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布袋式除尘器实际应用中滤袋的破损形式及原因解密


更新时间:2015-1-16

摘要:本文主要介绍了滤袋在实际使用过程中常见的破损形式,并对这些破损形式进行了简要的理论分析。根据工程实例论证了这种现象,并且对造成滤袋失效的原因进行了分析。为以后避免出现类似问题,延长滤袋使用寿命提供参考依据。
1、前言
滤袋作为袋式除尘器的心脏,对袋式除尘器的使用效果起到决定性的作用。尤其高温滤袋在整个除尘器中的所占价值比例很大,保护好滤袋,防止滤袋由于各种原因破损,一方面,可以保证过滤效果,满足排放浓度;另一方面,可以减少经济损失,保证整个设备的稳定运行。
2、滤袋破损类型
2.1 机械破损
主要表现为滤料无纺层磨破,脱落,这种现象是由于气流分布不均匀,粉尘在高过滤风速下对滤袋表面的冲刷造成的;或者由于滤袋安装不到位,导致滤袋之间的摩擦而破损;或者喷吹管安装不垂直,导致口部30-40公分的范围出现破洞,失去过滤性能。
具体表现在滤袋口部破损、滤袋袋身破损、滤袋下部破损、滤袋底部破损。
2.1.1 除尘滤袋袋口部位
滤袋袋口部位破损多在袋口向下30-40公分以内,多表现为滤料底层吹破、脱落。多为压缩空气过高、喷吹管歪斜、花板变形等原因造成,在安装过程中要注意安装的质量。
2.1.2 滤袋袋身位置
滤袋和骨架接触部分长期由于脉冲喷吹导致接触部分磨损,表现为很明显的横竖筋条方向磨损痕迹。要注意滤袋和骨架的尺寸配合、除尘骨架表面的光洁度等。
2.1.3 滤袋底部破损
滤袋底部现象磨损较为常见,可能由于袋笼底部过小或滤袋过长,袋笼只能制撑袋底局部。滤袋清灰和过滤时动作过大造成滤袋底内侧磨损。或者粉尘堆积过高形成涡流磨损滤袋。
2.2 化学腐蚀
化学腐蚀最明显的表现是除尘布袋的强度大幅下降,具体表现在酸腐蚀,碱腐蚀,氧化腐蚀和水解腐蚀等导致滤袋失去可以承受的过滤负荷,从而失去过滤性能。这种现象主要由于滤袋的选型存在问题或者使用工况环境超越了纤维的承受范围,导致滤袋失去过滤性能而失效。
2.2.1 酸腐蚀
高温滤料一般存在酸腐蚀,以硫氧化物为主。尤其是在燃煤锅炉电厂的烟气除尘中,采用高硫煤,而且电袋结合项目,烟气中硫氧化物含量高,可以达到5000mg/Nm3。在高温环境下,硫氧化物形成亚硫酸、硫酸,对滤料造成酸腐蚀而失效。如烟气中含有HF,则不能采用玻璃纤维类滤料,易酸腐蚀造成滤料失效。
一般控制烟气运行温度在酸露点以上即可,如低于酸露点温度必须关闭除尘器系统,避免腐蚀滤袋。酸性液体还有盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸等。
2.2.2碱腐蚀
多出现在钠盐和氨类化工生产工艺除尘中,例如氯化钠、氨水、碳酸钠等工况。对于电厂、水泥厂、垃圾焚烧厂、钢铁厂等领域的烟气除尘出现较少。
2.2.3 氧化腐蚀
氧化腐蚀指的是存在一定量氧化性物质的时候对滤料造成的损坏,主要为PPS类滤料的氧化腐蚀,可以对PPS类滤料造成氧化损坏的有氮氧化物、氧气、臭氧、浓硫酸等。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,只有200N左右,接近滤料使用寿命的末期,失去过滤效果。
2.2.4 水解
水解的定义是水分子介入纤维的高分子而引起分解的一种化学反应。以缩聚型聚合体生产的合成纤维是不耐水解的。包括:聚酯、聚酰亚胺(P84)、NOMEX、COMEX。
高温、湿度及化学品这三种因素必须存在才能激活水解。聚丙烯腈均聚体、PPS纤维、PTFE纤维不是产自缩聚型聚合体,常选来取代有水解问题的纤维。水解痕迹多为纤维颜色混浊,滤袋强力严重下降、用手可轻易撕破,缝纫线水解后断裂,无强力。
2.3 高温烧灼
高温烧灼的表现主要有滤袋由于高温导致收缩剧烈,严重硬化,甚至滤袋表面出现破洞,主要原因为滤袋使用的工况条件中温度超出滤袋的承受范围,导致出现这种现象。具体为高温的颗粒、高温的烟气、滤袋高温热收缩过大等造成滤料的损伤。
2.4结露阻塞
所谓结露,通俗地讲,是指含湿空气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之为露点。
饱和状态下气体压力越高,则露点越低。空气中湿含量越高,则露点温度越高。当空气中的湿含量一定,含湿空气温度低于该露点温度时,过饱和空气中就会析出水分,即产生结露现象;当空气温度高于该露点时则不会析出水分,也就不会产生结露现象。另外,烟气中如含有SO2成分,则SO2含量越多,烟气的露点越高。
由于滤袋使用工况环境中水分大,与粉尘粘接在滤袋的表面,滤袋表面的微孔堵塞,导致设备运行阻力高,滤袋失去过滤性能。具体原因如下:
2.4.1除尘器存在漏风现象
    由于除尘器存在漏风现象,将外界大量的冷空气吸进除尘器内,使除尘器局部空气温度急剧下降,空气中的水分析出,从而产生结露现象。
2.4.2 烟气中的含湿量过高
    当处理的烟气中含湿量过高,过饱和的水分析出,则产生结露现象。这种现象在水泥干法线的窑尾除尘器上尤其突出,由于水泥干法线窑尾的烟气一般采用增湿塔进行冷却调质处理,当所喷的水量过大,造成烟气中的水分产生过饱和现象时就会产生结露。
2.4.3烟气温度过低
除尘器处理的烟气本身温度接近或低于露点温度时,也会产生结露。
2.4.4 水分进入除尘器
由于“四管爆裂”现象,导致水分进入除尘器,造成滤袋表面结露、糊袋现象。
3、实际使用案例
3.1 机械磨损
1)滤袋规格不准确;
2)花板孔过密,滤袋与滤袋之间的空隙太小,发生碰撞;    
3)安装时倾斜度较大;
4)除尘器本身的零部件对滤袋的磨损。
              
