布袋除塵器濾袋選型及損壞原因分析

李桂瓊

（宇星科技發(fā)展（深圳）有限公司，廣東 深圳 518057）

隨著近年來(lái)我國(guó)環(huán)保形勢(shì)日益嚴(yán)峻，火力發(fā)電廠、燃煤鍋爐在發(fā)電運(yùn)行、末端治理等過(guò)程中采用多種污染物高效協(xié)同脫除集成系統(tǒng)技術(shù)，使其大氣污染物排放濃度基本符合燃?xì)鈾C(jī)組排放限值，即煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度（基準(zhǔn)含氧量6%）分別不超過(guò)5 mg/m3、35 mg/m3、50 mg/m3。煙塵排放濃度限值的不斷降低促使絕大多數(shù)火力發(fā)電企業(yè)采用“布袋除塵器+濕式靜電除塵器”作為主要的減排方式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在布袋除塵器總造價(jià)中，濾袋成本占40%，而濾袋的更換費(fèi)用占運(yùn)行費(fèi)用的25%～75%。因此，如何延長(zhǎng)濾袋使用壽命，在確保減排指標(biāo)的同時(shí)，充分降低運(yùn)行成本已成為眾多電廠和非電行業(yè)所共同關(guān)心的問(wèn)題[1-2]。

本文以河北南玻600 t/d玻璃窯煙氣環(huán)保設(shè)施項(xiàng)目為例，對(duì)非電行業(yè)煙塵治理項(xiàng)目濾袋的材質(zhì)的選擇、安裝工序及濾袋損壞原因等進(jìn)行分析，總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，提出延長(zhǎng)濾袋使用壽命的方法，從而實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)行費(fèi)用的目標(biāo)。

1 濾袋材質(zhì)選擇

常規(guī)的濾袋主要有機(jī)織物、非織造材料和復(fù)合材料。復(fù)合材料作為新型材料運(yùn)用廣泛于條件惡劣、排放要求高的除塵項(xiàng)目，復(fù)合材料是通過(guò)覆膜、涂層/層合、原料差別、工藝差別等技術(shù)手段使材料的過(guò)濾性更優(yōu)異[3-4]。

濾袋材質(zhì)和表面處理方法必須遵從技術(shù)規(guī)范要求，采用在強(qiáng)度、耐磨、耐熱、抗氧化、抗化學(xué)物質(zhì)和熱膨脹、抗結(jié)露、阻燃等性能方面優(yōu)良的材質(zhì)，必須具有產(chǎn)品合格證書(shū)，至少滿足和符合《袋式除塵器用濾料》（HCRJ042-1999）要求。各濾袋的性能對(duì)比如表1所示。

表1 各濾袋的性能對(duì)比

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，粉塵控制排放要求高的地區(qū)或企業(yè)排放≤5～10 mg/Nm3。為了滿足排放要求，目前普遍采用的是覆膜濾料。覆膜濾料是由常規(guī)濾料表面熱覆或膠覆PTFE薄膜而成，其優(yōu)點(diǎn)是表面過(guò)濾易清灰，PTFE薄膜的孔徑一般在0.5～1.5 μm，能有效減少PM2.5的排放。但覆膜濾料的耐久性，透氣性差，阻力大，提高了運(yùn)行成本。袋身不能熱熔，必須用硅膠涂線縫，阻止粉塵滲透，該技術(shù)更符合環(huán)保要求。

