除塵濾袋破損原因及位置
1.1 濾袋袋口部位
(1)濾袋袋口部位破損多在袋口向下400mm以?xún)?,破損痕跡多為從內向外,面層首先被壓縮空氣吹脫落,然后基布被吹漏,過(guò)濾面也被吹漏。當濾袋一側破損后,煙氣通常從阻力的位置通過(guò)。煙氣從破損處直通凈氣室,煙氣通過(guò)時(shí)粉塵會(huì )沖刷破損處對角,最終造成袋口環(huán)狀破損,甚至使得袋頭和袋身分離。
濾袋袋口部位破損是由于壓縮空氣過(guò)高、噴吹管歪斜、花板變形等原因造成的。調整后即可避免破損。
(2)袋口破損在凹槽位置,破損痕跡多為從外向內。凹槽處被磨斷,嚴重時(shí)袋頭脫落。該破損原因是安裝不當或袋口直徑小。
(3)袋口外側破損在噴吹管和花板長(cháng)度范圍內,破損痕跡由外向內,纖維和基布均被磨損或磨斷,甚至脫落。
袋口外側破損原因多數為安裝不良、袋口小或壓差過(guò)高,使濾袋脫離多孔板頂在噴吹管或除塵器蓋板上,最終磨擦破損。多見(jiàn)用于高爐煤氣除塵的除塵濾袋上。
1.2 濾袋袋身位置
(1)濾袋外側有條狀磨損
如果濾袋破損痕跡是由內向外,破損在袋籠豎筋上,說(shuō)明是袋籠豎筋脫焊或銹蝕,將濾袋磨斷或噴吹壓力過(guò)高、噴吹過(guò)于頻繁,使濾袋與袋籠接觸位置折疊斷裂破損。更換袋籠或調整噴吹裝置即可解決問(wèn)題。
如果破損痕跡是由外向內,破損在袋籠豎筋上,說(shuō)明是袋籠變形引起濾袋和濾袋之間磨擦使其破損。更換袋籠即可避免破損。
(2)濾袋袋身過(guò)濾面有漸進(jìn)式磨損,多發(fā)于袋籠支撐環(huán)下部位置,而上部卻很少。此類(lèi)破損是煙塵沖刷導致,原因在于氣流分布不均、過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高等。
1.3 濾袋下部破損
(1)濾袋下部外側破損多見(jiàn)于濾袋底部向上300mm以?xún)?,破損多在一側,下部嚴重,向上逐步減輕。局部縫紉線(xiàn)會(huì )被磨斷,沒(méi)有受到磨損的位置的縫紉線(xiàn)強度良好。此類(lèi)破損多由于多孔板變形、多孔板間距過(guò)小、袋籠變形、濾袋過(guò)長(cháng)等原因造成。個(gè)別有濾袋和除塵器箱壁磨擦破損的。此類(lèi)破損需嚴格檢查多孔板水平度,誤差要符合設計要求,應使用制作的袋籠。
(2)濾袋下部環(huán)狀破損多見(jiàn)于過(guò)濾風(fēng)速較高的除塵器或磨琢性較強的粉塵,當濾袋一側破損后,煙塵就會(huì )沖刷破損對角,并隨著(zhù)時(shí)間推移破損不斷擴大。濾袋破損嚴重可導致濾袋環(huán)形斷裂。
(3)濾袋下部?jì)葌饶p多見(jiàn)于與袋籠接觸的位置,多數原因是由于袋籠和袋籠底直徑相差太大,造成濾袋清灰和過(guò)濾時(shí)的變換幅度過(guò)大而與袋籠磨擦破損。更換袋籠即可解決。
1.4 濾袋底部破損
(1)濾袋底部破損多見(jiàn)于外側,破損表面有明顯的磨損痕跡。底部的縫紉線(xiàn)和濾料基布均被磨斷,嚴重時(shí)袋底破損或整體脫落??赏ㄟ^(guò)調整除塵器灰斗的卸灰工作,避免粉塵堆積過(guò)高形成渦流磨損濾袋。
(2)濾袋底部?jì)炔磕p,是濾袋清灰和過(guò)濾時(shí)動(dòng)作過(guò)大造成的,多見(jiàn)于袋籠底部過(guò)小或濾袋過(guò)長(cháng),袋籠只能支撐袋底局部。
1.5 濾袋內側破損
