火電廠袋式除塵器濾袋選型與失效及解決方案
濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過濾系統(tǒng),對于整臺鍋爐袋式除塵器而言,濾袋是其核心部件。濾料質(zhì)量直接影響除塵器的除塵效率,濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運行費用。因而,通常濾料需要根據(jù)除塵器運行環(huán)境
濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過濾系統(tǒng),對于整臺鍋爐袋式除塵器而言,濾袋是其核心部件。濾料質(zhì)量直接影響除塵器的除塵效率,濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運行費用。因而,通常濾料需要根據(jù)除塵器運行環(huán)境和介質(zhì)情況選用合適的材質(zhì)。電站除塵器常見到的濾料有PPS,P84,PTFE等,最常用的是PPS,克重550g/m2,通常采用燒毛、熱定型處理,如果含濕量≥10%,或含氧量≥10%且溫度大于160度,需另進行PTFE浸漬處理,以提高抗水解和抗氧化性能。如果運行溫度長期在190℃以上,應(yīng)考慮采用純PTFE濾料。P84因易水解,不宜在燃煤鍋爐袋式除塵器中單獨使用,但可以用PPS+P84針刺氈復(fù)合刺氈,通常P84含量為10-15%,主要為了進一步提高過濾精度,其它性能不發(fā)生改變,布袋成本也稍高一些。由于電廠粉煤灰中二氧化硅、三氧化二鋁含量高,在清灰過程中對覆膜濾料表面的膜容易產(chǎn)生磨損,進而出現(xiàn)膜脫落現(xiàn)象,覆膜濾料不適用于燃煤鍋爐煙塵的處理。
燃煤電廠所采用的袋式除塵器中,PPS濾料由于性價比高作為首選,但其抗氧化性能較差,最好運行在160℃和含氧量9%以下,運行壽命可超過30000小時。同時對NO2、SO2、SO3也應(yīng)控制,特別NO2的氧化作用往往被忽視,這些參數(shù)與溫度有關(guān),已經(jīng)在試驗室及應(yīng)用中得到驗證,都是損壞濾袋強力損傷的重要原因。
濾袋在袋式除塵器的投資和維護費用中所占的比例都是相當(dāng)大的,約占投資費用的比例為30%,占維護費用的比例為80%以上,因而如何避免濾袋過早失效是降低除塵器維護費用的重要途徑。燃煤電廠濾袋的失效分為物理失效和化學(xué)失效兩種。
物理失效包括機械磨損、煙氣沖刷、堵塞失效三種類型。
機械磨損:機械磨損與袋式除塵器的加工、運輸、安裝及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān),常見的有:袋籠的外徑偏小、豎筋數(shù)量偏少、橫筋間距偏大而導(dǎo)致濾袋與袋籠之間形成擠壓力,將濾袋撐破;運輸和安裝過程中由于不慎產(chǎn)生劃傷;噴吹管上的噴嘴與花板孔之間同心度達不到要求或噴嘴與花板之間垂直度不夠而導(dǎo)致噴吹過程中壓縮空氣直接吹到濾袋袋身上,造成了濾袋局部受沖擊過大而破損;袋籠表面有毛刺、凸起或兩節(jié)連接處脫開導(dǎo)致在過濾和清灰往復(fù)過程中對濾袋的間歇性磨損;濾袋和花板配合不好如濾袋袋口沒有完全展開或袋口與花板存有間隙出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象,導(dǎo)致粉塵沖刷袋口;花板有缺口或凹凸、濾袋接縫不規(guī)范也會出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象;濾袋與壁板上的加強型鋼或殘留的吊耳相接觸,濾袋因花板平整度不夠或袋籠垂直度不夠,都將導(dǎo)致清灰過程中濾袋的擺動造成撞擊磨損。
解決方案:設(shè)計、加工、運輸、安裝過程中應(yīng)精心化組織,配套件質(zhì)量應(yīng)嚴格把關(guān),在除塵器投運前應(yīng)進行全面徹底的檢查,盡可能減小現(xiàn)場安裝工作量,并配備相關(guān)的設(shè)施,將質(zhì)量較高要求的盡可能由生產(chǎn)車間完成。
煙氣沖刷:煙氣沖刷與除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān),主要是由于煙氣到達濾袋的流速太高,煙氣攜帶粉塵直接沖刷濾袋導(dǎo)致濾袋磨損,特別是高含塵濃度工況或除塵器進風(fēng)通道出現(xiàn)積灰時,這一現(xiàn)象會更加容易發(fā)生。采用下進風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在濾袋的底部,采用水平進風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在前排濾袋,盡管濾袋底部采用了加厚層,但也無法從根本上避免這一問題。
