电袋除尘器滤袋破损失效原因分析

电袋除尘器滤袋破损失效原因分析

1.张欣2.顾俊鹏

（华电新疆发电有限公司乌鲁木齐分公司新疆乌鲁木齐市830065）

摘要：电袋除尘器采用迴转反吹法，在几年的使用中，总体效果良好，但也存在个别问题。通过系统观察、分析和针对性的测试，根据袋式除尘器失效的各种现象，进而查明了滤袋的失效原因。

关键词：电袋除尘器；滤袋；破损失效；

为满足国家环保要求，该公司将2台锅炉电除尘器改造为电袋除尘器。电袋除尘器为二电二袋室结构，即每台除尘器保留电除尘第一、二电场，将三、四电场和出口扩锥段拆除改为布袋除尘。由于受喷吹管长度限制，布袋除尘区沿横向分为4个室，每个室分为2段，每段喷吹管共用1个气包，滤袋的材质为PPS+PTFE浸渍。含尘烟气进入除尘器，烟气中的粉尘大约70%～80%在电场内荷电被收集，剩余20%～30%的细粉尘进入布袋收尘区，经滤袋过滤后净烟气进入净气室，然后汇入尾部烟道进入吸风机排出。

一、电袋除尘器滤袋破损失效原因

1.滤袋上部破损。滤袋的破损出现在距袋口向下150mm左右处，此处为侧面破损沿喷吹管方向连续几个排列，在烟气流出方向侧磨损较重，有的滤袋甚至发生圆周性断裂，其破损应为气体携带灰粒由内向外向下冲刷而成，滤袋内部出现由上至下的大片织布磨损现象，并露出白色PTFE基布，分析原因为喷吹管喷吹时夹带灰粒气流被烟气引流导致气流偏斜至烟气流出方向。对于针刺滤袋一部分超细粉尘进入纤维层内，喷吹气流在清灰时因气流不畅，不能很好将能量释放，在袋内形成强大的气流而冲击滤袋，造成滤袋晃动互相磨损袋底，以及将袋底吹裂。另一部分气流从袋口返出，从而磨损袋口。

2．滤袋袋底折皱状破损。在袋底部破损部位，一处是在袋子正下部将袋底磨损出洞，破损滤袋观测发现滤袋底部破损口周围未出现严重磨薄，为出现多次折皱后滤袋滤布的断裂口，然后形成喷吹与烟气流通通道，加大裂口范围，另底部沿缝线周围也出现多处皲裂现象。此类折皱破损原因为，首先，袋笼底部与滤袋底部间隙过大，当烟气含尘、含水量大时，大量粉尘吸附在滤袋外部形成糊袋现象，滤袋向内收缩量过大，当脉冲喷吹时，高压气流携带的能量在滤袋内得不到有效释放，对滤袋产生了强大的冲击力，使滤袋快速膨胀，在贴袋笼不紧处产生”膨胀”“收缩”现象，多次”膨胀”“收缩”后，出现折皱折断袋底产生破裂现象，产生小裂口后形成烟气与喷吹气流通道使裂口磨损增大。其次，滤袋袋笼底部设计为收缩状，袋笼底盖直径为110mm。袋底内径为115mm，此类破损现象应还与滤袋袋底尺寸偏大相关。第三，现场运行参数显示，布袋除尘器设置在滤袋内外压差达到1300Pa时，以脉冲压力0．4MPa对滤袋进行脉冲清灰。经查正常滤袋低压脉冲压力设置在0．15～0．3Mpa即可满足需要。随着喷吹压力增大，滤袋侧壁的正压力峰值逐渐增大，压力峰值相对较大，喷吹压力的提高使喷吹冲击气流对滤袋底部侧壁的作用力更加强大。此时，如果喷吹压力偏大，袋身过滤含湿量大的烟气后透气性变差，袋底腐蚀”塑化”、强力下降，造成滤袋底部出现沿袋底缝线圆周折皱折裂痕迹。第四，该除尘器使用的为钢质袋笼，外部喷涂有机硅防腐材质。由于使用年限较长，及更换滤袋时对其瞌碰导致部分防腐材料脱落，出现不同程度的锈蚀，袋笼的锈蚀对与滤袋的磨损与腐蚀影响也较大，使袋底强度降低。