(1)濾袋內側破損多是由于袋籠外徑和濾袋內徑相差過(guò)大,造成濾袋清灰和過(guò)濾時(shí)動(dòng)作過(guò)大而導致濾袋內側磨損。
(2)濾袋內側破損位置在袋籠處,磨損處有銹蝕痕跡,多是因為袋籠腐蝕后表面形成了有棱角的氧化層,此時(shí)的袋籠表面和砂紙差不多,每清灰一次就會(huì )嚴重磨擦濾袋一次,最終造成了濾袋磨損。更換袋籠即可解決。
02濾袋收縮/燒損
2.1 濾袋收縮
(1)高溫收縮
由于各種濾料的使用溫度均不相同,當超出濾料的使用溫度后,濾袋就會(huì )收縮,甚至無(wú)法抽出袋籠。濾袋收縮現象有以下幾種:
1) 除塵器中的袋籠高出濾袋,有時(shí)頂在噴吹管上,說(shuō)明濾袋收縮;
2) 無(wú)法抽出濾袋中的袋籠(濾袋變形除外),說(shuō)明濾袋收縮;
3) 濾袋底被袋籠撐破,說(shuō)明濾袋收縮;
4) 濾袋顏色變深(腐蝕除外)。
對于煙氣溫度不穩定的工作條件(高爐煤氣除外),可在除塵器前加裝冷卻裝置,例如噴霧降溫、野風(fēng)閥、水冷器等。野風(fēng)閥安裝位置建議離除塵器進(jìn)風(fēng)口越遠越好,避免野風(fēng)閥離除塵器進(jìn)風(fēng)口太近混冷風(fēng)不均勻,造成除塵器內部形成高低溫區。
(2)受濕熱收縮
諾美克斯等芳香族類(lèi)纖維在溫度為130℃、有大量濕氣存在的煙氣中會(huì )受濕熱而收縮。
2.2 高溫燒損
處理高溫煙氣時(shí),溫度忽高忽低極不穩定,濾袋極易受到傷害,嚴重影響濾袋的使用壽命,甚至會(huì )燒毀除塵器。建議在有高溫顆粒的工況中對濾袋進(jìn)行預涂灰處理,比如在濾袋表面預涂石灰粉、高嶺土等,以減少高溫顆粒對濾袋的損害。濾袋燒損的原因有:
(1)高溫顆粒
在過(guò)濾高溫煙氣中存在高溫顆粒,其溫度超過(guò)400℃以上,一般的溫度檢測儀無(wú)法檢測到。高溫顆粒絕大部分會(huì )在重力沉降室中沉降,個(gè)別高溫顆粒會(huì )隨著(zhù)氣流高速通過(guò)煙氣管道進(jìn)入除塵器。如果是縮聚型纖維(如滌綸、丙綸、PPS等)濾袋,當濾袋表面粉塵較少時(shí),高溫顆粒就會(huì )燙穿濾袋形成不規則圓洞;當濾袋表面粉塵較多時(shí),高溫顆粒不會(huì )燙穿濾袋,但會(huì )在濾袋上形成深顏色烘烤痕跡(見(jiàn)圖9~圖10)。
2)高溫煙氣
高溫煙氣控制不當會(huì )使溫度波動(dòng)較大,當溫度嚴重超出濾袋使用溫度達到濾袋著(zhù)火點(diǎn)時(shí),濾袋會(huì )燃燒破損(見(jiàn)圖11~圖17)。
(3)可燃物爆燃
濾袋過(guò)濾可燃氣體時(shí),由于粉塵在高速運動(dòng)時(shí)會(huì )產(chǎn)生靜電,當可燃氣體在濃度和含氧量達到著(zhù)火點(diǎn)時(shí),一個(gè)小小的火花就可引起爆炸,爆炸瞬時(shí)產(chǎn)生的沖擊波可使多孔板變形、濾袋爆裂;爆炸瞬時(shí)產(chǎn)生的高溫和火會(huì )燒損濾袋(見(jiàn)圖18~圖21)。
有爆炸可能的工況可以采用濾袋或對濾袋進(jìn)行處理。
(4)粉塵蓄熱
處理高溫氣體時(shí)會(huì )使灰斗內積聚大量粉塵,如不及時(shí)清理,粉塵會(huì )在灰斗內蓄熱不斷提高溫度,過(guò)高的溫度會(huì )烘烤濾袋造成濾袋硬化或燒毀,甚至燒毀袋籠和灰斗(見(jiàn)圖22、23)。
(5)陰燃
