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除塵布袋造成“糊袋”的原因分析及解決辦法

2020-02-14 11:58:44
內容詳情

今天和大家分享的是針對除塵器在運行中出現的“糊袋”問題來進行詳細的解答及應對之策。

針對除塵器布袋運行中經常出現的“糊袋”現象,從工況煙氣、除塵器、濾材、運行控制及其他相關的因素入手進行系統分析,力求找出“糊袋”的原因,尋求避免“糊袋”的方法。布袋在除塵器中運行,常常會由于這樣或那樣的原因喪失或部分喪失過濾性能,從而造成布袋的實際使用壽命比預期縮短,又使得工廠的維護運行成本大幅上升?!昂本褪瞧渲凶畹湫偷膯栴}之一。

筆者和同事們長期從事針對“糊袋”的除塵布袋清灰服務,遇到過各種不同類型的“糊袋”項目,對“糊袋”問題進行了深入的分析與探究,現借助本文有限的篇幅將自己的心得與讀者分享。

一、什么是“糊袋”:

“糊袋”是除塵布袋使用中的一種現象、一個問題,是導致除塵布袋失去功效的原因之一.行業內并沒有統一的定義. 筆者認為: “糊袋”是在除塵布袋長期的運行或停運過程中, 在含濕度高或有油性物質與濾料發生接觸的工況中,灰塵在除塵布袋過濾面或濾料內部凝聚、黏附或結殼且無法被在線清灰系統,造成運行阻力大幅升高的現象。

布袋糊袋后,灰塵致密地覆蓋在濾袋表面,使得濾料的過濾面積大幅減小,濾材的透氣量急劇下降,運行阻力變得很高,使得引風機的負荷增加造成能耗上升,嚴重的甚至會使引風機不堪重負而無法運轉.同時, 除塵布袋的壓降居高不下使得在線清灰系統頻繁清灰, 不但需要消耗大量的壓縮空氣,而且會造成濾料的機械強度的嚴重損失,使用壽命縮短. 所以,如果除塵布袋常期在糊袋狀態下運行, 業主將不得不為系統的運行付出昂的運行成本. 如果糊袋問題得不到及時的解決, 業主將不得不整批更換布袋。

二、糊袋形成的原因:

在實際工況中,可能引起糊袋的因素比較復雜, 對于具體的案例,我們從工況煙氣、除塵器、濾材、運行控制及其他相關的因素入手來進行分析,才能了解其糊袋的誘導因素,以便問題的避免與解決.

1、結露性糊袋:

一般情況下, 布袋除塵器的運行溫度要求高于酸露點溫度25K 以上, 對于布袋來講運行比較. 這主要就是為了避免結露的發生. 當運行溫度低于露點時就會結出液態水. 液態水與粉塵混合并聚集在濾袋表面就會形成糊袋.

露點的計算公式: ts=186+20lgψH2O +26lgψSO3

式中ts為露點溫度,ψH2O 與ψSO3分別為H2O 和SO3的體積分數。

可以看出,煙氣中的水份與三氧化硫的含量越高,露點溫度越高。也就意味著除塵器連續運行溫度越高.而由于受到除塵布袋濾料材質物理性能和運行經濟性的限制,除塵器連續運行溫度控制在某一合適的范圍內. 如果這兩者無法協調,結露將不可避免. 所以,水含量、SO3含量及運行溫度是決定是否結露的三個主要因素。

其次脈沖清灰的壓縮空氣也是引起結露的可能原因之一。壓縮空氣溫度一般遠遠低于除塵器運行溫度,在脈沖瞬間,低溫壓縮空氣會使濾袋上部的溫度降低,當低于露點溫度時,就會導致該部位的濾袋外表面出現結露。而隨著壓縮空氣的下行,其對袋內空氣溫度的影響越來越小。所以,一般除塵袋口以下一米范圍內的糊袋現象較為嚴重。

再次除塵器的漏風率也是造成結露的可能因素。一般除塵器的漏風率在1—2%左右。但隨著運行時間的延長,漏風率會有所升高。如果是在冬季嚴寒的北方,問題就變得較大了。漏風率越高,對除塵器內的局部溫度的影響越大,該泄露部位的濾袋因結露而糊袋的風險越來越高。此外,雖然除塵器壁都設有保溫層,但由于四壁是與外界接觸的前沿,溫度肯定較之其他部位低,實際服務中我們發現通??拷谋诘耐馊Τ龎m布袋的糊袋程度較其他部位高得多。

2、粘結性糊袋

主要是指由于粉塵黏附性比較大,雖然沒有發生結露現象,但粉塵仍然黏附在纖維表面,在線清灰系統無法將其下來。粘結性糊袋的原因可能來自于以下一些情況。

A.粉塵本身的粘性比較大,當其與濾料纖維接觸時,分子間作用力比較強。比如油性顆粒、脫硝生成的硫酸銨、脫硫使用的硝石灰等。

B.有些粉塵雖然沒有粘性,但其很容易潮解,當其被截留在纖維表面后,會吸收空氣中的水分并在纖維表面形成溶液。比如說糖粉。

C.有些粉塵黏附性可能并不強,但是其可以吸收煙氣中的水分并進行重結晶的化學過程,生成新的水硬性的物質或結晶物,形成的“結殼”覆蓋在濾料表面。比如:水泥熟料、脫硫的生成物—硫酸鈣。