解決方案:建立合理的煙氣流場,采取必要的導(dǎo)流、均流措施,采用多方位進風(fēng)方式,形成煙氣蔓延整個過濾區(qū)域的趨勢,確保煙氣到達濾袋時的風(fēng)速小于1m/s,同時應(yīng)避免除塵器進風(fēng)通道出現(xiàn)積灰和灰斗輸灰不暢引發(fā)的灰位過高現(xiàn)象發(fā)生。
堵塞失效:堵塞失效主要包括粉塵堵塞、油霧堵塞、結(jié)露糊袋三種類型。粉塵堵塞主要是由于清灰不夠徹底引起的,特別是鍋爐低負荷時除塵器長時間不清灰也會導(dǎo)致這一問題的出現(xiàn),微細的粉塵游弋于濾袋的表面,在過濾過程中由于粉塵之間的擠壓導(dǎo)致粉塵浸透到濾袋纖維夾層中,引起濾袋局部固有阻力的增加,整條濾袋透氣的均勻性發(fā)生了改變,這不僅會引起除塵器運行阻力的增加,還會改變煙氣的過濾路徑,增加未曾堵塞的濾袋部位的過濾負荷,加劇了濾袋狀況的惡化;油霧堵塞主要是鍋爐啟動或低負荷運行投油助燃時未對濾袋采取保護措施或保護措施不到位引起的,這會導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加,即便采用強力清灰也難以解決這一問題;結(jié)露糊袋主要是除塵器低于酸露點運行,凝結(jié)的酸附著在濾袋外表面,這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在鍋爐啟動是煙溫過低或鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時,結(jié)露糊袋同樣會導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加,還可能同時導(dǎo)致酸對濾袋的腐蝕。
解決方案:選擇合理的清灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式,設(shè)置合理的清灰壓力、清灰周期和清灰控制方式,以保證清灰相對徹底,避免粉塵堵塞現(xiàn)象發(fā)生,特別注意的是,過度清灰也不可取,這是因為過度清灰會影響濾袋的使用壽命和過濾性能;除塵器投運前應(yīng)對濾袋進行預(yù)涂灰,事先在濾袋表面形成粉塵層,可以實現(xiàn)粉塵層對油霧、酸的包裹阻攔,避免油霧、酸與濾袋表面的直接接觸,避免油霧堵塞、結(jié)露糊袋現(xiàn)象的發(fā)生;當(dāng)鍋爐低負荷運行需投油助燃時,應(yīng)調(diào)低清灰壓力和清灰頻次,使濾袋表面一直留有一定厚度的粉塵層,實現(xiàn)對濾袋的保護;當(dāng)鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時,通過濕度監(jiān)測儀判斷濕度已經(jīng)大于15%時,應(yīng)考慮停爐或開啟除塵器旁路。
燃煤電廠所采用的袋式除塵器中,PPS濾料由于性價比高作為首選,但其抗氧化性能較差,最好運行在160℃和含氧量9%以下,運行壽命可超過30000小時。同時對NO2、SO2、SO3也應(yīng)控制,特別NO2的氧化作用往往被忽視,這些參數(shù)與溫度有關(guān),已經(jīng)在試驗室及應(yīng)用中得到驗證,都是損壞濾袋強力損傷的重要原因。
濾袋在袋式除塵器的投資和維護費用中所占的比例都是相當(dāng)大的,約占投資費用的比例為30%,占維護費用的比例為80%以上,因而如何避免濾袋過早失效是降低除塵器維護費用的重要途徑。燃煤電廠濾袋的失效分為物理失效和化學(xué)失效兩種。
物理失效包括機械磨損、煙氣沖刷、堵塞失效三種類型。
機械磨損:機械磨損與袋式除塵器的加工、運輸、安裝及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān),常見的有:袋籠的外徑偏小、豎筋數(shù)量偏少、橫筋間距偏大而導(dǎo)致濾袋與袋籠之間形成擠壓力,將濾袋撐破;運輸和安裝過程中由于不慎產(chǎn)生劃傷;噴吹管上的噴嘴與花板孔之間同心度達不到要求或噴嘴與花板之間垂直度不夠而導(dǎo)致噴吹過程中壓縮空氣直接吹到濾袋袋身上,造成了濾袋局部受沖擊過大而破損;袋籠表面有毛刺、凸起或兩節(jié)連接處脫開導(dǎo)致在過濾和清灰往復(fù)過程中對濾袋的間歇性磨損;濾袋和花板配合不好如濾袋袋口沒有完全展開或袋口與花板存有間隙出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象,導(dǎo)致粉塵沖刷袋口;花板有缺口或凹凸、濾袋接縫不規(guī)范也會出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象;濾袋與壁板上的加強型鋼或殘留的吊耳相接觸,濾袋因花板平整度不夠或袋籠垂直度不夠,都將導(dǎo)致清灰過程中濾袋的擺動造成撞擊磨損。