當阻燃濾袋表面粘有含油粉塵后,易受高溫顆粒影響引燃濾袋表面的含油粉塵。由于濾袋屬于阻燃類(lèi)纖維,燃燒時(shí)不會(huì )發(fā)生明火,含油粉塵粘在濾袋表面無(wú)明火緩慢燃燒,一般燃燒痕跡在濾袋過(guò)濾面,有漫延或波浪形邊緣,沒(méi)有高溫烘烤的痕跡(見(jiàn)圖24~圖26)。
03腐蝕
濾袋腐蝕多在煙氣成分超標工況下出現。一般調整煙氣參數或使用濾袋即可解決。
3.1 氣體腐蝕
(1)強氧化劑
如聚苯硫醚(PPS)濾袋在160℃工作時(shí),遇到氧含量超標時(shí)(≥12%),大量的氧能夠攻擊PPS分子中的“S”鍵并與之結合。反應的結果是:PPS纖維變?yōu)樯钌易兇?,強度降低。如果長(cháng)期運行不予處理,易造成纖維強度下降,導致濾袋因強度下降而破損。
空氣中含有21%的氧氣和79%的氮氣(體積比)。在溫度不高時(shí),氮氣很穩定,但是高溫會(huì )使氮分子鏈斷裂并與氧氣反應形成NO和NO2,NO可以不過(guò)多考慮,但NO2是的氧化劑且能氧化大多數用于過(guò)濾的纖維。
(2)酸性氣體
多出現在使用高溫濾料的工況中,以硫化物為主。高溫煙氣中如果含酸性氣體較多,建議使用耐酸較好的濾袋。如果采用普通濾袋,含酸性煙氣會(huì )腐蝕濾袋纖維結構,導致濾袋強度下降最終破損,破損痕跡由外向內。降低溫度可以減少酸性氣體對濾袋的腐蝕。
酸性氣體有二氧化硫、三氧化硫、硫化氫、氯化氫、氟化氫等。
(3)堿性氣體
多出現在含有氨氣的工況,以氨氣為主。降低溫度可以減少堿性氣體對濾袋的腐蝕。
3.2 液體腐蝕
(1)酸性液體
多出現在含硫較高的工況,如高爐煤氣等使用煤或油類(lèi)燃料工況。一般選擇濾袋都是的,但只是耐程度的酸堿腐蝕,不是腐蝕。含硫高就意味著(zhù)酸露點(diǎn)高,一般要求除塵器溫度要高出酸露點(diǎn)20℃以上,以減少水分和酸性氣體結合成酸性液體的可能性,避免酸液對濾袋和除塵器本體腐蝕。一般來(lái)講,煤中如含有1%的硫,燃燒后就會(huì )在煙氣中形成600ppm的二氧化硫,如果在煙氣中含有過(guò)多的氧,一部分二氧化硫就會(huì )被氧化成三氧化硫,三氧化硫遇到水后就會(huì )生成硫酸(SO3+H2O=H2SO4)。
在過(guò)濾含有氟化氫氣體的煙氣時(shí),不宜使用玻璃纖維濾料,尤其是使用螢石(氟化鈣)。氟化物遇水會(huì )生成氫氟酸腐蝕玻璃纖維中的二氧化硅等組分,致使玻璃纖維腐蝕破損。
一般控制煙氣運行的溫度在酸露點(diǎn)以上即可,如低于酸露點(diǎn)溫度,關(guān)閉除塵器系統,避免腐蝕濾袋。酸性液體還有鹽酸(HCl)、硫酸(H2SO4)、硝酸(HNO3)、磷酸(H3PO4)等。腐蝕痕跡多為輻射狀,少數為點(diǎn)狀,顏色偏綠色,纖維呈棉花狀,強度下降或無(wú)強度。
(2)堿性液體
多出現在鈉鹽和氨類(lèi)化工生產(chǎn)工藝的除塵中,例如氯化鈉、氨水、碳酸鈉等工況。腐蝕痕跡和酸腐蝕類(lèi)似。
(3)水解
水解的定義是水分子介入纖維的高分子鍵引起分解的一種化學(xué)過(guò)程。以縮聚型聚合體生產(chǎn)的合成纖維是不耐水解的。這些縮聚型聚合體包括:聚酯、尼龍、聚酰亞胺(P84)及美塔斯MATAMEX(NOMEX及COMEX),許多生產(chǎn)工藝在高溫下產(chǎn)生的濕氣及化學(xué)品(不論是酸還是堿)形成了理想的水解條件。
