隨著我國(guó)環(huán)保排放要求的不斷提高，火電廠煙塵排放指標(biāo)日趨嚴(yán)格，袋式除塵器因其具有除塵效率高、排放效果受煙氣量波動(dòng)、煤種變化和灰塵性質(zhì)影響不大等優(yōu)點(diǎn)，得到了電力設(shè)計(jì)和生產(chǎn)單位的廣泛關(guān)注，并得到了大量的使用。袋式除塵器在火電廠生產(chǎn)過(guò)程中不是單純的環(huán)保設(shè)備，同時(shí)也是重要的生產(chǎn)設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定可靠與否，直接關(guān)系到機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。如果袋式除塵器運(yùn)行阻力過(guò)高，勢(shì)必會(huì)影響到機(jī)組的出力和電耗；如果袋式除塵器濾袋破損，將直接導(dǎo)致粉塵超標(biāo)，同時(shí)粉塵對(duì)下游的引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生磨損。
袋式除塵器在火電廠鍋爐煙氣處理上應(yīng)用已有很多成功的案例，在煙塵排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)和削減方面起到了積的作用。但也有一些袋式除塵項(xiàng)目，存在著由于除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、配套件選型不合適、制作安裝不到位及操作維護(hù)不當(dāng)，導(dǎo)致袋式除塵器未能達(dá)到理想使用效果。同時(shí)，很多燃煤電廠采用的燃料并非單純的煤，還包括煤矸石、煤泥、石油焦、煤氣摻燒等，由于煙氣特性不一，對(duì)袋式除塵器的設(shè)計(jì)選型和運(yùn)行維護(hù)提出了更高的要求。
2、袋式除塵器設(shè)計(jì)選型依據(jù)袋式除塵器設(shè)計(jì)選型通常依據(jù)處理風(fēng)量來(lái)確定設(shè)備規(guī)格，結(jié)合入口粉塵濃度并按照設(shè)備阻力要求選擇過(guò)濾風(fēng)速，結(jié)合煙氣溫度、濕度、氣體組分、粉塵特性、排放要求來(lái)確定濾袋材質(zhì)及表面處理方式，并根據(jù)入口粉塵濃度、粉塵顆粒度來(lái)確定除塵器的結(jié)構(gòu)型式，包括除塵器進(jìn)風(fēng)方式、煙氣流場(chǎng)分布和清灰方式。
過(guò)濾風(fēng)速也稱氣布比，通常在入口粉塵濃度小于50g/Nm3條件下，適合的過(guò)濾風(fēng)速選擇在0.9-1.0m/min，在入口粉塵濃度在50-100g/Nm3條件下，適合的過(guò)濾風(fēng)速選擇在0.85-0.9m/min。選擇好過(guò)濾風(fēng)速后，即可結(jié)合處理煙氣量確定過(guò)濾面積。按此進(jìn)行設(shè)計(jì)選型，設(shè)備運(yùn)行阻力可以控制在1200Pa以下。
火電廠鍋爐煙氣進(jìn)入到除塵器入口溫度通常在120-160℃之間，也有少量運(yùn)行溫度小于110℃或大于170℃，盡管很多高溫濾料單純從濾料耐溫角度而言是可以選擇的，但由于煙氣中存在O2、NO2、SO3、H2O等物質(zhì)，這些物質(zhì)對(duì)某些濾料在高溫條件是有化學(xué)損傷作用的，因而濾料選擇要結(jié)合溫度、煙氣組分和性價(jià)比綜合考慮。
煙氣濕度是影響煙氣露點(diǎn)溫度的重要因素之一，也會(huì)影響到粉塵的黏度，從而影響到除塵器的過(guò)濾和清灰性能。鍋爐爆管導(dǎo)致大量水汽進(jìn)入除塵器進(jìn)而產(chǎn)生糊袋現(xiàn)象，就是煙氣濕度急劇升高原因所致。有些燃料如褐煤、煤泥含水率高達(dá)30%，煙氣濕度對(duì)應(yīng)要達(dá)到12-15%，比常規(guī)的煙氣濕度5-8%要高出一倍以上，勢(shì)必使粉塵的黏性加大，此時(shí)濾料的表面處理就至關(guān)重要，除常規(guī)的燒毛、熱定型外，還需進(jìn)行PTFE乳液浸漬處理，目的就是提高濾料表面的易清灰性能。同時(shí)，高的煙氣濕度在溫度較高的條件下，對(duì)P84、NOMEX等濾料具有的水解損傷作用。
煙氣組分中的O2、NO2、SO3對(duì)濾料具有較強(qiáng)的氧化作用，而SO2、SO3、HCl、HF又對(duì)濾料具有較強(qiáng)的酸腐蝕作用，燃煤中的這些對(duì)濾料容易造成化學(xué)損傷的物質(zhì)不可避免的存在，因而在濾料材質(zhì)選擇方面就需要考慮這些因素，而且這些物質(zhì)在煙氣中所占的比例和煙氣運(yùn)行溫度一同影響著濾料材質(zhì)的選擇。