图1 喷吹管弯曲                                               图2 不合理的设备安装

图3滤袋表面磨损纤维脱落                                图4 滤袋沿骨架横筋竖筋破损

图5 滤袋袋身磨损                                         图6 滤袋沿骨架横筋方向磨损

3.2 化学腐蚀造成的滤袋破损
    1)酸腐蚀,SOx、HF等含量过高对滤袋造成化学腐蚀。
    2)氧化腐蚀,主要指烟气中氧气、氮氧化物等对滤袋造成的腐蚀。尤其是在电厂燃煤锅炉除尘器中采用的PPS滤袋由于氧化腐蚀造成损坏较多。
  
图7骨架锈蚀严重                                                 图8 净气室进水引起锈蚀

 

图9花板锈蚀严重                                             图10骨架锈蚀严重

 

图11 化学腐蚀导致滤袋破损                               图12 氧化腐蚀导致滤袋破损

 

3.3酸结露、糊袋
  1)设备运行时温度过低;
  2)工况环境中水分含量高;
  3)设备运行时漏水,进入到净气室。 
图13净气室粉尘结块                                           图14花板上已经结成灰饼

 

图15滤袋表面结露                                              图16袋体表面灰尘已经结块糊袋

 

3.4 高温烧袋
   1)设备运行温度过高;
   2)烟气中有明火喷到袋体上。
  
图17 焊渣溅到袋体上                                           图18滤袋接触高温物体而熔化

 

4结论
    滤袋在实际适用过程中的破损现象千奇百怪,但是通过认真分析总结,由于上述原因导致滤袋的破损较多。在以后的滤袋安装、选型、维护方面进行改进可以避免此类现象的发生。发挥布袋除尘器的滤袋除尘高效性和经济性。

 

 

 

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