電廠袋式除塵器濾袋框架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

電廠袋式除塵器濾袋框架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

今天是綠色科技時(shí)代，中國也越來越多地滿足環(huán)境要求，對(duì)工廠的氣體排放要求越來越高。袋式分離器廣泛應(yīng)用于工廠的氣體分離器處理中。濾袋作為電廠袋式除塵器的決定性部件,具有至關(guān)重要的作用,不僅決定著除塵器的除塵效率,并且制約著袋式除塵器的使用和發(fā)展1.過濾袋的長期壽命原因1.1袋式除塵器濾袋框架市場中的濾袋多種多樣,大小不一,不同的條件下應(yīng)該選用不同規(guī)格的濾袋對(duì)于濾袋規(guī)格(長度L和直徑D)的選擇,主要是考慮進(jìn)入濾袋的入口速度Vi(m/s),含塵氣體在進(jìn)入每條濾袋時(shí),對(duì)入口速度Vi要有一定的限制,如果過快,不僅會(huì)加速清灰降塵的二次飛揚(yáng),而且還會(huì)致使粉塵的摩擦加劇,使得濾袋的磨損迅速增加,通常Vi不能大于2m/s。袋式除塵器濾袋的長徑比一般需要控制在10～45之間。因?yàn)槊看吻寤視r(shí),濾袋框架都與濾袋直接接觸,產(chǎn)生摩擦,因此,針對(duì)濾袋框架,其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性也必將直接影響濾袋的使用壽命。濾袋框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要足兩點(diǎn),一是濾袋與濾袋框架兩者的直徑匹配要合理,二是濾袋框架豎筋和橫筋的數(shù)量要合理。而這些設(shè)計(jì)是否合理,還要參照濾袋的材質(zhì),根據(jù)濾袋的彈性、耐性而定,因此要靈活運(yùn)用。1.2無堿纖維在燃用低硫煤煙氣袋式除塵器的濾料就是由合成纖維、天然纖維或玻璃纖維所織成的布或氈。根據(jù)實(shí)際情況再把布或氈縫成或者圓筒形濾袋或者扁平形濾袋。在電廠行業(yè)中,需要根據(jù)煙氣性質(zhì),選擇適合十具具體實(shí)際條件的濾料。在我國,適用于電廠煙氣特性的常用濾袋纖維為聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亞胺(P84)以及無堿玻纖等等。PPS主要是用于處理燃用低硫煤的煙氣,它的適用條件是無強(qiáng)氧化劑及沒有酸堿性氣體成分,含氧量小于10%,180℃以下,但是PPS價(jià)格適中,由于水解穩(wěn)定性好,適用于煙氣含濕量大,并且具有耐化學(xué)性,可以忍受惡劣環(huán)境;PTFE是當(dāng)今最耐腐蝕性的材料之一,可在260℃下長期工作,具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕能力,耐熱、耐寒、耐磨,適用于極端惡劣的環(huán)境,但是價(jià)格數(shù)倍于其他纖維;P84工作條件是260℃以下,不能再高濕狀態(tài)下使用,可以忍受酸性廢氣和堿性粉塵,透氣性好、過濾效果好且有降阻增效的效果;無堿纖維可在260℃至280℃下長期工作,但是由于其比較脆弱,只能用在反吹風(fēng)清灰系統(tǒng)的除塵器上?！?從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮,可以將其組合成復(fù)合濾料,不同的纖維揚(yáng)長避短,提升濾料的綜合性能。1.3煙氣速度不一致氣流分布不僅影響袋式除塵器整機(jī)性能,而且對(duì)除塵設(shè)備安全以及整個(gè)系統(tǒng)安全運(yùn)行具有很重要的影響。袋式除塵器對(duì)氣流分布有一定的要求,即同一斷面上的氣流速度不一致,而這只需要對(duì)進(jìn)入除塵器的煙氣進(jìn)行分布即可。在設(shè)計(jì)之初,需要運(yùn)用Fluent軟件的模擬得到了初步的氣流分布數(shù)據(jù),然后制作實(shí)物模型,對(duì)氣流分布進(jìn)行測(cè)定氣流分布結(jié)構(gòu)一般是采用兩層不同開孔率的氣流分布板,即使同一塊氣流分布板上開孔率也完全一樣,從而有效的分配氣流,使濾袋束周邊的煙氣低速擴(kuò)散,不僅能夠避免由局部射流造成的濾袋磨損,同時(shí)也避免了由氣流分布不均導(dǎo)致濾袋負(fù)荷不均的現(xiàn)象。