鍋爐布袋除塵器濾袋損壞原因分析及防控措施

王獻(xiàn)國(guó) 尚紅林

(鶴壁煤電股份有限公司熱電廠，河南 鶴壁 458000)

1 LKPN型布袋除塵器工作流程介紹

鶴煤熱電廠裝機(jī)容量為2(135MW，其脫硫除塵裝置由一級(jí)電除塵器、NID半干法煙氣脫硫裝置、二級(jí)布袋除塵器三部分組成。電除塵器為L(zhǎng)EK238－2(22－2－1型雙室兩電場(chǎng)干式靜電除塵器。煙氣分兩路進(jìn)入兩個(gè)電室內(nèi)，流經(jīng)兩個(gè)電場(chǎng)后，進(jìn)入脫硫反應(yīng)器脫硫后，經(jīng)布袋除塵器進(jìn)行二次除塵。電除塵器的除塵效率為85%。脫硫原理是利用增濕后的生石灰粉做脫硫劑，煙氣同從消化器、混合器的含濕物料混合，煙氣溫度迅速降到70℃左右，相對(duì)濕度增加到50%以上，煙氣同物料中的反應(yīng)劑迅速地在反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)，其中的SO2、HCl被吸收。脫硫效率設(shè)計(jì)值≥90%。布袋除塵器工作時(shí)通過(guò)引風(fēng)機(jī)把鍋爐里的煙氣抽到布袋除塵器中，當(dāng)煙氣流經(jīng)濾袋時(shí)，濾袋為PPS紡織物把粉塵顆粒從煙氣中隔離出來(lái)，粉塵就留在濾袋的外面，潔凈氣體從中流過(guò)。當(dāng)壓縮空氣脈沖清灰時(shí)，粉塵從濾袋外部脫落，落入灰斗底部，進(jìn)入流化底倉(cāng)循環(huán)，從而完成一個(gè)清灰過(guò)程。

2 布袋除塵器濾袋損壞部位現(xiàn)象及原因分析

2.1 濾袋上部破損

濾袋的破損出現(xiàn)在距袋口向下150mm左右處，此處為側(cè)面破損沿噴吹管方向連續(xù)幾個(gè)排列，在煙氣流出方向側(cè)磨損較重，有的濾袋甚至發(fā)生圓周性斷裂，其破損應(yīng)為氣體攜帶灰粒由內(nèi)向外向下沖刷而成，濾袋內(nèi)部出現(xiàn)由上至下的大片織布磨損現(xiàn)象，并露出白色PTFE基布，分析原因?yàn)閲姶倒車(chē)姶禃r(shí)夾帶灰粒氣流被煙氣引流導(dǎo)致氣流偏斜至煙氣流出方向。對(duì)于針刺濾袋一部分超細(xì)粉塵進(jìn)入纖維層內(nèi)，噴吹氣流在清灰時(shí)因氣流不暢，不能很好將能量釋放，在袋內(nèi)形成強(qiáng)大的氣流而沖擊濾袋，造成濾袋晃動(dòng)互相磨損袋底，以及將袋底吹裂。另一部分氣流從袋口返出，從而磨損袋口。

2.2 濾袋袋底折皺狀破損

在袋底部破損部位，一處是在袋子正下部將袋底磨損出洞，破損濾袋觀測(cè)發(fā)現(xiàn)濾袋底部破損口周?chē)闯霈F(xiàn)嚴(yán)重磨薄，為出現(xiàn)多次折皺后濾袋濾布的斷裂口，然后形成噴吹與煙氣流通通道，加大裂口范圍，另底部沿縫線周?chē)渤霈F(xiàn)多處皸裂現(xiàn)象。此類(lèi)折皺破損原因?yàn)?，首先，袋籠底部與濾袋底部間隙過(guò)大，當(dāng)煙氣含塵、含水量大時(shí)，大量粉塵吸附在濾袋外部形成糊袋現(xiàn)象，濾袋向內(nèi)收縮量過(guò)大，當(dāng)脈沖噴吹時(shí)，高壓氣流攜帶的能量在濾袋內(nèi)得不到有效釋放，對(duì)濾袋產(chǎn)生了強(qiáng)大的沖擊力，使濾袋快速膨脹，在貼袋籠不緊處產(chǎn)生“膨脹”“收縮”現(xiàn)象，多次“膨脹”“收縮”后，出現(xiàn)折皺折斷袋底產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，產(chǎn)生小裂口后形成煙氣與噴吹氣流通道使裂口磨損增大。其次，濾袋袋籠底部設(shè)計(jì)為收縮狀，袋籠底蓋直徑為110mm。袋底內(nèi)徑為115mm，此類(lèi)破損現(xiàn)象應(yīng)還與濾袋袋底尺寸偏大相關(guān)。第三，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行參數(shù)顯示，布袋除塵器設(shè)置在濾袋內(nèi)外壓差達(dá)到1300Pa時(shí)，以脈沖壓力0.4MPa對(duì)濾袋進(jìn)行脈沖清灰。經(jīng)查正常濾袋低壓脈沖壓力設(shè)置在0.15～0.3Mpa即可滿足需要。隨著噴吹壓力增大，濾袋側(cè)壁的正壓力峰值逐漸增大，壓力峰值相對(duì)較大，噴吹壓力的提高使噴吹沖擊氣流對(duì)濾袋底部側(cè)壁的作用力更加強(qiáng)大。此時(shí)，如果噴吹壓力偏大，袋身過(guò)濾含濕量大的煙氣后透氣性變差，袋底腐蝕“塑化”、強(qiáng)力下降，造成濾袋底部出現(xiàn)沿袋底縫線圓周折皺折裂痕跡。第四，該除塵器使用的為鋼質(zhì)袋籠，外部噴涂有機(jī)硅防腐材質(zhì)。由于使用年限較長(zhǎng)，及更換濾袋時(shí)對(duì)其瞌碰導(dǎo)致部分防腐材料脫落，出現(xiàn)不同程度的銹蝕，袋籠的銹蝕對(duì)與濾袋的磨損與腐蝕影響也較大，使袋底強(qiáng)度降低。

