袋式除塵器濾袋失效原因

1 袋式除塵器的應用概況
 袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾。當含塵氣體進入袋式除塵器后，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來，落入灰斗；含有較細小粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。
    我國“十二五”規劃對環境保護提出了更高的需求，水、氣、聲、渣都將更多的應用過濾材料，過濾材料行業市場前景看好。其中在煙塵治理領域，袋除塵器由于除塵效率高、不會造成二次污染和便于回收干料等性能，在國內外的應用越來越廣，占所用除塵設備的80%。目前，我國的袋式除塵技術達到了國際先進水平，能夠滿足日益提高的環保要求，可為國民經濟的可持續發展創造良好的條件。
    雖然袋除塵器具有很多的優點，但一旦濾袋失效，將造成設備的故障排放，粉塵超標，另濾袋的更換也是一筆巨大的費用。如何在使用中認識到濾袋失效問題并加以注意，進而避免發生顯得尤其重要。下面就水泥工業領域現場經常出現的濾袋失效問題，進行總結和分析。
 
2 濾袋失效分析
2.1 機械磨損失效
   （1）除塵濾袋與袋籠（除塵骨架）之間的磨損。濾袋在袋籠相應的環筋位置出現孔洞，很明顯是由于袋籠上的毛刺磨損除塵濾袋造成的。這種磨損是避免不了的，但是我們可以使其減少磨損，那就需要在袋籠制作過程中嚴格控制袋籠的質量，任何毛刺、飛濺、開焊、斷筋都要禁止，否則裝入布袋除塵器后，這些缺陷將直接影響濾袋的使用效果，從而縮短濾袋使用壽命。
   （2）濾袋與殼體之間的磨損。由于設計或安裝的原因，濾袋在安裝后出現和殼體（或內部管撐）干涉，或濾袋距離殼體過近導致濾袋在噴吹時晃動與殼體進行摩擦，使用一段時間后，濾袋在和殼體接觸的部位出現孔洞，造成濾袋的破損。目前，在除塵器殼體設計中，一般考慮濾袋距殼體的距離至少保持75mm以上。由于花板的平整度、水平度、袋籠的垂直度等均有偏差，安裝調整后的濾袋和殼體之間的距離要保持在60mm。
  （3）濾袋和袋籠的配合過松，在使用中致使濾袋與袋籠之間的破損。在水泥生產線窯尾普遍選用玻纖濾袋，其基布采用的玻璃纖維，最大的缺陷是不能抗折，若在使用中不能固定在袋籠上，袋籠失去了支撐的意義，在工作和清灰兩種狀態下，濾袋的纖維很容易疲勞斷裂，造成濾袋的破損。這就要求，在濾袋和袋籠批量生產的前期進行配合試驗，以確定袋籠和濾袋的最佳尺寸。以玻纖覆膜濾袋為例，名義直徑Ф160 mm，袋籠采用 24 根縱筋，直徑Ф156mm，理論周長490mm，而濾袋半周長（外徑）為250mm，考慮濾袋的厚度，這樣配合的濾袋和袋籠，用手指輕壓濾袋而不會有太大的變形，能緊緊固定在袋籠上。
2.2 氣流磨損
    （1）脈沖閥工作壓力過大以及噴吹管和濾袋不同心導致的濾袋上口部破損。玻纖覆膜濾袋適合的清灰壓力為0.2~0.35MPa，一般新投入運行的袋除塵器清灰壓力調整到0.25MPa即可。為達到這個壓力，在壓縮空氣進入脈沖閥之前設置了過濾器和減壓閥。若壓縮空氣的壓力高出0.35MPa，需及時調整，否則造成濾袋和袋籠的磨損，加劇濾袋的損壞，縮短濾袋使用壽命。其它氈類濾料，如P84、滌綸、Nomex等濾袋的清灰壓力可以達到0.5MPa以上。
    （2）灰斗進風除塵器的袋底磨損。采用灰斗進風方式的除塵器，在使用中濾袋底部由于受氣流的沖刷，呈現一面磨損的情況，這主要和進風方式有直接的關系，若灰斗內部導流板及阻流板加設合理也可避免這種情況的發生。采用側向進氣方式的除塵器則可有效預防袋底的磨損。
    （3）噴吹管問題引起的袋口磨損。噴吹管噴吹口的直徑大小相差太大造成噴吹氣流不均、噴吹管制作質量差造成磨損、噴吹管安裝問題引起的噴吹管孔和濾袋不同心等等情況，都會造成濾袋口部的破損。