1.4除塵器濾袋的運(yùn)行控制在日常的工作過程中,必須嚴(yán)格按照使用說明進(jìn)行操作,保證機(jī)器的正常運(yùn)行,確保除塵器濾袋處在適應(yīng)的工況條件中運(yùn)行,防止對(duì)濾袋的壽命造成不利影響-另外,必須要進(jìn)行及時(shí)有效的清灰,既要避免過度清灰,導(dǎo)致濾袋縮癟現(xiàn)象,又要避免清灰不力造成濾袋破損的現(xiàn)象-2、濾袋的維修費(fèi)用濾袋是袋式除塵器的心臟,決定其性能的最關(guān)鍵因子,濾袋的維修費(fèi)用在除塵器維修費(fèi)用中所占的比例是最大的。造成濾袋損壞的主要因素有:高溫?zé)龤?、腐蝕、機(jī)械損壞、安裝質(zhì)量、操作管理等多方面原因。2.1高溫香煙對(duì)濾袋的損傷2.1.1煤粉的燃燒及燃燒煤粉的危害高溫會(huì)對(duì)濾袋造成致命的損害。比如黑龍江某煤炭發(fā)電廠,因?yàn)槊悍鄹稍锖?顆粒既小又粘,清灰十分不理想,導(dǎo)致濾袋表面遺留很多干燥后的煤粉,而由于這種干燥后的煤粉燃點(diǎn)非常低,高溫的煙氣進(jìn)入除塵器后,會(huì)迅速點(diǎn)燃濾袋表面的煤粉,導(dǎo)致整臺(tái)除塵器的濾袋及骨架全部被燒毀。2.1緯向收縮率過高溫收縮是由高溫?zé)煔鈱?duì)濾袋造成的另一種損害雖然由于濾料的材質(zhì)不同,每種濾料的使用溫度有所不同,但。當(dāng)煙氣溫度超過其使用溫度后,如果濾袋的經(jīng)向收縮率過大,導(dǎo)致濾袋在長度方向上變短,濾袋袋底緊托著骨架,因?yàn)槭芰Χ鴵p壞如果濾袋的緯向收縮率過大,將導(dǎo)致濾袋在徑向上變小,濾袋會(huì)緊緊箍在骨架上,甚至沒有辦法將骨架抽出,使濾袋一直處于受力狀態(tài),導(dǎo)致濾袋的收縮變形、變硬、變脆,加快強(qiáng)度耗損、降低濾袋壽命2.2高溫高溫和高溫是影響煙氣的因素在眾多濾袋損壞原因中,腐蝕造成濾袋損壞的情況是最常見的,這是因?yàn)闊煔庵泻卸喾N腐蝕性物質(zhì),并且高溫能夠增強(qiáng)腐蝕作用,從而會(huì)造成濾袋損壞。造成腐蝕的主要原因有水解、氧化、酸、堿腐蝕,其中主要以水解、氧化原因造成損壞較多,而酸腐蝕次之,堿腐蝕基本很少見。2.2.1濾袋耐水性能纖維水解是指水分子由空氣進(jìn)入到纖維中,與其中的高分了發(fā)生化學(xué)反應(yīng),通過斷裂分子鏈生成新的小分子物質(zhì)的過程。由于水解導(dǎo)致纖維的分子量變小,因此纖維的抗拉強(qiáng)度減弱,致使濾袋損壞。由縮聚型聚合體生產(chǎn)的合成纖維是不具備抗水解的耐性,比如常用的諾梅克斯,聚脂類等濾料“當(dāng)然,要發(fā)生水解現(xiàn)象必須具有三個(gè)因素,高溫、濕度、化學(xué)品,只有在三者共同作用下,才能激活分子,發(fā)生水解現(xiàn)象,煙氣溫度和水分子含量越高,濾袋水解越嚴(yán)重。2.2.2高溫下pps纖維特性氧化是導(dǎo)致濾袋損壞的另一主要因素纖維氧化也是化學(xué)過程,即纖維中分子失大(或電離)電子,例如PPS纖維,在高溫條件下,大概150℃的溫度,氧分子會(huì)攻擊纖維分子中的“S”元素,并與之結(jié)合,導(dǎo)致PPS纖維發(fā)生變色、變硬、變脆的現(xiàn)象,強(qiáng)度降低而導(dǎo)致濾袋損壞,甚至纖網(wǎng)發(fā)生破碎,脫離基布。2.2.3采用ptfe濾袋的殘損嚴(yán)重?zé)煔庵泻兴釅A性成分,會(huì)隨著氣體的濃度變化而改變露點(diǎn),若除塵器在露點(diǎn)以下開機(jī)或停機(jī)時(shí),廢氣中的SO2會(huì)遇水形成H2SO4,導(dǎo)致濾袋纖維發(fā)生硬化、變形,從而失去強(qiáng)度而損壞腐蝕損壞的痕跡一般呈現(xiàn)出放射狀,在濾袋表而形成大1而積的變色,濾袋變硬、變脆并出現(xiàn)少量不規(guī)則的圓周洞,但與火星燒穿濾袋產(chǎn)生的不規(guī)則圓周洞有所不同,可用肉眼分辨出來的在河南某電廠的煙氣中的酸性物質(zhì)含量非常高,PTFE濾袋平均使用壽命不到3個(gè)月,就被腐蝕得嚴(yán)重到無法繼續(xù)使用。