2 濾袋的安裝工序要求

無(wú)論采用哪種材質(zhì)的濾袋，安裝過(guò)程中都需要遵循以下步驟：安裝前對(duì)花板、凈氣室內(nèi)部進(jìn)行清掃，條件允許可接入壓縮空氣把凈氣室內(nèi)部的粉塵吹入灰斗內(nèi)部或開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)，把粉塵排入出口煙道；把整箱的濾袋由人孔門(mén)運(yùn)入凈氣室內(nèi)部，為避免濾袋被刮破，濾袋必須整箱運(yùn)入；給濾袋安裝的工人分發(fā)濾袋安裝保護(hù)套，將濾袋保護(hù)放入花板孔內(nèi)，兩個(gè)人一組把濾袋放入濾袋保護(hù)套中；濾袋全部放入花板孔內(nèi)后把保護(hù)套取出，雙手折彎濾袋彈性環(huán)，外袋口凹槽對(duì)準(zhǔn)花板孔邊緣，均勻接觸并逐漸回放，袋環(huán)與花板整圈貼緊，張緊均勻；從噴吹管尾部端向人孔門(mén)一排排退著安裝，以避免踩壞濾袋彈性卡圈；如果一個(gè)濾袋安裝好后不能及時(shí)安裝袋籠，則應(yīng)對(duì)濾袋采取保護(hù)措施，建議利用濾袋包裝紙殼，疊成雙層，覆蓋在濾袋袋口上，這樣做是為了防止濾袋袋口被腳踩變形。

在安裝完濾袋后系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)性空氣泄漏，不可避免存在的焊縫、金屬封箱蓋不密合等問(wèn)題。采用熒光粉檢漏法和預(yù)噴涂方式，可盡早發(fā)現(xiàn)泄漏問(wèn)題，有效提高除塵效率和濾袋使用壽命。對(duì)除塵器濾袋使用熒光粉檢漏排查漏點(diǎn)，使用專(zhuān)用熒光燈對(duì)除塵器、濾袋、花板、焊縫、煙道等依次檢漏。檢查時(shí)打開(kāi)除塵器頂部蓋板或艙門(mén)并用專(zhuān)用熒光燈在凈氣室檢漏。當(dāng)所有漏點(diǎn)修復(fù)完成后，用另外一種顏色的熒光粉重新檢查，以確保所有的漏點(diǎn)已經(jīng)修復(fù)。

采用預(yù)噴涂的方法不僅可以增加濾袋的過(guò)濾精度，還可以有效防止油污附著。當(dāng)預(yù)噴涂進(jìn)行時(shí)，粉料會(huì)先附在濾袋上，將濾料上的大孔洞堵住，并在濾袋上形成一層粉塵餅，濾料的過(guò)濾孔洞會(huì)變得很小，過(guò)濾的微粒粒徑就小了。預(yù)噴涂法可以中和氣流中的黏性粉塵，先與黏性粉塵結(jié)合，這樣黏性粉塵不會(huì)黏在濾料上，延長(zhǎng)了濾料的壽命。預(yù)噴涂一般采用石灰石粉（堿性），也可用粉煤灰替代。

3 濾袋損壞原因分析

不論是安裝不當(dāng)還是運(yùn)行不當(dāng)都有可能導(dǎo)致濾袋損壞，就南玻項(xiàng)目實(shí)際情況進(jìn)行分析。南玻項(xiàng)目的濾袋總數(shù)1 050條，在運(yùn)行半年時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)27個(gè)濾袋損壞，導(dǎo)致排放濃度大于5 mg/m3，機(jī)組多次停機(jī)檢修。對(duì)濾袋損壞原因進(jìn)行分析，排查結(jié)果如下。

3.1 過(guò)濾風(fēng)速

在除塵器設(shè)計(jì)中，如果過(guò)度追求體積小、造價(jià)低則選擇過(guò)高的過(guò)濾風(fēng)速，易造成運(yùn)行阻力增大，清灰頻繁，將大大縮短濾袋的使用壽命。南玻項(xiàng)目除塵器不清灰時(shí)過(guò)濾風(fēng)速選擇0.66 m/min，風(fēng)速處于合理范圍內(nèi)，排除了過(guò)濾風(fēng)速過(guò)高對(duì)濾袋的影響。

