滤袋除尘器维护与管理

3-4滤袋除尘器维护与管理一、除尘器滤袋维护滤袋使除尘器的心脏，对其性能影响很大，所以应经常注意检查。经验证明滤袋维修是工作量最大的部分。运行中的滤袋状况，可由压差计的读值和变化反映出来，对大型袋式除尘器每天都要把阻力值记录下来，及时分析和检查滤袋的破损、劣化及堵塞等情况并采取必要的措施。1.运行中维护项目运行中维护项目包括：①测定阻力并做好记录；②用肉眼观察排气口的烟尘情况。从排气口如果能看到排出烟尘时，说明有滤袋损坏，为确定损坏位置可按如下顺序进行检查；用手动操作逐室地转换清灰作业，一个室一个室地分别关闭阀门，观察排气口，因为有滤袋破损的分室过滤一停止，就不再向外排出烟尘了。所以，能很容易判断是哪一个分室的滤袋破了。2.停车时的维护项目停车时的维护项目包括：①观察判断滤袋使用的磨损程度，看有无变质、破坏、老化、穿孔等情况；②凭经验或实验调整滤袋拉力，凭经验检查袋帽或花板有灰，要仔细检查滤袋损坏情况；③检查滤袋有无相互磨损、碰撞情况；④检查滤袋或粉尘是否潮湿或者被淋湿，发何时能黏结情况。3.影响滤袋使用寿命的主要因素影响滤袋使用寿命的主要因素包括以下几个方面。1）滤袋的堵塞其表现形式是滤袋阻力增高，可有压差计的数值增大显示出来。滤袋堵塞是引起滤袋磨损、穿孔、脱落等破坏的原因。引起滤袋堵塞的原因，可由下表所列的现象进行检查和维修。一般可采取如下措施：①暂时地加强清灰，以消除堵塞；②部分或全部更换滤袋；③调整安装与运转条件。2）滤袋破损滤袋形状、安装方法与结构式滤袋产生破损的原因，一次可以进行检查和维修。但是，在这些破损之外，还有一些能助长滤袋破损的原因，如表，可产靠下表进行修理。3）滤袋的老化滤袋老化有多种原因：①因温度过高而老虎；②因与酸、碱或有机溶剂的蒸汽接触反应而老化；③与水分发生水解反应老化。查明原因后应采用消除措施并更换滤袋。4）滤袋使用时间达到其寿命时间。二、滤袋失效分析与防范袋式除尘器滤料费用约占设备造价的15%，占运行费用20%，其使用寿命正常情况下为2-5年，在宝钢有的高达7年。但就全国而言，由于种种原因相当多的袋式除尘器滤料使用寿命达不到2-5年，处理滤袋自身的质量问题之外，分析滤料在应用中破损的原因，采用有效技术措施，延长滤料使用寿命，对节省除尘器运行费用和节能减排都具有重大意义。1.安装不当的滤袋失效】滤袋在出厂之前，一般比较注意制作和保护，但在设备安装过程经常十分注意，造成滤袋的机械性损坏和失效。1）安装过程混乱脉冲除尘器滤袋安装过程中，袋笼和滤袋的堆放杂乱，袋笼因杂乱堆放与不合理操作而变形，变形袋笼会直接影响除尘器滤袋的正常使用及使用寿命。2）滤袋不垂直脉冲袋式除尘器滤袋的安装要求是滤袋底部不能与任何物体相碰，哪怕是间隙过小与尽可能避免。因为滤袋在连续的过滤、清灰过程中不是静止不动的，滤袋底部与任何物体相碰都会找出滤袋的磨损。滤袋的安装后一般是不垂直于花板的，如图，如果过于偏斜会造成滤袋间或滤袋与壁板之间的长期磨损，久而久之，滤袋磨坏。滤袋与壁板横梁间的摩擦找出滤袋破坏的现象屡见不鲜。这主要是滤袋与壁板间距不够造成的，笔者认为要米面这种磨损，在除尘器设计中滤袋与滤袋之间的间距不应小于滤袋直径的1/2，滤袋与边板间的距离应为滤袋直径的1-2倍。