D.即使粉塵本身并沒有粘性,但如果粉塵顆粒較細,并且粉塵的含水量比較大,粉塵很容易均勻吸附在濾料表面,形成一層“浮灰”,附著力并不,但很難。運行時間越長,“浮灰”越厚。一般燃煤電廠可能發生此種情況,特別是對于長度超過6米的濾袋比較容易發生。某一北方電廠就曾經由于該原因使得除塵器的運行阻力從1500左右在短時間內上升到2200Pa,造成整條線停運的嚴重情況。

3、結構性糊袋:

我們將所有因為除塵器設計及相關部件結構引起的糊袋和操作不當造成的糊袋統統歸類為結構性糊袋。

A:濾料結構與處理:

有些濾料由于針刺密度不夠,過濾面纖維比較疏松,即使表面經過燒毛處理,但細小的粉塵仍很容易進入濾料內部并駐留其中。粉塵在內部堆積到的程度,再加上煙氣中水蒸汽的影響,逐漸形成由內而外的堵塞。北方某電廠布袋使用不到一年,就因為此問題不得不考慮整批更換布袋。

此外,有些濾料沒有或無法進行燒毛或壓光處理,濾材表面保留著纖維末端,這實際上為結露提供了“凝結核”,使得結露現象首先從纖維末端開始。粉塵也會在此位置首先形成粉塵團,當粉塵團逐漸變大使得相互之間架橋。大面積的糊袋就逐步形成了。在使用純PTFE濾料的垃圾焚燒電廠,如果表面沒有其他任何處理,經??梢园l現纖維末端頑固的粉塵結殼。

另外,對于濕度較大或有酸結露危險的工況,未對濾料進行疏水性處理。糊袋是比較常見的。

B:濾袋配合度:

我們知道,脈沖清灰實際上是利用脈沖氣流與二次氣流對濾袋的沖擊,使濾袋由上向下在緯向出現形變,形變的慣性和濾袋與籠骨的碰撞在表面粉塵層造成“雪崩效應”,從而表面灰塵。清灰效果很大程度上取決于形變慣性的大小和濾袋與籠骨碰撞的強度。實際應用中,由于濾袋緯向尺寸過小或使用中濾料熱收縮程度太大等原因,經過一段時間使用,濾袋“捆綁”在籠骨上無法分離。此時,脈沖清灰造成的濾袋形變很小,濾袋與籠骨碰撞烈度有限,表面粉塵無法。 粉塵在濾袋表面長期積累與板結就可能造成糊袋。

C:噴吹管中壓力分布 :

目前,大量的除塵器采用行噴吹清灰方式。每一行由一根噴吹管負責該行十幾只布袋的清灰。噴吹管上均勻分布著數量相同尺寸的小噴吹孔或噴吹管,一個小噴吹孔或噴吹管對應著一條布袋。從理論上來講,壓縮空氣在噴吹管中前進時,氣體動壓逐漸轉化為靜壓,這樣的轉化直接造成該行的每個濾袋的壓縮空氣量并不相同。清灰效果也就不同了。清灰效果差的糊袋風險比較高。我們在現場也曾經在同狀態下選取同一行的幾只濾袋進行過透氣量的比較測試,高的與低的差別比較大。間接說明這種情況的客觀存在。

D:噴吹壓力不夠:

一般現場的清灰壓力是可以進行調節的,如果清灰壓力不過,清灰效果不佳,灰塵積聚在濾袋表面,長此以往,糊袋風險比較高。如果出現這種情況,無外乎兩種可能:一是系統設計限制,即系統能提供的壓力太小;二是噴吹間隔過短,在次噴吹后,系統壓力還沒有恢復到所要求的壓力,就開始了次脈沖。

E:操作失誤:

  1. 未按要求進行預噴涂,使得點火中的油霧直接侵入濾料,造成糊袋。 2. 在開關機(特別是長時間停機前)時,未按正確程序進行清灰操作。 3. 運行過程中鍋爐出現爆管等意外時,未對濾袋進行正確處理與補救操作。


三、糊袋的解決方法:

當糊袋發生后,首先要分析其產生的原因,嘗試通過調整除塵器運行的數據,觀察是否是運行情況或解決。如果效果不明顯,可選擇以下方法:

1.選擇現場清灰服務。這是我們針對糊袋問題推出的服務。主要是利用大氣量在現場對布袋進行逐一清灰。優點是不需要拆卸籠骨與布袋,只需要將上面噴吹管移去(如果是Lurgi的系統,則不需要卸去噴吹臂)。比較方便省時。

2.選擇水洗服務。國內有些廠家提供此類服務。需要將布袋拆卸包裝后發運到服務廠家,通過水洗后再運回??赡苄钑r較長,而且無法避免該過程中布袋的損壞與水洗對濾料結構的破壞。

3.對于粉塵穿透和油性粉塵造成的糊袋,業主只能選擇整批更換濾袋。

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