2.3 濾袋底部加強(qiáng)保護(hù)層及縫線處破損

是在袋底向上100mm袋底加強(qiáng)保護(hù)層處(外側(cè)縫補(bǔ)一層濾袋布)。濾袋破損現(xiàn)象為袋底(及其側(cè)面)縫線針眼處上方的損壞斷裂及保護(hù)層豎縫線處裂開(kāi)，分析破損原因主要為，首先，布袋除塵器采用在濾袋下部進(jìn)風(fēng)，并且氣流分布不均勻，主要進(jìn)風(fēng)在中間單元，造成袋底受到高速氣流的沖刷誘發(fā)振動(dòng)及晃動(dòng)產(chǎn)生摩擦。其次，由于脈沖噴吹壓力偏大，造成袋底承受壓力較大;又因袋底尺寸偏大，與袋籠底部貼合不緊密，引起袋底的振幅偏大。因PTFE縫線的強(qiáng)力較大，且耐受氧化性煙氣的腐蝕性強(qiáng)，隨著濾料的老化變形，袋底“膨脹”、“收縮”程度加大，導(dǎo)致PTFE縫線對(duì)濾布牽拉力過(guò)大，出現(xiàn)濾布在縫線處拉扯破裂現(xiàn)象(濾袋PTFE縫線的針腳密度符合GB/T6719的要求，為10cm內(nèi)30針)。可見(jiàn)，采用PTFE縫線雖能防范縫線斷裂，提高袋身的抗耐氧化、酸化腐蝕性，但其對(duì)濾料本身的牽拉力過(guò)大的情況也不可忽略。

3 防控方法

3.1 根據(jù)現(xiàn)燃燒煤種化驗(yàn)煙氣成分為依據(jù)，更換適合所含成分材質(zhì)濾袋。并根據(jù)袋籠尺寸選擇濾袋尺寸包括長(zhǎng)度與直徑。

3.2 將濾袋上口及底部加強(qiáng)層延長(zhǎng)，或在上口內(nèi)加裝防磨保護(hù)層，采用雙層或加厚袋底。由于噴吹管位置可以移動(dòng)，安裝時(shí)應(yīng)使噴嘴所噴出氣流中心線應(yīng)與濾袋中心一致，不得偏向氣流流出側(cè)。

3.3 加強(qiáng)電除塵的投入率，將細(xì)微灰粒在電除塵內(nèi)除去，以避免堵塞濾袋針刺孔。

3.4 及時(shí)更換破損濾袋，防止煙塵進(jìn)入凈氣室造成對(duì)其他濾袋進(jìn)行磨損，因其會(huì)隨同噴吹氣流對(duì)濾袋造成嚴(yán)重磨損。

3.5 加強(qiáng)對(duì)鍋爐燃煤煤質(zhì)的化驗(yàn)監(jiān)督，調(diào)整鍋爐燃燒情況，檢查系統(tǒng)漏風(fēng)并及時(shí)修補(bǔ)，盡量降低煙氣中NOX、O2濃度，減少煙氣中氧化性氣體對(duì)濾料的氧化腐蝕。

3.6 鍋爐用原煤選用含水份低的煤，以減少煙氣含水量。加強(qiáng)脫硫系統(tǒng)投入時(shí)水與脫硫劑的配比，盡量減少脫硫用水量。加強(qiáng)煙道、箱體的保溫，確保設(shè)備的密封性，盡量減少脫硫反應(yīng)造成的煙氣溫度下降，減少酸結(jié)露現(xiàn)象造成的腐蝕。

3.7 運(yùn)行調(diào)整時(shí)兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)出力接近。調(diào)整布袋除塵器各單元煙氣量基本平衡。

[1]武漢凱迪藍(lán)天科技有限公司LKPN型布袋除塵器操作維護(hù)手冊(cè).

[2]鶴煤熱電廠脫硫運(yùn)行規(guī)程.