3）滤袋松弛反吹风袋式除尘器的滤袋安装后要有一定的张紧度，每条滤袋顶部拉紧力韦150-350n，同时要求滤袋没使用一段时间，拉紧一次。加入滤袋过于松弛，在过滤-反吹过程中铝箔袋会因变形打出出现如图底部和中部破损。为此有经验的厂家把滤袋拉紧装机设计成如图的控制器。1）袋笼加工粗糙袋笼加工粗糙表现为袋笼生锈，筋条有焊疤、毛刺、开焊等，这些都会加快滤袋的机械磨损，导致滤袋穿孔、漏气、失效。如图。所以用户一定用优质的袋笼。2）袋笼变形袋式除尘器花板变形严重，达不到平面度2/1000的要求，甚至有挠曲、凹凸不平现象。袋笼直接安装于花板上，花板的变形直接影响到袋笼相对于花板之间的稳定，袋笼的垂直度得不到保证，这样会造成滤袋底部相互间的直接碰撞，如图，造成除尘滤袋底部的损坏。勇士由于花板的变形，使滤袋口和花板孔的配合出现偏差，使滤袋的安装有了难度，由于无法顺利地将滤袋口装进花板口，以至出现了生拉硬敲的情况，导致滤袋口内的弹性圈遭受损伤，滤袋口的安装和密封得不到保障，会直接导致粉尘从袋口处的泄露，从而形成口气和滤袋损坏。如图：3）花板孔偏差袋式除尘器花板孔的孔径大于偏差允许值，当花板孔出现了2-3mm的偏差时，滤袋就无法安装到位，如果花板孔出现负公差，会导致安装时敲击滤袋口，进而损伤袋口并直接损伤滤袋。如图：3.设计欠全面的滤袋失效在袋式除尘器设计过程中，往往偏重于各项技术经济指标，忽视内部流场的合理性和滤袋使用寿命，指示滤袋损坏。1）气流上升速度过快在除尘器箱体内含尘气流上升速度过快，是导致滤袋下部破损的重要原因。在内滤式袋式除尘器中，气流上升速度以滤袋的滤料面积乘以过滤速度再除以滤袋底部的敞口面积来计算。对反吹袋式除尘器，理论上将，含烟气穿过滤袋的过滤风速不超过0.8-1m/min。这个速度是均匀垂直于滤料表面的，但实际上烟气穿过滤袋的过程比较复杂，烟气进入滤袋后，气流穿过滤袋的速度如图所示，主要有两个速度矢量构成。当粉尘硬度大，形状不规则有尖、刺、锋利边角等物理特性时，在距离滤袋底部1m以内的位置对滤袋冲击力最强、摩擦力最大，因而迅速磨坏滤袋。对一般粉尘，如果长时间冲刷滤袋也会磨坏滤袋。由于这种原因损坏的滤袋如图：外滤袋式除尘器的气流上升速度按滤袋底部等高的气体上升流速来衡量。计算方法是用一个分室的截面积减去滤袋底部的截面占有面积，再除该分室气体流量。外滤式脉冲除尘器因气流上升速度过快造成滤袋损坏如图，如果粉尘为磨损性强的粉尘，如焦粉等，磨损现象更为严重。2）过滤阻力高脉冲袋式除尘器的滤袋与袋笼之间的摩擦时随着过滤-清灰过程进行通常发生的，在正常阻力下磨损并不严重。如果设计参数取不对，脉冲袋式除尘器清灰不良，阻力过大，则滤袋内外压差增大，使滤袋物理磨损加快。这是因为，两物体之间的摩擦力与外力大小成正比。外部压力越大则摩擦力越大，滤袋受到的摩擦力加大，则滤袋损坏加快，出现滤袋被袋笼磨破的情况。这种情况见于滤袋下部。要避免滤袋与袋笼间的磨损，采取良好的清灰方式，适当降低过滤速度，减少滤袋内外压差，应当是有效的技术措施。3）清灰气流冲刷脉冲袋式除尘器滤袋袋口附近破损的主要原因是由滤袋受清灰喷吹气流冲刷造成的。一般设计要求是喷吹气流中心与滤袋中心在一条直线上，但做到这一点很困难，实际状况是喷吹气流总是发生歪斜，高速气流直接吹到滤袋内侧，气流从喷吹管吹出速度。超音速气流从喷出口出来后会继续加速形成激波。