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技術文章
 

布袋式除塵器實際應用中濾袋的破損形式及原因解密


更新時間:2015/1/16

摘要:本文主要介紹了濾袋在實際使用過程中常見的破損形式,並對這些破損形式進行了簡要的理論分析。根據工程實例論證了這種現象,並且對造成濾袋失效的原因進行了分析。為以後避免出現類似問題,延長濾袋使用壽命提供參考依據。
1、前言
濾袋作為袋式除塵器的心髒,對袋式除塵器的使用效果起到決定性的作用。尤其高溫濾袋在整個除塵器中的所占價值比例很大,保護好濾袋,防止濾袋由於各種原因破損,一方麵,可以保證過濾效果,滿足排放濃度;另一方麵,可以減少經濟損失,保證整個設備的穩定運行。
2、濾袋破損類型
2.1 機械破損
主要表現為濾料無紡層磨破,脫落,這種現象是由於氣流分布不均勻,粉塵在高過濾風速下對濾袋表麵的衝刷造成的;或者由於濾袋安裝不到位,導致濾袋之間的摩擦而破損;或者噴吹管安裝不垂直,導致口部30-40公分的範圍出現破洞,失去過濾性能。
具體表現在濾袋口部破損、濾袋袋身破損、濾袋下部破損、濾袋底部破損。
2.1.1 除塵濾袋袋口部位
濾袋袋口部位破損多在袋口向下30-40公分以內,多表現為濾料底層吹破、脫落。多為壓縮空氣過高、噴吹管歪斜、花板變形等原因造成,在安裝過程中要注意安裝的質量。
2.1.2 濾袋袋身位置
濾袋和骨架接觸部分長期由於脈衝噴吹導致接觸部分磨損,表現為很明顯的橫豎筋條方向磨損痕跡。要注意濾袋和骨架的尺寸配合、除塵骨架表麵的光潔度等。
2.1.3 濾袋底部破損
濾袋底部現象磨損較為常見,可能由於袋籠底部過小或濾袋過長,袋籠隻能製撐袋底局部。濾袋清灰和過濾時動作過大造成濾袋底內側磨損。或者粉塵堆積過高形成渦流磨損濾袋。
2.2 化學腐蝕
化學腐蝕最明顯的表現是除塵布袋的強度大幅下降,具體表現在酸腐蝕,堿腐蝕,氧化腐蝕和水解腐蝕等導致濾袋失去可以承受的過濾負荷,從而失去過濾性能。這種現象主要由於濾袋的選型存在問題或者使用工況環境超越了纖維的承受範圍,導致濾袋失去過濾性能而失效。
2.2.1 酸腐蝕
高溫濾料一般存在酸腐蝕,以硫氧化物為主。尤其是在燃煤鍋爐電廠的煙氣除塵中,采用高硫煤,而且電袋結合項目,煙氣中硫氧化物含量高,可以達到5000mg/Nm3。在高溫環境下,硫氧化物形成亞硫酸、硫酸,對濾料造成酸腐蝕而失效。如煙氣中含有HF,則不能采用玻璃纖維類濾料,易酸腐蝕造成濾料失效。
一般控製煙氣運行溫度在酸露點以上即可,如低於酸露點溫度必須關閉除塵器係統,避免腐蝕濾袋。酸性液體還有鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸等。
2.2.2堿腐蝕
多出現在鈉鹽和氨類化工生產工藝除塵中,例如氯化鈉、氨水、碳酸鈉等工況。對於電廠、水泥廠、垃圾焚燒廠、鋼鐵廠等領域的煙氣除塵出現較少。
2.2.3 氧化腐蝕
氧化腐蝕指的是存在一定量氧化性物質的時候對濾料造成的損壞,主要為PPS類濾料的氧化腐蝕,可以對PPS類濾料造成氧化損壞的有氮氧化物、氧氣、臭氧、濃硫酸等。表現為PPS纖維變為深色且變脆,外觀完好無損,但是強度急劇下降,隻有200N左右,接近濾料使用壽命的末期,失去過濾效果。
2.2.4 水解
水解的定義是水分子介入纖維的高分子而引起分解的一種化學反應。以縮聚型聚合體生產的合成纖維是不耐水解的。包括:聚酯、聚酰亞胺(P84)、NOMEX、COMEX。
高溫、濕度及化學品這三種因素必須存在才能激活水解。聚丙烯腈均聚體、PPS纖維、PTFE纖維不是產自縮聚型聚合體,常選來取代有水解問題的纖維。水解痕跡多為纖維顏色混濁,濾袋強力嚴重下降、用手可輕易撕破,縫紉線水解後斷裂,無強力。
2.3 高溫燒灼
高溫燒灼的表現主要有濾袋由於高溫導致收縮劇烈,嚴重硬化,甚至濾袋表麵出現破洞,主要原因為濾袋使用的工況條件中溫度超出濾袋的承受範圍,導致出現這種現象。具體為高溫的顆粒、高溫的煙氣、濾袋高溫熱收縮過大等造成濾料的損傷。
2.4結露阻塞
所謂結露,通俗地講,是指含濕空氣在一定的氣壓和溫度下,析出飽和水分的現象。析出水分的溫度點稱之為露點。
飽和狀態下氣體壓力越高,則露點越低。空氣中濕含量越高,則露點溫度越高。當空氣中的濕含量一定,含濕空氣溫度低於該露點溫度時,過飽和空氣中就會析出水分,即產生結露現象;當空氣溫度高於該露點時則不會析出水分,也就不會產生結露現象。另外,煙氣中如含有SO2成分,則SO2含量越多,煙氣的露點越高。
由於濾袋使用工況環境中水分大,與粉塵粘接在濾袋的表麵,濾袋表麵的微孔堵塞,導致設備運行阻力高,濾袋失去過濾性能。具體原因如下:
2.4.1除塵器存在漏風現象
    由於除塵器存在漏風現象,將外界大量的冷空氣吸進除塵器內,使除塵器局部空氣溫度急劇下降,空氣中的水分析出,從而產生結露現象。
2.4.2 煙氣中的含濕量過高
    當處理的煙氣中含濕量過高,過飽和的水分析出,則產生結露現象。這種現象在水泥幹法線的窯尾除塵器上尤其突出,由於水泥幹法線窯尾的煙氣一般采用增濕塔進行冷卻調質處理,當所噴的水量過大,造成煙氣中的水分產生過飽和現象時就會產生結露。
2.4.3煙氣溫度過低
除塵器處理的煙氣本身溫度接近或低於露點溫度時,也會產生結露。
2.4.4 水分進入除塵器
由於“四管爆裂”現象,導致水分進入除塵器,造成濾袋表麵結露、糊袋現象。
3、實際使用案例
3.1 機械磨損
1)濾袋規格不準確;
2)花板孔過密,濾袋與濾袋之間的空隙太小,發生碰撞;    
3)安裝時傾斜度較大;
4)除塵器本身的零部件對濾袋的磨損。
              