高溫、濕度及化學(xué)品這三種因素存在才能水解。聚丙烯腈均聚體、PPS纖維、PTFE纖維不是縮聚型聚合體,常選來(lái)取代有水解問(wèn)題的纖維。如當美塔斯纖維在高于135℃水解時(shí),可用PPS纖維來(lái)替代;滌綸濾料在低于120℃以下水解時(shí),常用均聚丙烯腈(即“亞克力”濾料)來(lái)替代。
水解痕跡多為纖維顏色混濁,濾袋強度嚴重下降、用手可輕易撕破,縫紉線(xiàn)水解后斷裂,無(wú)強度。
04阻力高
除塵器的阻力在除塵器的設計中已經(jīng)決定,但是在除塵器的運行中,如果發(fā)現除塵器的阻力在短時(shí)間內急劇增加,則表示除塵器發(fā)生了問(wèn)題,應進(jìn)行維修、調整。除塵器阻力過(guò)大的原因可以分為兩種:除塵器在系統運行后立刻發(fā)生;除塵器在工作一段時(shí)間后發(fā)生。
如果是新裝除塵器的設計不當,容易造成種現象的發(fā)生;造成種現象發(fā)生主要是操作問(wèn)題和運行維護不當所致:如濾袋的清灰不良、濾袋堵塞、氣流分配不均。問(wèn)題分析及解決方式如下:
(1)清灰裝置調整不良
1)檢查壓縮空氣的質(zhì)量,是否安裝除油、除水部件;
2)檢查供氣管道和氣包是否,壓力是否小或漏氣;
3)檢查脈沖電磁閥工作是否正常,緊固螺栓是否松動(dòng)、膜片是否損壞、電磁線(xiàn)圈是否松動(dòng)、彈簧是否斷裂或倒伏;
4)檢查順序控制儀的設定是否符合要求,是否改變或損壞;
5)檢查噴吹管、噴吹管?chē)娮?、文氏管是否、安裝準確,能否清灰。
(2)濾袋堵塞
濾袋堵塞的主要原因是過(guò)濾速度過(guò)高、粉塵過(guò)細、粉塵較粘、濾袋清灰不良、濾袋糊袋、結露、板結。
如果除塵器運行的過(guò)濾風(fēng)速超過(guò)濾袋的設計標準,則極易導致煙氣中的微細粉塵進(jìn)入濾袋纖維內部,發(fā)生濾袋堵塞阻力升高。采用覆膜濾料、涂層濾料或在濾袋的表面做預涂灰處理,是比較好的方法。
對于粘性大的粉塵,則需要降低過(guò)濾風(fēng)速,或加大脈沖噴吹的壓力,或采用離線(xiàn)脈沖清灰濾袋的方式,但較好的方法是增加過(guò)濾面積,降低過(guò)濾風(fēng)速,延長(cháng)濾袋的使用壽命。
濾袋的清灰不良主要包括清灰次數頻繁、清灰時(shí)間過(guò)長(cháng)。清灰次數過(guò)頻、清灰壓力過(guò)大容易使濾袋纖維組織松散從而增加煙氣中的微細粉塵堵塞濾袋。清灰時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )將濾袋表面的初始粉層一并清洗掉,造成濾袋過(guò)濾精度下降。
如果清灰時(shí)間過(guò)短,濾袋表面的粉塵還沒(méi)有清干凈就又開(kāi)始過(guò)濾,粉塵會(huì )逐漸累積在濾袋的表面,從而造成濾袋的堵塞??梢酝ㄟ^(guò)幾次試運行后調整噴吹控制儀解決這種問(wèn)題。
造成濾袋糊袋、結露、板結的原因有:1)除塵器殼體密封不嚴、漏水、漏風(fēng)、進(jìn)入含濕空氣;2)用于清灰的壓縮空氣不干凈(含油、含水);3)用于清灰的壓縮空氣太冷。
為防止濾袋受潮,在冬季寒冷的地區,可對用于清灰的壓縮空氣進(jìn)行保溫、加溫、除油、除水,在除塵器停機后再繼續開(kāi)啟清灰系統10~20分鐘為宜,濾袋表面粉塵較少,減少濾袋結露或板結的可能性。
水分是濾袋堵塞的原因,通常是在低溫下發(fā)生凝露,尤其是在處理高溫煙氣時(shí)。防止這種情況發(fā)生的方法是:
1) 避免不當開(kāi)機和在除塵器阻力大時(shí)開(kāi)機;
2) 避免在低于露點(diǎn)時(shí)開(kāi)機。除塵器在停機后濾袋表面有冷凝水時(shí)重新開(kāi)機,如此時(shí)進(jìn)入大量的含塵空氣,加上高濕度將會(huì )導致濾袋表面泥濘糊袋。為防治這種情況,應加熱除塵器的煙氣或進(jìn)行預涂灰處理,也可以加裝旁路裝置,等煙氣溫度達到要求后再切入除塵器;
3) 避免在低于露點(diǎn)時(shí)開(kāi)機。除塵器在低于露點(diǎn)時(shí)運行,如果進(jìn)氣分布不均,容易造成除塵器殼體局部的腐蝕,因此應避免除塵器在低于露點(diǎn)工作。如果不可避免低溫開(kāi)機,應使用保溫裝置,如蒸汽保溫或電加熱保溫;
4) 防止空氣滲入??諝鉂B入經(jīng)常發(fā)生在除塵器的法蘭、檢修門(mén)或除塵器的活動(dòng)裝置處,如果密封不嚴,外部空氣就會(huì )進(jìn)入除塵器,當處理高溫煙氣時(shí),滲入的空氣會(huì )在除塵器內部產(chǎn)生低溫區,從而導致低溫處結露,腐蝕除塵器,造成濾袋的糊袋或板結。因此應防止空氣滲入。
(3)氣流分布不均
如果除塵器的氣體分布不勻,在除塵器開(kāi)機時(shí)會(huì )產(chǎn)生阻力高或除塵器各箱體阻力不均勻的問(wèn)題,還會(huì )導致濾袋被局部高速煙氣沖刷損壞。因此,應除塵器的進(jìn)氣分布均勻。
05濾袋質(zhì)量問(wèn)題
濾袋從原料到成品需要很多工序,每一道工序都需要嚴格把關(guān)。濾袋的質(zhì)量問(wèn)題多出現在以下方面:
(1)濾袋原料
濾袋原料使用錯誤是供應商的失誤,但是也有少數供應商為了節約成本濫竽充數。濾袋上所有的濾料應該采用同一材料制成,也可使用材料替代,但不能用低檔材料制作,例如PPS濾袋使用PTFE縫紉線(xiàn)是可以的,使用玻纖縫紉線(xiàn)則是不可以的。
(2)袋口直徑
袋口直徑的尺寸決定濾袋和多孔板的密封性,在加工新濾袋時(shí)供應商和客戶(hù)要溝通好,避免出錯。如果袋口直徑過(guò)大,可以在袋口凹槽處等邊距離切除濾料,切除長(cháng)度不宜超過(guò)20mm,減少袋口外徑以便安裝;如果袋口直徑過(guò)小,可以在袋口處外包300~400mm的同材質(zhì)邊條,邊條長(cháng)度按安裝袋口的緊密程度調整。
(3)濾袋長(cháng)度過(guò)長(cháng)會(huì )造成濾袋下部磨損
濾袋長(cháng)度超過(guò)袋籠長(cháng)度30mm以上,濾袋在過(guò)濾時(shí)收縮過(guò)大,會(huì )和袋籠底部發(fā)生磨擦,最終磨損濾袋。破損痕跡多為由內向外,在袋子下部的皺褶處破損,尤其是袋底向上100mm以?xún)鹊牟课弧?/span>
(4)袋口彈簧圈
濾袋彈簧圈關(guān)系到濾袋的密封、承重等重要環(huán)節。彈簧片斷裂多發(fā)生于濾袋儲存不當、彈簧片氧化銹蝕或彈簧片鋼性太硬太脆,前者多屬于客戶(hù)的原因,后者多屬于供應商的原因。彈簧片過(guò)軟只要不影響到濾袋安裝就沒(méi)有問(wèn)題,如不能安裝就需向供應商更換。
(5)縫紉線(xiàn)
縫紉線(xiàn)斷裂多數是磨損造成的,斷裂面有明顯磨損痕跡。也有的是由于縫紉線(xiàn)和濾袋材質(zhì)不同造成的,斷裂面呈粉碎狀或強度下降斷裂,不過(guò)此種情況發(fā)生的概率。