激波以高速直接吹向滤袋，滤袋长时间承受高速激波冲刷，就会损坏，如用玻璃纤维滤袋其耐折性差则损坏速度更快。为避免袋口附近损坏，在袋口装设倒流文氏管最有效的办法。在许多情况下，文氏管的倒流作用比优点二次气流的作用更为重要。这就是为什么许多脉冲袋式除尘器袋口安装文氏管的重要原因。4）设计气流不合理合理的设计时保证滤袋寿命的前提，但在袋式除尘器设计过程中往往过分注重各项经济指标，而易忽视过滤室箱内气流流场分布的合理性。由于气流分布不合理。会导致袋间速度过快，造成滤袋损坏的现象时有发生。最典型的是早期机械回转扁袋除尘器，其过滤箱体内滤袋布置密集是现有除尘器中最大的，由此造成气流对滤袋的冲刷损坏。滤袋的长径比选择不合理，也会造成袋口速度过快而磨损滤袋。除尘器的进气分布不均，容易使高含量的大颗粒粉尘直接冲击局部滤袋，造成废气进口处部分滤袋穿孔。滤袋间的距离过小、除尘骨架弯曲容易造成滤袋间的磨损，例如玻璃纤维彼此之间的磨损就很敏感，应调整、牢固安装滤袋并更换弯曲的骨架。滤袋与骨架的直径相差太小时，清洗效果不佳，应提高清洗周期和提高喷吹空气的压力；直径相差太大时，滤袋与骨架的摩擦会加速滤袋磨损。较佳的配合为，滤袋比骨架的周长大10mm左右，长度应该一致，对某些滤袋随温度变化较大而且有伸长的特性时，需特别注意。4.使用工况引起的滤袋失效袋式除尘器的实际运行不可能常年处于理想状态。偏离设计参数运行的工况时有发生，这是会造成滤袋损坏。1）温度变化温度偏高严重降低滤料使用寿命，使滤料过早损坏的情况如图所示，该滤袋为玻纤袋，使用一年后强度降低的数据见表：①火花烧坏滤袋处了温度影响，烟气中带有火花往往会烧坏滤袋，如图，为消除烟气中可能出现的火花，最有效的防范措施是在烟气进入袋式除尘器之前安装火花捕集器把火花从烟气中除掉。高温滤料的缝线耐温低于布料时，经常从缝线处开裂，如下图②高温滤袋收缩高温烟气对滤袋的另一种损害是高温收缩，虽然每种滤料的使用温度不同，但当烟气温度超过其使用温度后，如其经向收缩率过大，会是滤袋在长度方向上尺寸变短，滤袋袋底紧托着骨架并受力而损坏。如果滤袋纬向热收缩过大，将使滤袋在经向上尺寸变小，滤袋会紧紧箍在骨架上，甚至无法抽出骨架。从而使滤袋一直处于受力状态，找出滤袋收缩变形、变硬、变脆，加快轻度耗损、减短滤袋寿命。由于滤袋变形后会紧紧箍在骨架上，在清灰时滤袋难以变形而不利于喷吹清灰，导致滤袋阻力居高不下。③高温燃烧高温对滤袋的损害是致命的。如干燥窖，由于干燥后煤粉颗粒非常细小又特别黏，清灰不理想，是滤袋表面存留大量的干燥后的煤粉，导致整台除尘器的滤袋及骨架全部被烧毁。从图可看出，滤袋表面残留大量的干燥后的煤粉，从其左上角也可见箱体被烧毁。④降温结露结露时袋式除尘器运行中最常见问题（如图），水分时滤袋结露的最大原因，找出滤袋含有水分的原因通常是高温发生结露，有其在处理燃烧或高温烟气时，当滤袋表面的初始粉尘层含有水分，干燥后就会是粉尘凝结、板结（如图）。滤袋结露会造成粉尘在滤袋表面黏结、板结，从而导致滤袋失去弹性，不能正常过滤造成停机，加速滤袋的腐蚀、损坏。防止结露可采用以下方法。①避免不当开机②避免在除尘器阻力大时开机。在低于露点时，或在除尘器停机后滤袋表面有冷凝水重新开机时，应预热除尘器进口的含尘空气或预覆尘层。