生喷吹管被吹脱现象,必须对各喷吹位置进行校正后再重新安装,确保每个喷口位置不改变。同时,时常检查喷口是否被冲刷磨损,对已经磨损的喷口实施整体更换,保证滤袋正常使用。

确保滤袋笼骨安全可靠

滤袋与笼骨配合尽量适度

滤袋与笼骨之间有一定的间隙。运行过程中,滤袋在引风机负压作用下收缩在笼骨上;当滤袋清灰时,反喷吹气流迅速进入滤袋,使滤袋膨胀与笼骨分离,如图2所示的B-B和A-A。滤袋运行就是在不断地收缩和膨胀过程。因此,滤袋与笼骨之间不能太松也不能太紧,必须保证一定的间隙,这在袋笼大批制造以前就必须与滤袋进行适配。

滤袋笼骨能够耐腐防摩擦

目前,采取的措施是对笼骨使用有机硅表层喷涂。此种措施虽然有一定的防腐蚀效果,但是不是很明显且不耐摩擦,有机硅层容易脱落。笼骨骨架表面必须光滑无毛刺,避免划伤滤袋。因此,必须选择较好耐腐蚀防摩擦防脱落的笼骨骨架。

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我司的骨架不止有镀有机硅,还有镀锌,镀达克罗等,高温银粉喷漆等。

确保笼骨连接完好

每条滤袋由三节笼骨骨架连接而成,每节由连接卡子连接起来。如果连接不好,连接卡子没有到位,很容易发生骨架第三节或者第二、三节一起脱落,致使滤袋承受骨架的重量,使得滤袋慢慢变长,纤维间的组织间隙发生改变,使滤袋寿命减低。我司还会给骨架加上文氏管,以保护滤袋上端免受压缩空气的冲击。

控制烟气温度在合适范围

保证烟气温度在露点温度以上。

在运行工况允许的情况下,尽量适当提高烟气排烟温度,把烟气温度控制在露点温度高10℃范围内,避免烟气的酸腐蚀。

避免烟气温度过高

烟气温度过高或者发生尾部烟道燃烧有火星等情况都会影响滤袋,虽然使用的滤料组分抗高温能力都较好。但是,从安全的角度考虑,必须禁止烟气超温和烟气带有火星。锅炉的排烟温度很高,有时连续运行烟气温度有时高达180℃,因此必须严格控制烟温。

严控水蒸汽进入除尘器

烟气中的水蒸汽不可避免,关键是控制水蒸气含量的增加。特别是在锅炉四管泄漏时,在条件允许情况下,尽量马上停运实施检修,减少水蒸气的大量进入。另外,除尘器本体的严密性也十分重要。5#炉除尘器顶部曾发生漏水现象,特别是在下暴雨时大量雨水进入除尘器内部,也造成了内部的腐蚀和滤袋糊袋。

严控烟气含氧量超标

烟气中的氧含量对滤料的影响很大,特别是在高温环境下影响更甚。一般情况下,烟气中的含氧量基本维持在5~7%。如果空气预热器漏风的话,氧含量可能增至15%左右。另外,进入除尘器的尾部烟道和除尘器本体也存在漏风,这也导致除尘器内部氧量增加。因此,在正常运行情况下控制烟气氧含量,当空气预热器漏风后应马上采取措施防止漏风,并且还应加强除尘器和烟道的严密性。

减少频繁的开停机次数

锅炉因设备故障和生产经营等原因频繁发生非计划开停车,除尘器也频繁启停。在启停过程中滤袋的工作环境十分恶劣,温差比较大,烟气酸腐蚀和滤袋受潮都很严重,特别是在冬季,严重影响滤袋透气性和使用寿命。

严控反喷吹气流质量

反喷吹气流是直接与滤袋接触,因此必须保证气流的质量。

根据工况及时调整

根据锅炉和除尘器的实际工况,设定自动喷吹启停条件,这需要通过不断的运行调整和试验后才能确定,寻找到最佳值,有利于除尘器的运行。当出现异常情况时,如滤袋内外压差过大或者糊袋现象时,及时采取适当措施调整喷吹条件,防止情况恶化,影响正常运行和使用寿命。

有故障及时检修处理

按照“逢停必查、修则修好”的原则加强日常检修力度,对滤袋的颜色外观、浮灰情况等连续掌控,并及时对破损的滤袋和变形的滤袋及时更换。同时将净气室内花板上的积灰彻底清理干净,避免漏灰以及含尘反吹风对滤袋的磨损。除尘器内部禁止携带火种和火星,防止滤袋被灼烧。


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