圖1 噴吹管彎曲                                               圖2 不合理的設備安裝

圖3濾袋表麵磨損纖維脫落                                圖4 濾袋沿骨架橫筋豎筋破損

圖5 濾袋袋身磨損                                         圖6 濾袋沿骨架橫筋方向磨損

3.2 化學腐蝕造成的濾袋破損
    1)酸腐蝕,SOx、HF等含量過高對濾袋造成化學腐蝕。
    2)氧化腐蝕,主要指煙氣中氧氣、氮氧化物等對濾袋造成的腐蝕。尤其是在電廠燃煤鍋爐除塵器中采用的PPS濾袋由於氧化腐蝕造成損壞較多。
  
圖7骨架鏽蝕嚴重                                                 圖8 淨氣室進水引起鏽蝕

 

圖9花板鏽蝕嚴重                                             圖10骨架鏽蝕嚴重

 

圖11 化學腐蝕導致濾袋破損                               圖12 氧化腐蝕導致濾袋破損

 

3.3酸結露、糊袋
  1)設備運行時溫度過低;
  2)工況環境中水分含量高;
  3)設備運行時漏水,進入到淨氣室。 
圖13淨氣室粉塵結塊                                           圖14花板上已經結成灰餅

 

圖15濾袋表麵結露                                              圖16袋體表麵灰塵已經結塊糊袋

 

3.4 高溫燒袋
   1)設備運行溫度過高;
   2)煙氣中有明火噴到袋體上。
  
圖17 焊渣濺到袋體上                                           圖18濾袋接觸高溫物體而熔化

 

4結論
    濾袋在實際適用過程中的破損現象千奇百怪,但是通過認真分析總結,由於上述原因導致濾袋的破損較多。在以後的濾袋安裝、選型、維護方麵進行改進可以避免此類現象的發生。發揮布袋除塵器的濾袋除塵高效性和經濟性。

 

 

 

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