粉塵的特性決定著濾袋的表面處理方式和清灰方式，其特性表現(xiàn)在粒徑分布、粉塵形狀、粉塵的密度、附著性和凝聚性、吸濕性和潮解性、磨啄性。粉塵的粒徑分布主要影響袋式除塵器的清灰和阻力，細(xì)顆粒粉塵難捕集，捕集后的形成的粉塵層較密實(shí)，對(duì)清灰會(huì)造成的困難，粗顆粒粉塵易捕集，捕集后形成的粉塵層較疏松，有利于清灰，但粗顆粒粉塵對(duì)濾料和設(shè)備都有的磨損作用，特別是粉煤灰磨啄性很強(qiáng)，覆膜濾袋不適合在此工況條件下使用。從某種意義上講，粗細(xì)搭配的混合粉塵對(duì)過(guò)濾和清灰都是有利的。粉塵形狀分為規(guī)則形和不規(guī)則形，規(guī)則形粉塵表面光滑，比表面積小，不容易被濾料攔截，不規(guī)則形粉塵表面粗糙，比表面積大，容易被濾料攔截。但不規(guī)則形狀的塵粒容易對(duì)濾袋產(chǎn)生磨損。對(duì)于多數(shù)粉塵而言，其密度對(duì)袋式除塵器的設(shè)計(jì)選型影響不大，但是，密度特別小的粉塵將對(duì)清灰增加困難，需要特別考慮氣流分布和清灰方式。粉塵的附著性和凝聚性有利于微細(xì)粉塵的凝聚和一次粉塵層的建立，從而提高除塵效率，但不利于清灰。吸濕性和潮解性強(qiáng)的粉塵易在濾袋表面吸濕和固化，有些粉塵吸濕后發(fā)生潮解，其性質(zhì)和形態(tài)均發(fā)生變化，形成粘稠狀物，將導(dǎo)致除塵器清灰困難，阻力增大。粉塵的磨啄性關(guān)系到除塵器本體設(shè)計(jì)和進(jìn)風(fēng)方式的選擇，甚至要考慮預(yù)處理措施，局部流速高的部位要做防磨處理。
3、袋式除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)袋式除塵器是利用纖維編織的袋式過(guò)濾元件來(lái)捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。其過(guò)濾機(jī)理是塵粒在繞過(guò)濾布纖維時(shí)因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細(xì)微的塵粒（粒徑為1?m或更小）則受氣體分子沖擊（布朗運(yùn)動(dòng)）不斷改變著運(yùn)動(dòng)方向，由于纖維間的空隙小于氣體分子布朗運(yùn)動(dòng)的自由路徑，塵粒便與纖維碰撞接觸而被分離出來(lái)。過(guò)濾的過(guò)程分兩個(gè)階段，首先是含塵氣體通過(guò)清潔的濾料，此時(shí)起過(guò)濾作用的主要是濾料纖維的阻留；其次，當(dāng)被阻留的粉塵不斷增加，一部分粉塵嵌入到濾料的內(nèi)部，一部分覆蓋在濾料表面形成粉塵層，此時(shí)主要靠粉塵層過(guò)濾含塵氣體。隨著除塵器過(guò)濾工作的延續(xù)，除塵器濾袋表面的粉塵將越積越厚，直接導(dǎo)致除塵器阻力的上升，因此，需要對(duì)濾袋表面的粉塵進(jìn)行定期的，即清灰。
3.1煙氣流場(chǎng)分布設(shè)計(jì)
袋式除塵器從其除塵機(jī)理而言，確保達(dá)到預(yù)期的排放指標(biāo)是很容易實(shí)現(xiàn)的，但如何確保濾袋使用壽命更長(zhǎng)，達(dá)到30000小時(shí)的確保壽命甚至更長(zhǎng)，至關(guān)重要的因素之一即是創(chuàng)建合理的煙氣流場(chǎng)，也就是促使氣流均勻分布到每個(gè)過(guò)濾單元和每條濾袋。氣流擴(kuò)散空間大有利于煙氣的自然分配，同時(shí)煙氣由于速度低，該空間兼有重力除塵功能，如果在進(jìn)風(fēng)口或擴(kuò)散區(qū)域設(shè)置導(dǎo)流板，除有利于氣流分布外，還可以兼有慣性除塵作用，這樣可以大幅度降低接觸到濾袋的煙塵濃度。尤其是高含塵濃度、粉塵顆粒較粗的工況條件更應(yīng)考慮這樣的設(shè)計(jì)原則，如干法脫硫后、煤矸石電廠和其它燃燒劣質(zhì)煤的工況。
袋式除塵器氣流分布主要決定于進(jìn)風(fēng)方式的選擇與設(shè)計(jì)。從進(jìn)風(fēng)方式來(lái)看，袋式除塵器的進(jìn)風(fēng)方式有單元進(jìn)風(fēng)、沉降進(jìn)風(fēng)、直通進(jìn)風(fēng)、階梯進(jìn)風(fēng)等多種方式，各種進(jìn)風(fēng)方式均有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但從降低設(shè)備固有阻力來(lái)看，直通進(jìn)風(fēng)和階梯進(jìn)風(fēng)方式相對(duì)比較合理，從離線清灰和不停機(jī)檢修來(lái)看，單元進(jìn)風(fēng)和沉降進(jìn)風(fēng)方式更具有性。