③在低于露点时开机或除尘器在低于露点的情况下运行时，如果进气分布不均，容易造成除尘器壳体局部的腐蚀，因此，应避免除尘器在露点以下工作，或使用保温装置。④除尘器的法兰、检测门或除尘器的活动装置如果密封不严，就会使外部空气渗入，从而在除尘器内部产生低温区，当处理高温废气时，就会导致低温处结露，腐蚀除尘器，造成滤袋受潮。采用除尘器停机后再脉冲反吹清洗滤袋若干次的方法，对保护滤袋有益。2）水解反应水解反应是指化学物与水反应引起自身分解并形成新的化合物的作用，目前，袋式除尘器使用的滤袋主要是化纤滤料，其中常用的聚酯滤料、聚丙烯滤料和诺梅斯滤料是做容易发生水解反应的滤料。对聚酯而言，损坏的最常见原因是受水蒸气的水解或水温升高，有其是碱环境下水腐蚀。水解以及氨、硫化氢损坏了聚合物的主要结构，减小了织物强度，并最终导致滤芯损坏。水解反应式如下：聚酯纤维受到过热的水蒸气作用后容易受损。气体中水分的含量和温度越高，水解造成的损失就越快，如图。同时水解作用在强酸和强碱环境中会增强。水解作用造成的损坏现象屡见不鲜，如图：诺梅克斯纤维属水解性纤维，当高温和化学成分时会很快水解而损坏；在水分为10%及弱酸性及中型环境下可适用于190℃的损伤温度，而使用寿命可达2年；若水分增加20%，使用寿命达到2年则需降温到165℃以下，多还在190℃使用寿命只有半年多。诺梅克斯水解式为：3）氧化反应氧化反应是指物质分子失去电子的反应，这一反应使物质中元素的氧化数增高。在化纤滤料中，易被氧化的滤料有聚丙烯、聚苯硫醚。①聚丙烯氧化聚丙烯限氧指数为19。在大多数情况下聚丙烯会因氧化而降解，这是聚合物的主要弱点。氧化侵蚀主要是由于氧气的攻击，通常因金属盐的转变而持续发生。氧来自外界空气或氧化物，如NO2。因为未经处理的聚丙烯在稍微升高的温度下就会迅速被空气中的氧化所降解，所以最好是选择一种带稳定添加剂的纤维聚合物，以提高抗氧化性，反应原理如下：②PPS氧化PPS滤料由于耐化学性非常好，抗硫、抗酸效果很好，所以在燃煤锅炉上时最合适的滤料。其缺点是抗氧化性差，要求O2含量下雨14%、NOx小于662mg/m³，若O2含量达12%建议温度降到140℃。总之氧含量越高，所使用的温度纪要越低，复合阿德纽斯定律，即没增加10℃，化学反应加快1倍。也就是说本来寿命3年的情况下，若温度增加10%，其寿命会只有1.5年。使用温度下烟气中含O2量和含NO2量的关系分别如图所示：4）酸碱反应酸碱反应这里是指滤料遇酸、遇碱产生的化学反应。各种化学滤料对酸碱都有一定的耐受程度，但是超过一定限度，其强度下降，寿命缩短。烟气中的酸、碱成分和有机溶剂对滤袋的寿命影响也不容忽视。各种因素对不同滤料纤维的影响见表。玻纤维如果用于含氟烟气的除尘净化则滤袋损坏特别快。P84滤料受腐蚀的状态如图：5.管理欠缺滤袋失效防范1）压缩空气压力不问脉冲阀喷吹量与气源压力相关，在相同的脉冲时间内、不用的气包压力下，其脉冲阀喷吹量与压力呈线性关系，如气包压力在500kPa和2000kPa的条件下，脉冲阀的耗气量相差两倍左右。由于气包内压力高，其对滤袋的反省加速度大，清灰效果就好。通常在夜间管网压力降低时，会造成清灰较差，从而使得滤袋阻力居高不下，滤袋失效概率增大，并可能影响除尘器正常运行。2）漏袋没及时更换运行管理缺陷中，影响较大的是对失效的滤袋未能及时发现和更换，使问题发展的较为严重。