解決方案:設(shè)計、加工、運輸、安裝過程中應(yīng)精心化組織,配套件質(zhì)量應(yīng)嚴格把關(guān),在除塵器投運前應(yīng)進行全面徹底的檢查,盡可能減小現(xiàn)場安裝工作量,并配備相關(guān)的設(shè)施,將質(zhì)量較高要求的盡可能由生產(chǎn)車間完成。
煙氣沖刷:煙氣沖刷與除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān),主要是由于煙氣到達濾袋的流速太高,煙氣攜帶粉塵直接沖刷濾袋導(dǎo)致濾袋磨損,特別是高含塵濃度工況或除塵器進風(fēng)通道出現(xiàn)積灰時,這一現(xiàn)象會更加容易發(fā)生。采用下進風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在濾袋的底部,采用水平進風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在前排濾袋,盡管濾袋底部采用了加厚層,但也無法從根本上避免這一問題。
解決方案:建立合理的煙氣流場,采取必要的導(dǎo)流、均流措施,采用多方位進風(fēng)方式,形成煙氣蔓延整個過濾區(qū)域的趨勢,確保煙氣到達濾袋時的風(fēng)速小于1m/s,同時應(yīng)避免除塵器進風(fēng)通道出現(xiàn)積灰和灰斗輸灰不暢引發(fā)的灰位過高現(xiàn)象發(fā)生。
堵塞失效:堵塞失效主要包括粉塵堵塞、油霧堵塞、結(jié)露糊袋三種類型。粉塵堵塞主要是由于清灰不夠徹底引起的,特別是鍋爐低負荷時除塵器長時間不清灰也會導(dǎo)致這一問題的出現(xiàn),微細的粉塵游弋于濾袋的表面,在過濾過程中由于粉塵之間的擠壓導(dǎo)致粉塵浸透到濾袋纖維夾層中,引起濾袋局部固有阻力的增加,整條濾袋透氣的均勻性發(fā)生了改變,這不僅會引起除塵器運行阻力的增加,還會改變煙氣的過濾路徑,增加未曾堵塞的濾袋部位的過濾負荷,加劇了濾袋狀況的惡化;油霧堵塞主要是鍋爐啟動或低負荷運行投油助燃時未對濾袋采取保護措施或保護措施不到位引起的,這會導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加,即便采用強力清灰也難以解決這一問題;結(jié)露糊袋主要是除塵器低于酸露點運行,凝結(jié)的酸附著在濾袋外表面,這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在鍋爐啟動是煙溫過低或鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時,結(jié)露糊袋同樣會導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加,還可能同時導(dǎo)致酸對濾袋的腐蝕。
解決方案:選擇合理的清灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式,設(shè)置合理的清灰壓力、清灰周期和清灰控制方式,以保證清灰相對徹底,避免粉塵堵塞現(xiàn)象發(fā)生,特別注意的是,過度清灰也不可取,這是因為過度清灰會影響濾袋的使用壽命和過濾性能;除塵器投運前應(yīng)對濾袋進行預(yù)涂灰,事先在濾袋表面形成粉塵層,可以實現(xiàn)粉塵層對油霧、酸的包裹阻攔,避免油霧、酸與濾袋表面的直接接觸,避免油霧堵塞、結(jié)露糊袋現(xiàn)象的發(fā)生;當(dāng)鍋爐低負荷運行需投油助燃時,應(yīng)調(diào)低清灰壓力和清灰頻次,使濾袋表面一直留有一定厚度的粉塵層,實現(xiàn)對濾袋的保護;當(dāng)鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時,通過濕度監(jiān)測儀判斷濕度已經(jīng)大于15%時,應(yīng)考慮停爐或開啟除塵器旁路。
責(zé)任編輯:電小二
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