單元進(jìn)風(fēng)方式的袋式除塵器由若干個(gè)單元倉(cāng)室（3-24個(gè)）組合而成，通過(guò)進(jìn)出口總管將單元進(jìn)出風(fēng)口連接，設(shè)計(jì)時(shí)要求充分考慮進(jìn)風(fēng)總管與各支管的流量分配和阻力分布情況，合理選擇氣流速度，合理設(shè)置均風(fēng)導(dǎo)流裝置，促使煙氣能夠在各倉(cāng)室等量分布，各濾袋承受負(fù)荷均勻，以達(dá)到降低設(shè)備阻力和延長(zhǎng)濾袋使用壽命的目的，從而確保設(shè)備能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。
沉降進(jìn)風(fēng)方式與單元進(jìn)風(fēng)方式類似，同樣由若干個(gè)單元倉(cāng)室（3-24個(gè)）組合而成，通過(guò)進(jìn)出口總管將單元進(jìn)出風(fēng)口連接，區(qū)別在于單元進(jìn)風(fēng)口豎直向下，而不是水平接入單元灰斗，這樣設(shè)置方式可以起到慣性除塵的作用，尤其適用于高粉塵濃度場(chǎng)合的除塵，如干法脫硫后配套的袋式除塵器。
直通進(jìn)風(fēng)方式為除塵器采用箱體擴(kuò)散進(jìn)風(fēng)，來(lái)自空預(yù)器的煙氣通過(guò)煙道進(jìn)入到除塵器的進(jìn)口喇叭，進(jìn)口喇叭內(nèi)部設(shè)置有兩級(jí)布風(fēng)板，煙氣經(jīng)布風(fēng)板和導(dǎo)流板分配后進(jìn)入袋濾區(qū)域，袋濾區(qū)內(nèi)安裝有濾袋和籠骨，煙氣透過(guò)濾袋完成了過(guò)濾，粉塵被阻擋在濾袋的外表面，過(guò)濾后的潔凈氣體在濾袋內(nèi)部，并通過(guò)排風(fēng)總管排放。
階梯式進(jìn)風(fēng)方式同樣采用箱體擴(kuò)散進(jìn)風(fēng)，來(lái)自空預(yù)器的煙氣通過(guò)煙道進(jìn)入到除塵器的進(jìn)口喇叭，進(jìn)口喇叭內(nèi)部設(shè)置有兩級(jí)布風(fēng)板，布風(fēng)板上按規(guī)則開(kāi)孔，二級(jí)布風(fēng)板放置在進(jìn)口喇叭末端，與頂板相連，與兩側(cè)壁板、灰斗上沿均留有的距離，實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)進(jìn)風(fēng)占總煙氣量的1/6、側(cè)面進(jìn)風(fēng)占總煙氣量的1/3、底面進(jìn)風(fēng)占總煙氣量的1/2的三維布風(fēng)方式，并結(jié)合濾袋的階梯形排布，實(shí)現(xiàn)在進(jìn)風(fēng)方向上，呈流通面積階梯遞減趨勢(shì)，在出風(fēng)方向上，呈流通面積階梯遞增趨勢(shì)。為確保出風(fēng)順暢，避免氣流積聚，在出口喇叭內(nèi)設(shè)置縱橫兩向交錯(cuò)的導(dǎo)流葉片，形成分層網(wǎng)錐出風(fēng)。
檢驗(yàn)煙氣流場(chǎng)設(shè)計(jì)合理與否可以通過(guò)三種方式加以評(píng)判。一是通過(guò)數(shù)學(xué)建模，即通過(guò)CFD模擬方式判斷煙氣流場(chǎng)中各點(diǎn)的煙氣流速是否符合設(shè)計(jì)要求。二是通過(guò)建立物理模型，按實(shí)際所需設(shè)備規(guī)格的10-20%比例并依據(jù)相應(yīng)的方法創(chuàng)建模型，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后借助風(fēng)速儀檢測(cè)除塵器各區(qū)域的煙氣流速，在此過(guò)程中可以適當(dāng)調(diào)整導(dǎo)流板的方位。三是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)冷態(tài)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)在凈氣室內(nèi)測(cè)試各區(qū)域袋口的過(guò)濾風(fēng)速，如果各袋口出風(fēng)速度均勻，可以判定整個(gè)煙氣流場(chǎng)符合技術(shù)要求。