①导致更多滤袋受冲刷而破损对于内滤式滤袋，当一个滤袋出现破损时，含尘气体将以较高的速度从漏洞流出，相邻滤袋受冲刷也将出现破损。若破损滤袋仍不能及时发现和更换，更多的滤袋将被波及。外滤式滤袋如果出现破损，或者滤袋安装不合格，粉尘将进入原本干净的上箱体，当清灰时，清灰气流将携带粉尘以高速进入滤袋，更多的滤袋因含尘气流的冲刷而将破损。同时，粉尘的进入将使滤袋出现“灌肠”。②导致相关部件受损脉冲袋式除尘器的滤袋破损后，粉尘进人上箱体，以及啖吹管。当喷吹时，高速气流携带粉尘对喷吹管内外形成冲刷，导致喷吹管腹部及导管等部位被磨损。3）脉冲阀故障没及时排除①导致除尘器阻力上升当较多脉冲阀出现故障时，数挞众多的滤袋得不到淌灰，除尘器阻力将因此而上升。另一种情况是，控制系统为保持阻力稳定而自动加快清灰频率，滤袋寿命因清灰频繁而将缩短。②导致滤袋受损曾有一台用于煤粉末收尘的袋式除尘器，有50％的脉冲阀由于某种原因而不工作。设备阻力虽增高，整个系统尚能正常运行，操作人员便未及时排除。数月之后，聚集在滤袋表面的煤粉温度升高．滤袋因而被碳化。4）除尘器箱体漏风当处理高温废气时，会在除尘器内部产生低温区，从而导致低温处结露．腐蚀除尘器，造成滤袋受潮。除尘器箱体的漏风点主要有：①上部检修门密封胶条脱落．密封不严，导致大量外界气体进人；②净气室周边与含尘气体之间的隔板；③进气室与净气室隔板焊缝气密性差，含尘气体直接进人净气室。上箱体顶部检修门是用来安装滤袋的通道，所以面积较大，密封性能较差。而检修门排水槽是由3mm钢板压制而成的U形槽并与箱体相连接。在运行中，上部箱体在下雨时会发生渗漏．雨水进人除尘器上部箱体内就会造成滤袋受损。5）运行阻力高运行阻力是除尘器的一项重要性能指标。一台高性能、运转良好的脉冲袋式除尘器，不仅除尘效率高，而且运行阻力应保持在1500Pa以下。如果脉冲袋式除尘器清灰时不能将黏附在滤袋上的粉尘有效去除，粉尘就会在滤袋外表面逐渐堆积堵塞而造成糊袋．不仅容易使滤袋破损，而且增加了除尘器的运行阻力，提高了除尘风机的运行负荷，运行状态不佳，运行费用增加。造成除尘器运行阻力居高不下的主要因素是：①滤袋靖灰不良；②滤袋结露；③箱体结构不合理；④一个或多个提升阀处于关闭状态。6）灰斗排灰不畅被滤袋捕集下来的粉尘最终落人灰斗内。灰斗倾角、粉尘潮湿结块等会引起起拱现象，造成粉尘排出不畅。如硅铁电炉粉尘黏性大、灰斗四壁积灰严重，而且不易塌落下来，如果灰斗不能及时将积灰排出，就会造成搭桥。灰斗底部卸灰阀的密封性能好坏直接关系到能否卸灰。如硅铁粉尘容重仅为02t／m³，且灰斗内负压值较高，漏风灰要在灰斗内形成灰封是不可能的。从现场实际运行情况来看，灰斗及卸灰阀稍有漏风灰就会卸不下来．造成灰尘大循环重新返回滤袋，给正常过滤带来严重后果。三、滤袋的会用与处置】1.滤袋的清灰再生利用袋式除尘器经过一定时间的运行，因各种不同原因造成压差升高，给系统运行带来了严重的负面影响．因此要更换滤袋。更换下来的旧滤袋可以经过消灰再生．重新利用，节约运行费用。1）再生清灰一般有就地进行或送厂家清灰两种方式。①就地布袋滑灰专业人员在现场抽取布袋检查透气性，测试不同压力下的布袋阻力及阻力下降率，通过试验确定清灰的压力及每条布袋清灰的次数。既保证清灰的效果又不能对布袋造成吹损。由于是采用高压清灰一般压力大于0．