3.滤袋底部加强保护层及缝线处破损。是在袋底向上100mm袋底加强保护层处（外侧缝补一层滤袋布）。滤袋破损现象为袋底（及其侧面）缝线针眼处上方的损坏断裂及保护层竖缝线处裂开，分析破损原因主要为，首先，布袋除尘器采用在滤袋下部进风，并且气流分布不均匀，主要进风在中间单元，造成袋底受到高速气流的冲刷诱发振动及晃动产生摩擦。其次，由于脉冲喷吹压力偏大，造成袋底承受压力较大；又因袋底尺寸偏大，与袋笼底部贴合不紧密，引起袋底的振幅偏大。因PTFE缝线的强力较大，且耐受氧化性烟气的腐蚀性强，随着滤料的老化变形，袋底”膨胀”、”收缩”程度加大，导致PTFE缝线对滤布牵拉力过大，出现滤布在缝线处拉扯破裂现象。可见，采用PTFE缝线虽能防范缝线断裂，提高袋身的抗耐氧化、酸化腐蚀性，但其对滤料本身的牵拉力过大的情况也不可忽略。

二、滤袋破损失效的措施

1.加强进煤管理，尽量购买低灰高热值煤种，同时加强配煤管理，高灰分煤与低灰分煤合理掺配，保证锅炉入炉煤灰分处在一个较低的水平。加强磨煤机检修管理，对于弹簧加载磨煤机要定期进行检查加载，确保加载力，同时及时调整磨煤机分离器挡板角度，在保证磨煤机出力的情况下尽可能的提高煤粉细度，降低炉膛出口烟温。

2.尽量降低一电场的电流、电压，减少放电火花次数，减少臭氧的生成量。加强锅炉本体、烟道和空预器漏风治理，降低烟气含氧量。结合环保进行脱硝改造，在脱硝运行中尽量降低电袋除尘器入口烟气NOx排放浓度。将喷吹管弯头材质升级，弯头由碳钢弯头更换为不锈钢弯头，同时对喷吹管进行保温，防止烟气结露腐蚀喷吹管。改进烟气取压管，将取压管改为不锈钢管，引压管改为耐酸的硬塑料管，并对取压管进行保温，防止烟气结露引起取压口板结堵塞，同时加强取压管路的日常维护工作，定期清理疏通取压管。改进措施通过在电袋除尘器入口加装烟气深度冷却器，降低锅炉排烟温度（但须在烟气露点温度以上10℃）和减少空预器出口两侧烟温差，消除局部高烟温区域；通过脱硝改造降低电袋除尘器入口烟气NOx排放浓度，同时对喷吹管路和差压测量回路进行改造，减少了喷吹管腐蚀与取压管堵塞，消除了滤袋区部分烟温超温现象，降低了滤袋区烟气NOx排放浓度，消除了滤袋差压异常增大的现象，为滤袋安全长周期可靠运行创造了条件。

3.单个或少量滤袋破损后，若不能及时处理，大量含尘烟气会快速通过滤袋破损处进入滤袋向净气室流动，当烟气刚刚脱离滤袋口时，由于流速突然降低，烟气中的粉尘便脱离烟气流沉降在净气室中其他滤袋内。当灰量累积到一定的程度，滤袋内容积降低，在清灰气量不变的情况下，在清灰的瞬间，滤袋纤维所承受的应力急剧增加，易发生疲劳损坏，滤袋出现破损，一般以线状破损较常见。因此在一个独立的分区内一旦出现一条滤袋破损，随着运行时间的增加，滤袋破损现象会呈蜂窝状传播，且速率越来越快。依据这种原理，可在袋区中间即沿除尘器进出口中心线方向，设置一组烟气导流装置，导流装置进口在均流装置之前，可将约10%的原烟气直接引入除尘器袋区后部，可降低袋迎风面烟气流量，减弱迎风面滤袋冲刷磨损；同时，当均流装置因流通面堵塞造成阻力变化时，烟气导流装置可以根据阻力变化自动平衡导入的烟气量，降低除尘器两侧的局部烟气流速，降低该区域出现烟气涡流的概率。

结束语：

近十年来，随着政府对环保要求的日益提高，各火力发电厂纷纷对负责粉尘收集的除尘器进行技术改造。电除尘器改电袋复合式除尘器方案，由于其技术方案成熟，风险低，成为很多电厂的首选，改造后各项技术指标也令人满意。但随着运行时间的增加除尘滤袋的不足逐渐显现出来。目前，PPS与PTFE混纺滤袋回收与再利旧仍是国内外的一项重大技术难题，到目前为止还没一项较成熟的技术方案来解决此问题。如何控制除尘滤袋的劣化速率，延长其使用寿命，成为摆在我们面前的一项新难题。

参考文献：

[1]肖宝恒.袋式除尘器的发展及其在燃煤电厂的应用前景[J].电力环境保护，2017，17（03）.

[2]赵毅，邵媛.袋式除尘器的发展及其在燃煤电厂中的应用[J].洁净煤技术，2018，14（04）.

[3]郎鑫焱，刘志成.分室定位反吹袋式除尘器在300MW燃煤锅炉上的应用[J].中国电力，2016，39（12）.