3.2清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)
袋式除塵器的清灰系統(tǒng)設(shè)計(jì)及清灰制度的設(shè)置合理與否將直接影響到除塵器的運(yùn)行穩(wěn)定性、運(yùn)行安全及濾袋的使用壽命。對(duì)袋式除塵器的清灰來(lái)說(shuō),清灰太不行,因?yàn)檫@樣會(huì)失去粉塵層的過(guò)濾作用,更多的超細(xì)粉塵會(huì)直接進(jìn)入濾料內(nèi)部而引起過(guò)濾阻力不斷上升,以及清灰力過(guò)大會(huì)影響濾袋壽命等。清灰不也不行,這樣會(huì)使濾袋的過(guò)濾阻力過(guò)高,而影響整個(gè)機(jī)組的正常運(yùn)行。另外,袋式除塵器的清灰還盡可能地確保整個(gè)濾袋及各個(gè)區(qū)域清灰程度均勻,否則會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)阻力分布不均勻,從而影響到內(nèi)部的氣流分布。
袋式除塵器的清灰很多，從目前我國(guó)燃煤電廠已投入商業(yè)化運(yùn)行的袋式除塵器來(lái)看，清灰方式主要分為低壓脈沖固定行噴吹方式、低壓脈沖旋轉(zhuǎn)噴吹方式和分室定位反吹方式，其中前兩種應(yīng)用更為普遍一些。
低壓脈沖固定行噴吹袋式除塵器的脈沖噴吹裝置采用固定管噴式結(jié)構(gòu)，一只脈沖閥對(duì)應(yīng)一根噴吹管，而一根噴吹管對(duì)應(yīng)14-16個(gè)噴嘴，噴嘴孔徑大小不一，呈規(guī)則排布，并與濾袋逐一對(duì)應(yīng)，脈沖閥開(kāi)啟時(shí)間為0.1秒，補(bǔ)氣時(shí)間為10秒。電磁脈沖閥采用進(jìn)口產(chǎn)品，噴吹壓力為0.2～0.3MPa（可調(diào)），氣量為0.2～0.25m3/次。低壓脈沖固定行噴吹袋式除塵器噴吹清灰原理是依靠脈沖閥膜片快速開(kāi)啟，在瞬間釋放壓縮空氣，壓氣從噴嘴中高速噴出，引射數(shù)倍的周圍氣體注入袋內(nèi)，濾袋快速膨脹，袋壁產(chǎn)生很大的加速度，抖落濾餅，從而實(shí)現(xiàn)清灰。
低壓脈沖旋轉(zhuǎn)噴吹袋式除塵器每個(gè)濾袋束設(shè)置一個(gè)清灰裝置，其中包括一個(gè)脈沖壓縮空氣儲(chǔ)氣罐，電磁隔膜閥和旋轉(zhuǎn)支管。脈沖清灰壓縮空氣由羅茨風(fēng)機(jī)提供。羅茨風(fēng)機(jī)將壓縮空氣通過(guò)輸氣管道輸送到位于除塵器頂蓋上部的壓縮空氣儲(chǔ)氣罐中，當(dāng)清灰指令下達(dá)以后，壓縮空氣從儲(chǔ)氣罐經(jīng)過(guò)隔膜閥和旋轉(zhuǎn)風(fēng)管將壓縮空氣噴入濾袋實(shí)現(xiàn)脈沖清灰。旋轉(zhuǎn)風(fēng)管在花板上部分為3-6個(gè)支管，在旋轉(zhuǎn)風(fēng)管的底部有一個(gè)密封軸承支座。在每一圈布袋上都對(duì)應(yīng)若干個(gè)數(shù)量不等的噴嘴，旋轉(zhuǎn)風(fēng)管通過(guò)法蘭與支管連接，旋轉(zhuǎn)風(fēng)管穿過(guò)凈氣室頂部，旋轉(zhuǎn)風(fēng)管通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)速約為1轉(zhuǎn)/分。
分室定位反吹袋式除塵器采用鍋爐引風(fēng)機(jī)出口的凈化煙氣作為清灰氣源，通過(guò)反吹風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)定位反吹裝置反吹到濾袋內(nèi)部，風(fēng)量為總風(fēng)量的1%左右，風(fēng)壓為3000Pa。
三種清灰方式比較分析如下：
3.2.1低壓脈沖固定行噴吹袋式除塵器清灰方式
每個(gè)噴嘴與濾袋一一對(duì)應(yīng)，清灰比較，且噴吹系統(tǒng)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)部件，因而運(yùn)行穩(wěn)定可靠；
脈沖閥數(shù)量較多，通常為3”，每只脈沖閥對(duì)應(yīng)的濾袋面積一般小于60㎡，因而個(gè)別脈沖閥出現(xiàn)故障，對(duì)除塵器總體運(yùn)行性能影響不大；
采用圓形濾袋并呈矩形布置，各濾袋表面承受含塵氣體壓力相同，有利于濾袋壽命的確保；
采用的單倉(cāng)過(guò)濾面積一般為600-1500㎡左右，倉(cāng)室數(shù)量可靈活調(diào)整，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性很好，更容易實(shí)現(xiàn)離線清灰和不停機(jī)檢修。