2.3 溫度高低造成的濾袋失效
    （1）溫度過低。在煙氣中不可避免地都存在水分，過低的溫度容易引起濾袋表面的結露，液態水和粉塵聚集成顆粒粘接在濾袋表面，不易清理，時間久了造成濾袋透氣性變差，阻力升高，失去作用（如圖7）。處理時首先要弄清是什么原因造成的溫度過低，如是保溫問題致使袋室周邊溫度降低，還是漏風引起的溫度下降，還是工藝系統決定的入口溫度過低等，然后再針對性采取相應的技術措施。
    （2）溫度過高造成的濾袋燒毀。任何濾袋都有正常的溫度使用范圍，其用料決定了上限溫度，超出這個溫度，對濾袋造成的損失是不可逆轉的。以玻纖覆膜濾料為例，其正常使用溫度范圍小于260℃,這個溫度值是針對基布、覆膜和縫線而言的，超出這個溫度值，三種材料中的任何一種出現問題必將導致濾袋的失效。在此溫度下，濾料可短時間工作，超出此溫度，易造成濾料不可恢復的永久損傷，濾袋的使用壽命降低甚至損壞。因此，使用中應密切關注除塵器的入口溫度，嚴禁超溫運行。當溫度超過220℃時系統應啟動保護程序，防止燒袋的發生。對有高溫報警的控制系統，上限宜調整到220℃。其它各種濾料都有各自的使用溫度，在實際工作中，應根據不同的濾料設置不同的報警溫度。
      建材行業常見濾料使用溫度范圍見表1。如：廣泛用于水泥生產線窯頭的Nomex濾袋，正常使用溫度范圍達200~240 ℃，但由于窯頭溫度變化快，建議報警溫度設置在 200 ℃左右，一旦超溫，系統中的冷風閥開啟或除塵器上的出口閥門關閉等措施保證濾袋不受高溫損壞。而使用溫度超過 280 ℃后玻纖覆膜濾袋縫線就會出現斷裂的情況。
2.4 投運初期缺少預處理造成的濾袋失效
    新的除塵器在投運前要采用生料粉對濾袋表面進行預涂層，以免點火時油煙粘附在濾袋表面清除不掉，有些生產線的操作者急于投產，不注重或省略這項工作，造成不可逆轉的濾袋阻力增大。
2.5 參數設置不合理造成的濾袋失效
    （1）清灰周期過短導致濾袋使用壽命的縮短。噴吹參數的設置主要是滿足現場生產的需要，噴吹時間間隔太長時，除塵器整機阻力加大，系統通風不暢；而噴吹時間間隔太短時，會降低濾袋的使用壽命，因每清灰一次對濾袋就會造成一定的損傷。若在濾袋的正常使用壽命內噴吹次數是一定的，顯然加大中間的噴吹時間間隔是延長濾袋使用壽命的最好辦法。清灰周期這個參數的合理設置，取決于各生產線現場的不斷摸索和調整。若是定時清灰方式，建議在投運初期將整個清灰周期設置在30~400min為宜；若是定阻清灰方式，根據系統阻力的實際值設定上、下限，參數調整后其他人員不要隨便改動，應由專人負責。
    （2）脈沖寬度。事實證明，脈沖寬度增大并沒有提升清灰效果，反而加劇了濾袋和袋籠的磨損。因此，脈沖寬度一般設置在0.1~0.15s即可，沒有必要設置在0.2s或者更大。
2.6 壓縮空氣質量
    壓縮空氣中的雜質會影響減壓閥和脈沖閥的工作，若雜質進入減壓閥，造成減壓閥失效，不能調整壓力；若雜質進入脈沖閥會損傷脈沖閥膜片，造成漏氣，失去清灰作用或長時間對濾袋噴吹，都會造成對濾袋的損壞。
    壓縮空氣中的水會造成袋籠的腐蝕，袋籠腐蝕后達不到與濾袋的配合要求，甚至袋籠表面粗糙后加劇對濾袋的磨損；其次，水分噴到濾袋內表面后，容易造成糊袋，引起除塵器阻力上升，為降低阻力，只能縮短清灰周期，降低濾袋使用壽命；第三，過量的水分還會引起濾袋的水解，造成濾袋強度的降低，進而引起濾袋的破損；此外，在東北寒冷的冬季，如果分氣箱和儲氣罐內有水分還會結冰，進而造成整個噴吹系統的失效。因此，對分氣箱和儲氣罐要定時放水，避免水分進入清灰系統。一般防水周期不能超過一周，最好每天都要進行防水。
2.7 濾袋的選擇錯誤造成
    袋除塵器整機設計中，選用合適的過濾風速和針對不同的工況選用不同的濾材非常關鍵。如果濾袋的材質選擇錯誤肯定不能正常使用，這是毋庸置疑的；另外不同的濾料選用不同的縫線，也是在濾袋制作過程中必須考慮的。