燃煤电厂袋式除尘滤料的失效与管理

大气网讯:多年来，为防止滤料在电力行业使用中的早期破损、提高滤袋的使用寿命，研究者做了大量工作，分析了影响滤袋寿命的各种因素，总结了燃煤电厂滤袋破损的重要原因，提出了防止滤袋破损的各种方法。现在大多数电厂滤袋使用时间已超过了3年，甚至达到5~6年。

一、前言

若以2002年作为袋式除尘器在我国大型燃煤电厂的使用起点说起，袋式除尘在我国燃煤电厂的应用已达十余载，然而其使用情况却并不普遍。在冶金行业、水泥行业早已普遍使用的袋式除尘器为什么没能在电力行业得到广泛的推广使用呢?虽然其原因是多方面的，但是其中滤袋的破损是一个绕不开的症结。多年来，为防止滤料在电力行业使用中的早期破损、提高滤袋的使用寿命，研究者做了大量工作，分析了影响滤袋寿命的各种因素，总结了燃煤电厂滤袋破损的重要原因，提出了防止滤袋破损的各种方法。现在大多数电厂滤袋使用时间已超过了3年，甚至达到5~6年。

滤袋破损的原因很多，但是归纳起来可以分为两大类，即物理致因和化学致因。

二、滤袋物理致因破损

物理致因主要是力学(机械性)致因和热致因。

力学(机械性)致因包括摩擦、含尘气流冲刷、机械切割等。力学致因多为局部破损，可发生在袋口，袋底及其他部位。

滤袋袋口部位破损多在袋口向下400cm以内，破损多显示为从内向外。这类破损开始是反吹清灰的压缩空气气流偏离滤袋中心，直接冲刷滤袋内侧造成的，在偏向一侧的压缩空气不断冲刷下，先是滤袋内侧的面层被压缩空气吹落，随后过滤面层被吹漏形成破洞。实验表明在0.5MPa的空气压力喷吹作用下，大约3000次的喷吹，针刺毡即可被吹出漏洞。

3000次的喷吹，对一般正常工作的袋式除尘器一般大约一个月左右。一些除尘器使用半个月到一个月左右发现烟筒冒烟，仔细查看就会在除尘器净气侧发现花板有灰。如果此时未能及时发现并更换滤袋，则在滤袋产生一个漏洞后，由于此处气流短路，阻力为零，所以尘气侧大量含尘空气由此处直接通过，鉴于此处气流的流速很高，含尘气流会直接冲刷洞口对面，形式更多的破洞和含尘烟气入口，空洞不断增多，最终会导致袋口呈环状破坏。

与此同时，含尘气流进通过漏洞到净气室后，由于空间扩大，流速大幅度降低，粉尘沉降到花板上，当粉尘堆积量超过粉尘自然堆积角后，粉尘就会滑落到滤袋中，这时会同时发生两种作用，一是灌肠，同时袋底粉尘被喷吹压缩空气吹起，冲击滤袋底部，致滤袋底部破损，二是压缩空气反吹时，会带动花板上的粉尘一起冲击滤袋。在高压含尘气流的冲刷下进一步加快滤袋袋口破损，即包括时间的缩短，也包括面积和部位的增多，有时可见袋口部位已成筛状。

袋口此类破损主要的原因是喷吹短管歪斜、花板变形、滤袋安装时没有校直、压缩空气压力过高等，也不乏喷吹管安装粗糙、喷吹管歪斜不居中等现象，也有相当一部分除尘器生产厂的喷吹管由于工艺水平不佳，喷吹管出气口位置不精准造成袋口的破损。

滤袋袋身的磨损，常见滤袋中部竖向条状磨损痕迹，分几种情况：

如果破损痕迹由内向外，破损在袋笼竖筋接触处，多是袋笼竖筋脱焊或锈蚀，将滤袋磨断或喷吹压力过高、喷吹过于频繁，使滤袋与袋笼接触位置折叠断裂造成破损。通过更换袋笼或调整喷吹可解决此类磨损问题。

如果破损痕迹由外向内，破损在袋笼竖筋接触处。往往可见滤袋外部(相邻滤袋或箱体构件)有与滤袋磨碰的痕迹。这类磨损是袋笼变形或滤袋直径偏大，引起滤袋与滤袋、滤袋与除尘器箱体构件之间，在反吹过程中相互磨擦使其磨损。一般需更换袋笼，并保证安装质量。袋式除尘器设计过程中，应避免滤袋间距及滤袋与箱体结构间的距离过小。

滤袋内侧破损有时是因袋笼外径和滤袋内径相差过大，造成滤袋清灰和过滤切换时摆动幅度过大，滤袋内侧与袋笼摩檫，造成滤袋内侧磨损。袋笼与滤袋匹配是十分重要的。

滤袋下部磨损：滤袋下部外侧磨损多见于滤袋底部300mm以内，磨损多在一侧，下部最为严重，向上逐步减轻。局部缝纫线会被磨断，没有受到磨损的位置缝纫线强力良好。此类磨损多由于花板变形、孔间距过小、袋笼变形、滤袋过长等原因造成。个别有滤袋和除尘器箱壁磨擦破损的。此类破损需严格检查花板水平度，且应使用制作精良的袋笼。滤袋下部内侧磨损：多见于与袋笼底接触位置，多是袋笼和袋笼底直径相差太大，造成滤袋清灰和过滤时变换幅度过大，和袋笼磨擦破损，更换优质袋笼即可解决。

滤袋底部磨损：滤袋底部外侧磨损：破损表面有明显磨损痕迹，底部缝纫线、滤料基布被磨断，严重时袋底破损或整体脱落。这类磨损是由于灰斗内料位过高，气流扬起尘粒直接冲刷袋底，造成磨损。通过加大灰斗卸灰量、调整除尘器灰斗卸灰工作制度，避免粉尘堆积过高，可避免灰斗内形成涡流磨损滤袋。

滤袋无论是有无机材料包括玻纤和玄武岩纤维，还是合成纤维，包括聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等都有一定的适用温度，既有适于长时使用的温度，也有极限温度。在长时使用温度下，滤袋可以维持相当长的使用时间(寿命)，一旦超过该温度，纤维在热作用下就会快速老化，甚至破坏。大型燃煤电厂袋除尘器滤袋因热致损坏的现象有两类情况，一类是烟气温度过高。通常，为提高燃煤锅炉的热效率，燃煤锅炉空气预热器出口温度一般都设计在140~150℃左右。目前燃煤电厂用过滤材料都能满足在这个温度下长期使用，即按普通要求使用30000小时。但是烟气温度超过这个温度范围，也多有发生，在大多数情况下，是由于过热器和空预器壁管积灰，甚至积垢，严重了阻碍过热器和空预器的换热，导致烟温升高。这种积灰或积垢大多是由于清灰不及时或清理不彻底所致。对于回转式空预器，一旦发生卡涩，由于失去了换热功能，烟气温度会升得很高，如果没有及时采取得当措施，通常滤袋会烧毁。所以对于使用回转式空预器的锅炉，一定要有检测空预器是否卡涩的设备，并有防止因空预器卡涩导致烟温升高，烧毁滤袋的应急措施和设备，例如设备自动喷水降温设备，设置自动掺冷风的进风阀门等。