3.2.2低壓脈沖旋轉(zhuǎn)噴吹袋式除塵器清灰方式
旋轉(zhuǎn)支管底部的噴嘴對(duì)應(yīng)濾袋束進(jìn)行噴吹，邊吹邊旋轉(zhuǎn)，噴吹氣量較大，壓力較小，噴吹下來(lái)的壓縮空氣并不能完全直接射入到濾袋內(nèi)部，部分空氣吹到花板或?yàn)V袋邊緣，清灰并不；
脈沖閥數(shù)量較少，通常為8-12”，每只脈沖閥對(duì)應(yīng)的濾袋面積一般小于1500-2500m2，因而個(gè)別脈沖閥出現(xiàn)故障，對(duì)除塵器總體運(yùn)行性能影響較大；
因采用旋轉(zhuǎn)噴吹方式，濾袋通常為扁圓形，呈同心圓布置。濾袋排布緊密但倉(cāng)室四角閑置。因而其外圍濾袋和中心區(qū)濾袋表面承受含塵氣體壓力有所不同；
單倉(cāng)過(guò)濾面積較大，如果單倉(cāng)離線檢修時(shí)，將使除塵器過(guò)濾風(fēng)速形成較大幅度的增加，為了確保濾袋的使用壽命和避免除塵器阻力的過(guò)分增大，單倉(cāng)檢修時(shí)一般需要鍋爐減負(fù)荷運(yùn)行。
3.2.3分室定位反吹袋式除塵器清灰方式
采用鍋爐引風(fēng)機(jī)出口的凈化煙氣作為清灰氣源，與除塵器內(nèi)的煙氣等溫、等氧含量，可避免溫差和氧量增加對(duì)濾袋的影響，但應(yīng)防止粉塵排放超標(biāo)現(xiàn)象，否則會(huì)出現(xiàn)“倒灌灰”現(xiàn)象；
回轉(zhuǎn)定位反吹裝置對(duì)應(yīng)濾袋束進(jìn)行吹掃，吹掃氣量很大，壓力很小，吹掃下來(lái)的凈化煙氣并不能完全直接射入到濾袋內(nèi)部，部分吹到吹到花板或?yàn)V袋邊緣，清灰并不；
回轉(zhuǎn)定位反吹裝置因有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，存在的故障隱患。
綜上所述，低壓脈沖固定行噴吹方式清灰更為，且沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，更能滿足電廠運(yùn)行穩(wěn)定可靠的要求。
3.3保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
保護(hù)系統(tǒng)是依據(jù)鍋爐啟停和出現(xiàn)異常情況時(shí)煙氣工況條件設(shè)計(jì)的。主要由預(yù)涂灰裝置、緊急噴淋降溫系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、濾袋保護(hù)裝置等組成。
預(yù)涂灰包括投運(yùn)前對(duì)濾袋表面形成粉塵層、長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷全投油運(yùn)行和長(zhǎng)時(shí)間停爐再次啟動(dòng)三種情形，特別是有些電廠位于城區(qū)附近，在鍋爐啟動(dòng)投油和低負(fù)荷投油助燃時(shí)由于環(huán)保要求不允許開(kāi)旁路，而直接要經(jīng)過(guò)濾袋，如濾袋不采用預(yù)涂灰，必將導(dǎo)致濾袋出現(xiàn)油霧堵塞現(xiàn)象。
緊急噴淋降溫系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐結(jié)焦、換熱器出現(xiàn)故障等排煙溫度大過(guò)濾料所能承受的限溫度時(shí)設(shè)置的，采用兩級(jí)噴淋形式，噴嘴為氣液兩相霧化結(jié)構(gòu)，降溫效果不小于30℃。
旁路系統(tǒng)是針對(duì)鍋爐“四管”爆裂導(dǎo)致煙氣濕度大幅度增加或鍋爐過(guò)度超溫而緊急噴淋降溫系統(tǒng)也無(wú)法降下來(lái)時(shí)設(shè)置的，旁路閥門采用氣動(dòng)提升雙閥門結(jié)構(gòu)型式，確保零泄漏。
濾袋保護(hù)裝置包括檢露和糊袋、堵袋檢測(cè)，每個(gè)單元倉(cāng)室設(shè)置濁度儀和差壓變送器。濁度儀檢測(cè)單元倉(cāng)室排放濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)破損；差壓變送器檢測(cè)濾袋過(guò)濾阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)報(bào)警，從而檢查判斷濾袋是否出現(xiàn)糊袋、堵袋。
