電袋除塵器濾袋沖刷磨損的分析及控制

王濤

摘 要：電袋復合式除塵器在袋區進口往往會配置一套煙氣均流裝置，用于抑制第一排濾袋的煙氣沖刷磨損速率。隨著運行時間的增加，均流裝置的過流通道會發生積灰，均流功能發生變化，一部分原煙氣會進入到濾袋區與除塵器側墻板之間的空間內，在局部形成渦流，加劇最外側濾袋沖刷磨損速率，造成濾袋破損，并逐漸擴大影響的范圍，導致除塵器除塵能力降低。在除塵器進風側增加一組煙氣導流裝置，可以引導一部分原煙氣直接進行袋區后部，降低進風側各通流面風速，減少或消除煙氣渦流現象，控制電袋除塵器最外側濾袋的沖刷磨損速率。

關鍵詞：電袋復合式除塵器；濾袋；沖刷；磨損；控制

中圖分類號：TK223 文獻標識碼：A

近十年來，隨著政府對環保要求的日益提高，各火力發電廠紛紛對負責粉塵收集的除塵器進行技術改造。電除塵器改電袋復合式除塵器方案，由于其技術方案成熟，風險低，成為很多電廠的首選，改造后各項技術指標也令人滿意。但隨著運行時間的增加除塵濾袋的不足逐漸顯現出來。目前，PPS與PTFE混紡濾袋回收與再利舊仍是國內外的一項重大技術難題，到目前為止還沒一項較成熟的技術方案來解決此問題。如何控制除塵濾袋的劣化速率，延長其使用壽命，成為擺在我們面前的一項新難題。

1.現狀

大唐淮南洛河發電廠#2、#3、#4爐（320MW燃煤發電機組）所配置的除塵器為兩臺雙室四電場寬極距靜電除塵器，為達到國頒環保要求，分別于2008年、2009年進行技術改造，改造方案為電袋復合式除塵器，配置方式為一電區三袋區，電區電源為高頻電源，改造后除塵器進出口壓差控制在450Pa～600Pa，除塵器出口粉塵濃度為19mg/Nm3～25 mg/Nm3，每臺爐配置除塵濾袋6912條，運行至今約10年，平均每4年更換一次濾袋。

除塵濾袋的初始損壞位置多發生在袋區的迎風面區域及袋區與除塵器側墻板區域，然后呈蜂窩狀慢慢擴散，且擴散速率逐漸加快。每次停機檢修，若發現破損的濾袋均進行更換。

2.存在問題分析及控制

2.1迎風面區域濾袋損壞

袋區迎風面正對著除塵器進氣口，此處煙氣流速最高，煙氣口粉塵含量最大。目前較通用的控制方法是在電區出口與袋區進口之間加裝一道煙氣均流裝置，將煙氣重新進行分配，降低局部煙氣流速，減少濾袋沖刷磨損。

2.2袋區最外側區域濾袋損壞

此類問題多數情況下與上一個問題相關聯。除塵器電區出口與袋區進口間所加裝的均流裝置一般為孔板式或槽形板式兩種，這兩種結構形式整體剛性差，受吊掛方式限制無法加裝清灰裝置，粉塵在電區花荷電后，通過均流裝置時會吸附在過流通道內，隨著時間的積累，粉塵達到一定的厚度后，會使均流裝置的特性發生變化，多見于與除塵器進風口中心線高度一致的位置，該處煙氣流速最快，粉塵聚積的最多，過流面阻力增長的最快。阻力變化速率不一致，造成大量含塵煙氣向低阻力區移動，即除塵器兩側方向，并最終進入袋區與除塵器側墻板之間的通道內。該通道靠近除塵器墻板側較平整，摩擦阻力可保持在一定的范圍內，而另一側即靠近袋區濾袋一側，因阻力變化頻繁，在局部會形成煙氣渦流，加速了濾袋的沖刷磨損速率，使濾袋使用壽命縮短出現破損，一般以洞狀破損較常見。

單個或少量濾袋破損后，若不能及時處理，大量含塵煙氣會快速通過濾袋破損處進入濾袋向凈氣室流動，當煙氣剛剛脫離濾袋口時，由于流速突然降低，煙氣中的粉塵便脫離煙氣流沉降在凈氣室中其他濾袋內。當灰量累積到一定的程度，濾袋內容積降低，在清灰氣量不變的情況下，在清灰的瞬間，濾袋纖維所承受的應力急劇增加，易發生疲勞損壞，濾袋出現破損，一般以線狀破損較常見。

因此在一個獨立的分區內一旦出現一條濾袋破損，隨著運行時間的增加，濾袋破損現象會呈蜂窩狀傳播，且速率越來越快。

依據這種原理，可在袋區中間即沿除塵器進出口中心線方向，設置一組煙氣導流裝置，導流裝置進口在均流裝置之前，可將約10%的原煙氣直接引入除塵器袋區后部，可降低袋迎風面煙氣流量，減弱迎風面濾袋沖刷磨損；同時，當均流裝置因流通面堵塞造成阻力變化時，煙氣導流裝置可以根據阻力變化自動平衡導入的煙氣量，降低除塵器兩側的局部煙氣流速，降低該區域出現煙氣渦流的概率。

3.實施方案

3.1實施前需考慮的問題

3.1.1風量分配變化情況

根據風量分配計算，若將10%原煙氣導流至袋區后部，則導流通道截面積約為總流通面積的6.2%，見表1。

根據以上計算結果可以看出，灰量變化隨風量變化同步進行，第一、二袋區灰量減少，第三袋區灰量增加約15%，現有輸灰系統出力滿足要求。

3.2技術方案

根據以上計算，初步確定煙氣導流裝置的截面積約為29.8m2，約占除塵器總流通面積的6%。

初步設計如圖1所示。

實施后，風量分配變化達到設計預期，氣流均布效果良好，第三袋區灰量有所增加，但還在系統設計出力范圍之內。

結語

通過改造，電袋除塵器袋區風量進行了重新分配，電區各項指標基本不變，三級袋區風量、灰量分配更加均勻，抑制了袋區局部因風速過快形成的渦流現象，避免了因渦流造成的濾袋沖刷磨損，延長了濾袋使用壽命，降低了電袋復合式除塵器運行維護成本，同時也降低了廢舊濾袋的處理成本，提高了火力發電廠的市場競爭力。

參考文獻

[1]馬文舉.電袋除塵器濾袋破損失效原因分析[J].寧夏電力，2015（5）：66-70.endprint