5MPa，布袋清灰完成后必须进行布袋检漏，一般采用启动引风机在除尘器人口唢人荧光粉，停风机后进人净气室检查．较容易检查出存在损坏的滤袋。②送厂家清洗将滤袋全部拆出后送专业清洗厂家进行清洗。一般先采用高频振动，将进入滤袋壁内的较大的灰尘粒子全部清除，保持滤袋污垢的易剥离性。然后选用适应的洗涤原料．将滤袋清洗包括滤袋缝隙内的油脂污垢而又不对滤袋造成任何损害，最大限度地增加滤袋的透气性能。之后再用低温水清洗，水流均匀，强度适中，保证滤袋没有机械损伤。最后采用110℃左右热空气烘干，保持滤袋的尺寸稳定性，烘干后滤袋不变形不回缩。并对使用过程中产生的磨损腐蚀等破损的滤袋进行修复。两种方式相比较，就地清灰工作量小，工期短，效果良好但不彻底．阻力能保证下降30％以上，基本能满足运行需要；送厂家清洗．工作量大，时间长，但效果比就地清灰好。2）再生次数滤袋清洗再生很难多次循环利用。根据经验，应用于工况条件恶劣的场合。滤袋可以再生1一2次．条件好的场合可以再生2～3次。例如北京钢厂电炉除尘用的进口涤纶针刺毡曾再生两次，除尘效果很好。3）重新加工利用对用后旧滤袋进行重新加工，这样重新加工的滤袋可以用到生产工艺简单，又不影响设备安全可靠的生产环节当中。北京国兴五佳高分子纤维再生科技有限公司成功回收利用PPS系废旧滤袋的企业，在河北辛集建有400t／a的生产线。山东永兴，江苏新中烟台泰和、浙江格尔寨斯、福建三维丝、长高琦等多家公司，也都开发了旧滤袋回收利用业务，对PPS、MX、PTFE、P84、PE等多种纤维废旧滤袋巳形成收运、清洗、回收、利用的“一条龙服务”模式。为用户捉供了各种方便，为袋式除尘器在多领域的推广应用消除了后顾之忧。2.回炉熔化重新拉丝应用将破损的废旧滤袋回收，清洗后重新回炉熔化、拉丝，重新制成纤维，循环利用。这是解决破损的废旧滤袋的最佳方法。但在实际操作中则难以实现．因为存在以下问题。1）收集、运输问题首先，历年积累的破损废旧滤袋数量巨大，这些滤袋分布在全闰各地。而且在损坏时间不确定的情况下，要想将其全部收集起来统一处理是很难做到的：其次，由于废旧滤袋的表面附着大量粉尘。因此在运输中，尤其是在长途运输过程中难以保证粉尘不四处飞逸，成为流动污染源而污染周围环境。2）清洗问题对破损的废旧滤袋的清洗是非常麻烦、棘手的问题。由于废旧滤袋表面黏有大量粉尘，而这些粉尘成分复杂（如垃圾焚烧等行业所用的滤袋，表面含有重金属），在清洗废旧滤袋时就会产生大量的污水和污泥。而且这些含有重金属等有毒、有害、腐蚀性的污泥属于危险化学品．而危险化学品的处置则要复杂得多。这使得废旧滤袋的清洗也变得复杂起来。3）废旧滤袋纤维成分复杂早期的滤袋主要采用天然纤维，如棉、麻及动物纤维等，结构简单、成分单一。而目前所用滤袋基本上是采用两种或两种以上的合成纤维混合纺制而成。如梯度滤料，其由外而内的结构为：表层超细纤维，基层，骨架P84+PPS梯度纤维复合滤料就属于此类结构。由于玻纤纤维滤料的价格较低，采用PTFE，PPS纤维+玻纤纤维基布制成梯度结构，能有效地降低滤料价格．提高过滤性能和清灰性能；PTFE和PPS细纤维作为滤料迎风面层能有效捕集粉尘粒子，对微小粒子也有较好的捕集效果；清灰效果更好；底层基布主要用于支撑和抵抗骨架摩擦腐蚀。因此，梯度滤料对微小粒子的捕集能力明显高于普通滤料。目前，除了个别厂家