4、濾袋的選型及注意事項(xiàng)濾袋和籠骨組成了袋式除塵器的過(guò)濾系統(tǒng)，對(duì)于整臺(tái)鍋爐袋式除塵器而言，濾袋是其核心部件。濾料質(zhì)量直接影響除塵器的除塵效率，濾袋的壽命又直接影響到除塵器的運(yùn)行費(fèi)用。因而，通常濾料需要根據(jù)除塵器運(yùn)行環(huán)境和介質(zhì)情況選用合適的材質(zhì)。電站除塵器常見(jiàn)到的濾料有PPS，P84，PTFE等，常用的是PPS，克重550g/m2，通常采用燒毛、熱定型處理，如果含濕量≥10%，或含氧量≥10%且溫度大于160度，需另進(jìn)行PTFE浸漬處理，以提高抗水解和抗氧化性能。如果運(yùn)行溫度長(zhǎng)期在190℃以上，應(yīng)考慮采用純PTFE濾料。P84因易水解，不宜在燃煤鍋爐袋式除塵器中單獨(dú)使用，但可以用PPS +P84針刺氈復(fù)合刺氈，通常P84含量為10-15%，主要為了進(jìn)一步提高過(guò)濾精度，其它性能不發(fā)生改變，布袋成本也稍高一些。由于電廠粉煤灰中二氧化硅、三氧化二鋁含量高，在清灰過(guò)程中對(duì)覆膜濾料表面的膜容易產(chǎn)生磨損，進(jìn)而出現(xiàn)膜脫落現(xiàn)象，覆膜濾料不適用于燃煤鍋爐煙塵的處理。
燃煤電廠所采用的袋式除塵器中，PPS濾料由于性價(jià)比高作為首選，但其抗氧化性能較差，好運(yùn)行在160℃和含氧量9%以下，運(yùn)行壽命可大過(guò)30000小時(shí)。同時(shí)對(duì)NO2、SO2、SO3也應(yīng)控制，特別NO2的氧化作用往往被忽視，這些參數(shù)與溫度有關(guān)，已經(jīng)在試驗(yàn)室及應(yīng)用中得到驗(yàn)證，都是損壞濾袋強(qiáng)力損傷的重要原因。5、濾袋的失效與解決方案濾袋在袋式除塵器的投資和維護(hù)費(fèi)用中所占的比例都是相當(dāng)大的，約占投資費(fèi)用的比例為30%，占維護(hù)費(fèi)用的比例為80%以上，因而如何避免濾袋過(guò)早失效是降低除塵器維護(hù)費(fèi)用的重要途徑。
燃煤電廠濾袋的失效分為物理失效和化學(xué)失效兩種，而物理失效包括機(jī)械磨損、煙氣沖刷、堵塞失效三種類型，化學(xué)失效包括高溫?fù)p傷、酸堿腐蝕和氧化腐蝕。
①機(jī)械磨損
機(jī)械磨損與袋式除塵器的加工、運(yùn)輸、安裝及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，常見(jiàn)的有：袋籠的外徑偏小、豎筋數(shù)量偏少、橫筋間距偏大而導(dǎo)致濾袋與袋籠之間形成擠壓力，將濾袋撐破；運(yùn)輸和安裝過(guò)程中由于不慎產(chǎn)生劃傷；噴吹管上的噴嘴與花板孔之間同心度達(dá)不到要求或噴嘴與花板之間垂直度不夠而導(dǎo)致噴吹過(guò)程中壓縮空氣直接吹到濾袋袋身上，造成了濾袋局部受沖擊過(guò)大而破損；袋籠表面有毛刺、凸起或兩節(jié)連接處脫開(kāi)導(dǎo)致在過(guò)濾和清灰往復(fù)過(guò)程中對(duì)濾袋的間歇性磨損；濾袋和花板配合不好如濾袋袋口沒(méi)有完全展開(kāi)或袋口與花板存有間隙出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象，導(dǎo)致粉塵沖刷袋口；花板有缺口或凹凸、濾袋接縫不規(guī)范也會(huì)出現(xiàn)“跑灰”現(xiàn)象；濾袋與壁板上的加強(qiáng)型鋼或殘留的吊耳相接觸，濾袋因花板平整度不夠或袋籠垂直度不夠，都將導(dǎo)致清灰過(guò)程中濾袋的擺動(dòng)造成撞擊磨損。
解決方案：設(shè)計(jì)、加工、運(yùn)輸、安裝過(guò)程中應(yīng)精心化組織，配套件質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格把關(guān)，在除塵器投運(yùn)前應(yīng)進(jìn)行全面的檢查，盡可能減小現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量，并配備相關(guān)的設(shè)施，將質(zhì)量較高要求的盡可能由生產(chǎn)車間完成。
②煙氣沖刷
煙氣沖刷與除塵器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)，主要是由于煙氣到達(dá)濾袋的流速太高，煙氣攜帶粉塵直接沖刷濾袋導(dǎo)致濾袋磨損，特別是高含塵濃度工況或除塵器進(jìn)風(fēng)通道出現(xiàn)積灰時(shí)，這一現(xiàn)象會(huì)更加容易發(fā)生。采用下進(jìn)風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在濾袋的底部，采用水平進(jìn)風(fēng)方式的除塵器磨損的部位通常在前排濾袋，盡管濾袋底部采用了加厚層，但也無(wú)法從根本上避免這一問(wèn)題。