3.2 溫度影響

不同濾袋材質(zhì)的使用壽命不同，濾袋材質(zhì)PTFE+PTFE覆膜處理，整體使用壽命不低于3年，設(shè)計(jì)耐溫要求：正常允許煙氣運(yùn)行溫度100～130℃，瞬時(shí)最高溫度180℃。運(yùn)行溫度過(guò)高，實(shí)際排煙溫度控制在160℃左右，未超出PTFE的瞬時(shí)最高溫度和連續(xù)運(yùn)行溫度，排除了短時(shí)間煙氣溫度過(guò)高燒損濾袋的可能性。同時(shí)，排煙溫度過(guò)低，水汽在煙氣中凝結(jié)，通過(guò)濾袋后，附著在濾袋上，也會(huì)造成濾袋板結(jié)。因此，需嚴(yán)格控制排煙溫度，同時(shí)自控部分需設(shè)置布袋除塵器排煙溫度報(bào)警值和緊急停車(chē)值，杜絕排煙溫度異常升高或降低損壞濾袋。

3.3 噴吹磨損

對(duì)以下3種情況進(jìn)行排查：噴吹壓力過(guò)高，增加了清灰氣流對(duì)濾袋的沖擊力，導(dǎo)致沖刷磨損；噴吹時(shí)間間隔設(shè)置不合理，頻繁噴吹；噴吹壓縮空氣品質(zhì)不合格，帶水帶油，長(zhǎng)時(shí)間造成濾袋板結(jié)。項(xiàng)目濾袋損壞位置不統(tǒng)一，一般在袋身位置，排除了噴吹對(duì)濾袋造成的損傷。

3.4 油污附著

因頻繁鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)和低負(fù)荷運(yùn)行，需要長(zhǎng)時(shí)間投油，未燃盡的油污附著在濾袋上，使濾袋逐步失去活性，造成永久的損傷。本項(xiàng)目已對(duì)布袋除塵器進(jìn)行了預(yù)噴涂，可有效防止油污附著。

3.5 機(jī)械損壞

排除以上4種損傷因素，筆者基本確定濾袋的損壞是由機(jī)械損傷導(dǎo)致的，機(jī)械損傷包括以下3種情況：袋籠在生產(chǎn)和運(yùn)輸中破損出現(xiàn)毛邊或鋒利棱角，損壞濾袋；灰斗和灰位控制不當(dāng)，異常升高至觸及濾袋時(shí)，導(dǎo)致袋籠移位變形，造成濾袋擠壓損壞；濾袋與袋籠尺寸不匹配。

就該項(xiàng)目已使用的濾袋和袋籠進(jìn)行測(cè)試，如圖1～圖4所示，測(cè)試項(xiàng)目分析結(jié)果如表2所示。

圖1 測(cè)試樣品

圖2 濾袋狀態(tài)

圖3 袋籠狀態(tài)

圖4 濾袋和袋籠的粘接狀態(tài)

表2 測(cè)試項(xiàng)目分析

檢測(cè)結(jié)果顯示，袋籠漆層受熱后發(fā)生粘接，使濾袋纖維和粉塵粘接其上。濾袋漆層采用的原料不符合規(guī)范要求，導(dǎo)致袋籠在受熱后發(fā)生粘接，產(chǎn)生撕扯損傷濾袋。

4 結(jié)論

從布袋除塵器的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行、維護(hù)各個(gè)方面入手，通過(guò)各項(xiàng)措施的落實(shí)和運(yùn)行管理的提高，布袋除塵器的濾袋使用壽命基本達(dá)到了預(yù)期要求，減少了支出，也減少了環(huán)境污染，做到煙塵的達(dá)標(biāo)排放，給企業(yè)和社會(huì)都帶來(lái)了可觀的效益。以現(xiàn)煤質(zhì)成分為依據(jù)，更換適合所含成分材質(zhì)的濾袋，并根據(jù)袋籠尺寸選擇濾袋尺寸，包括長(zhǎng)度與直徑，對(duì)濾袋和袋籠的材質(zhì)報(bào)告及質(zhì)量檢測(cè)需落實(shí)到位，避免以次充好，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。