2.3凝結(jié)、板結(jié)現(xiàn)象在袋式除塵器運(yùn)行中,結(jié)露是最常發(fā)生的故障,造成濾袋結(jié)露的最大原因就是水分,濾袋之所以含有水分通常是因?yàn)榈蜏厍闆r下發(fā)生了凝露現(xiàn)象,特別是在處理燃燒或高溫?zé)煔鈺r(shí),如果濾袋表面的初始粉塵層含有水分,干燥后,粉塵就會(huì)發(fā)生凝結(jié)、板結(jié)現(xiàn)象。濾袋結(jié)露導(dǎo)致粉塵在濾袋表面粘結(jié)、板結(jié),使得濾袋彈性降低甚至失去彈性,不能正常過濾造成停機(jī),加速濾袋的腐蝕和損壞。防止濾袋結(jié)露主要有以下四個(gè)方法:第一,避免開機(jī)不當(dāng);第二,避免在除塵器阻力大時(shí)開機(jī),比如在低于露點(diǎn)時(shí),或在除塵器停機(jī)后濾袋表面有冷凝水重新開機(jī)時(shí),應(yīng)預(yù)熱除塵器進(jìn)口的含塵空氣或預(yù)覆粉塵層;第三、低于露點(diǎn)的情況下,不論是開機(jī)還是運(yùn)行,如果進(jìn)氣分布不勻,將易造成除塵器殼體發(fā)生局部腐蝕,因此,應(yīng)盡量避免除塵器在露點(diǎn)以下工作,否則必須使用保溫裝置;第四,袋式除塵器的活動(dòng)裝置一定要密封,如果密封不嚴(yán),外部空氣會(huì)滲入濾袋,在除塵器內(nèi)部產(chǎn)生低溫區(qū),當(dāng)處理高溫廢氣時(shí),低溫處就會(huì)發(fā)生結(jié)露,腐蝕濾袋。3、袋式分離器損壞故障防治針對(duì)本文對(duì)常見濾袋故障的分析,結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn),提出四點(diǎn)防止濾袋損傷的技術(shù)措施。3.1改善塵器花板及骨架的配合對(duì)煙氣處理系統(tǒng)工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)要精益求精。首先,加固袋式除塵器花板的結(jié)構(gòu),提高其強(qiáng)度、防止變形;其次,檢查和改善濾袋與花板及骨架的配合,防止煙塵短路泄漏和濾袋的磨損;最后,改善除塵器入口導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)和安裝角度,實(shí)現(xiàn)有效地分流和導(dǎo)流。3.2濾料的更換和濾袋的安裝在總結(jié)特定電廠使用濾料經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選出適宜本電廠煙塵特性的濾料;務(wù)必對(duì)除塵濾料的纖維類型、規(guī)格結(jié)構(gòu)、加工過程、處理方法等進(jìn)行嚴(yán)格要求;更換濾料類型時(shí)要謹(jǐn)慎認(rèn)真的進(jìn)行研討并委托權(quán)威檢測(cè)部門進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測(cè);依據(jù)除塵骨架的尺寸,結(jié)合濾料的高溫下的熱收縮率制定濾袋的尺寸;正確安裝濾袋,嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行操作和檢查;除利用儀表對(duì)煙塵進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)外,還需要定期或“逢停必查”的對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測(cè)檢查,如有異常,馬上采取措施。3.3關(guān)鍵作用的研究清灰系統(tǒng)作為袋式除塵器的重要設(shè)施,對(duì)除塵器的運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。為了保證清灰系統(tǒng)的正常運(yùn)行,不僅要在設(shè)計(jì)上力求合理,在安裝的過程中要精益求精,還要進(jìn)行定時(shí)維護(hù),堅(jiān)決避免發(fā)生清灰氣流偏吹、噴吹過重或者速度過大等故障。3.4關(guān)鍵參數(shù)測(cè)試和監(jiān)測(cè)起草制定“除塵系統(tǒng)”的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)對(duì)控制系統(tǒng)的處理風(fēng)量、煙氣溫度,噴油、爆管、入口含塵濃度、摻風(fēng)量等各項(xiàng)