解決方案：建立合理的煙氣流場(chǎng)，采取必要的導(dǎo)流、均流措施，采用多方位進(jìn)風(fēng)方式，形成煙氣蔓延整個(gè)過(guò)濾區(qū)域的趨勢(shì)，確保煙氣到達(dá)濾袋時(shí)的風(fēng)速小于1m/s，同時(shí)應(yīng)避免除塵器進(jìn)風(fēng)通道出現(xiàn)積灰和灰斗輸灰不暢引發(fā)的灰位過(guò)高現(xiàn)象發(fā)生。
③堵塞失效
堵塞失效主要包括粉塵堵塞、油霧堵塞、結(jié)露糊袋三種類型。粉塵堵塞主要是由于清灰不夠引起的，特別是鍋爐低負(fù)荷時(shí)除塵器長(zhǎng)時(shí)間不清灰也會(huì)導(dǎo)致這一問(wèn)題的出現(xiàn)，微細(xì)的粉塵游弋于濾袋的表面，在過(guò)濾過(guò)程中由于粉塵之間的擠壓導(dǎo)致粉塵浸透到濾袋纖維夾層中，引起濾袋局部固有阻力的增加，整條濾袋透氣的均勻性發(fā)生了改變，這不僅會(huì)引起除塵器運(yùn)行阻力的增加，還會(huì)改變煙氣的過(guò)濾路徑，增加未曾堵塞的濾袋部位的過(guò)濾負(fù)荷，加劇了濾袋狀況的惡化；油霧堵塞主要是鍋爐啟動(dòng)或低負(fù)荷運(yùn)行投油助燃時(shí)未對(duì)濾袋采取保護(hù)措施或保護(hù)措施不到位引起的，這會(huì)導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加，即便采用強(qiáng)力清灰也難以解決這一問(wèn)題；結(jié)露糊袋主要是除塵器低于酸露點(diǎn)運(yùn)行，凝結(jié)的酸附著在濾袋外表面，這種現(xiàn)象主要出現(xiàn)在鍋爐啟動(dòng)是煙溫過(guò)低或鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時(shí)，結(jié)露糊袋同樣會(huì)導(dǎo)致濾袋的固有阻力增加，還可能同時(shí)導(dǎo)致酸對(duì)濾袋的腐蝕。
解決方案：選擇合理的清灰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式，設(shè)置合理的清灰壓力、清灰周期和清灰控制方式，以確保清灰相對(duì)，避免粉塵堵塞現(xiàn)象發(fā)生，特別注意的是，過(guò)度清灰也不可取，這是因?yàn)檫^(guò)度清灰會(huì)影響濾袋的使用壽命和過(guò)濾性能；除塵器投運(yùn)前應(yīng)對(duì)濾袋進(jìn)行預(yù)涂灰，事先在濾袋表面形成粉塵層，可以實(shí)現(xiàn)粉塵層對(duì)油霧、酸的包裹阻攔，避免油霧、酸與濾袋表面的直接接觸，避免油霧堵塞、結(jié)露糊袋現(xiàn)象的發(fā)生；當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行需投油助燃時(shí)，應(yīng)調(diào)低清灰壓力和清灰頻次，使濾袋表面一直留有厚度的粉塵層，實(shí)現(xiàn)對(duì)濾袋的保護(hù)；當(dāng)鍋爐出現(xiàn)大面積爆管時(shí)，通過(guò)濕度監(jiān)測(cè)儀判斷濕度已經(jīng)大于15%時(shí)，應(yīng)考慮停爐或開(kāi)啟除塵器旁路。
④高溫?fù)p傷
高溫?fù)p傷主要是高溫塵粒對(duì)PPS濾袋表面的局部損傷。含塵氣體攜帶著不同粒徑的粉塵顆粒，冷卻措施往往只達(dá)到對(duì)氣體溫度和微細(xì)顆粒的降溫，由于氣流速度較高及冷卻空間有限，粗顆粒往往沒(méi)有及時(shí)降溫便進(jìn)入除塵系統(tǒng)，高溫粗顆粒在濾料表面被攔截并冷卻，該溫度下的顆粒一般為高溫火星，造成濾料表面的局部熱損傷。工程案例中往往碰到煙氣溫度滿足濾料使用要求但濾料局部損傷的問(wèn)題，其內(nèi)在原理便是如此。因此，對(duì)高溫?zé)煔獾慕禍毓倘恢匾?，但?duì)粗顆粒的預(yù)除塵也是不容忽視的。
⑤酸堿腐蝕
燃煤電廠所采用的濾料通常為PPS針刺氈，濾料在應(yīng)用中的化學(xué)腐蝕主要包括兩種，一種是氣體腐蝕，即煙氣中的腐蝕性氣體在高溫條件下，與濾料發(fā)生緩慢的化學(xué)反應(yīng)。而另一種是液體腐蝕，主要包括酸性腐蝕、堿性腐蝕和氧化性腐蝕。酸性腐蝕主要是指煙氣含酸性氣體濃度較高的條件下，煙氣溫度低于酸性氣體的露點(diǎn)溫度時(shí)，氣體在濾料表面結(jié)露而腐蝕濾料。液體結(jié)露腐蝕易使濾料在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生表面結(jié)垢甚至堵塞，導(dǎo)致運(yùn)行阻力過(guò)高，清灰性能失效，或造成濾袋破損，過(guò)濾性能失效，嚴(yán)重地將腐蝕除塵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料。同時(shí)，當(dāng)煙氣中水蒸氣含量較高時(shí)，加速煙氣中酸性物質(zhì)的腐蝕作用，并對(duì)濾料的氧化水解也起到催化作用，使得濾料因強(qiáng)度大幅度下降而失效，進(jìn)一步降低濾料的使用壽命。堿性腐蝕主要來(lái)自于煙塵灰份中、等物質(zhì)，堿性物質(zhì)易潮解，當(dāng)煙氣中水蒸氣含量過(guò)高時(shí)，堿性物質(zhì)易在濾料表面潮解而腐蝕濾料。
PPS纖維的耐化學(xué)品性能總體不錯(cuò)，但實(shí)際化工廢氣和各種爐窯中，煙氣的成分很復(fù)雜，通常含有酸、堿、氧化劑、有機(jī)溶劑等多種化學(xué)成分，且處在高溫、高濕條件下，對(duì)PPS濾料的腐蝕作用受多種因素的交叉影響。如果煙氣中含有強(qiáng)氧化性化學(xué)品如Br2，或?qū)PS纖維影響較大的有機(jī)物質(zhì)如甲苯，好先經(jīng)過(guò)預(yù)處理，然后再通過(guò)PPS濾袋。
⑥氧化腐蝕
濾料材質(zhì)的耐溫程度是有限的，因此含塵氣體的溫度對(duì)濾料性能是一個(gè)首要因素。當(dāng)煙氣溫度過(guò)高時(shí)，除了濾料本身材質(zhì)的強(qiáng)度會(huì)降低，煙氣中的腐蝕性氣體，如強(qiáng)氧化型氣體也更容易與濾料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，煙氣中的氧和氮氧化物容易對(duì)濾料有氧化腐蝕作用，不僅可對(duì)濾料造成緩慢的腐蝕作用，也可直接造成濾料失效，影響濾料的使用壽命。例如，高溫條件下，含氧量過(guò)高容易造成覆膜濾料的膜因高溫氧化而脫落失效。應(yīng)用中要確保鍋爐穩(wěn)定燃燒，煙氣溫度控制在濾料使用溫度范圍內(nèi)，減少濾料使用的瞬間高溫的影響。據(jù)瑞典化學(xué)家Arrhenius發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，溫度每升高10℃，化學(xué)反應(yīng)速度加倍。因此，在高溫?zé)煔膺M(jìn)入除塵器之前一般行降溫處理，使溫度處于濾料的佳應(yīng)用條件。氣體對(duì)濾料產(chǎn)生的緩慢腐蝕一般發(fā)生在高溫的夏季。
6、結(jié)束語(yǔ)總之，袋式除塵器是利用過(guò)濾原理來(lái)達(dá)到凈化煙氣的，無(wú)論采用哪種形式袋式除塵器，確保排放濃度達(dá)標(biāo)是沒(méi)有問(wèn)題的，如何保護(hù)濾料，延長(zhǎng)使用壽命，確保濾袋使用壽命大過(guò)30000小時(shí)，控制除塵器運(yùn)行阻力小于1200Pa，甚至小于1000Pa，減少袋式除塵器運(yùn)行費(fèi)用，是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。要做到這一點(diǎn)，就要充分了解燃煤電廠的煙氣特性。燃煤電廠因采用的鍋爐型式和燃料性質(zhì)的不同，鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣特性則不同，鍋爐使用年代和燃燒參數(shù)調(diào)整也會(huì)影響到煙氣的成分，因此袋式除塵器設(shè)計(jì)選型過(guò)程中并不能簡(jiǎn)單的移植或組合，而需要有針對(duì)的選擇除塵器結(jié)構(gòu)形式、濾袋材質(zhì)和保護(hù)措施。通常情況下，煤粉鍋爐較循環(huán)流化床鍋爐產(chǎn)生的煙氣NOX含量、排煙溫度要高，舊鍋爐因漏風(fēng)率提高要比新鍋爐產(chǎn)生的煙氣含氧量、排煙溫度要高，鍋爐摻燒高爐煤氣時(shí)煙氣含氧量、排煙溫度要升高，摻燒煤泥時(shí)煙氣濕度、露點(diǎn)溫度要升高，燃燒煤矸石時(shí)煙氣含塵濃度大大增加，燃料的變化也會(huì)影響到煙氣成分的變化和粉塵的特性，如含硫量、灰分的增加，也會(huì)導(dǎo)致煙氣條件變得更加惡劣。同時(shí)在制造、安裝、調(diào)試、操作、運(yùn)行等方面均采取良好措施，才能達(dá)到好的使用效果。